• 17 Maggio 2022 11:39

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

Proviamo ad immaginare un viaggio virtuale nel mondo dell’infinitamente  piccolo ed in particolare dentro l’atomo, la  particella che gli antichi credevano fosse indivisibile (questo  è il suo significato in greco). Quindi chiudiamo gli occhi e tentiamo di immaginarci piccoli, piccolissimi, ultra microscopici.

In questa nuova incredibile dimensione probabilmente  il primo atomo che  incontreremo sarà quello di idrogeno che costituisce circa il 74% della materia nota dell’universo. L’atomo  di idrogeno  è il  combustibile delle  stelle ed attraverso la nucleosintesi stellare  produce gli elementi più complessi ad iniziare dall’elio.

La prima cosa che vediamo o forse percepiamo è una strana sfera cava o meglio  un lobo cavo con increspature che si muovono ad una velocità  prossima a quella della luce. Questa forma  strana trasporta una carica elettrica. Aguzzando la nostra mini vista intravediamo qualcosa di molto piccolo rispetto a questa sorta di onda mobile vagamente sferica. Qualcosa di piccolissimo ma allo stesso tempo di molto potente, in grado di tenere al guinzaglio questa carica in movimento.

E’ il  nucleo atomico mentre l’onda mobile increspata è l’elettrone.  Elettroni identici  ma  in numero diverso sono presenti in tutti gli atomi della natura, essi sono alla base di tutti i nostri dispositivi elettrici e magnetici (computer, telefonini, lampadine etc.).

Se cerchiamo  di afferrare con le nostre micro-mani l’elettrone  ci accorgiamo che  è molto difficile, sembra zig zagare, avere comportamenti erratici completamente privi di   senso, come se fosse  un modo per sfuggire al nostro tentativo di localizzarlo. 

Tutti gli elettroni sono in grado di effettuare quello che  definiamo salto quantico o tunnel  quantico, ma  non facciamoci ingannare  dalle parole,  gli elettroni si muovono davvero facendo tunnel attraverso gli oggetti…soltanto che non esiste  alcun tunnel. 

Questa inquietante proprietà che sa un po’ di magia non avviene su scala  macroscopica. Nel regno dell’infinitamente piccolo invece quasi tutte  le cose  possono attraversare  qualsiasi barriera. Si ritiene che questo fenomeno possa avvenire perché, ad esempio, l’elettrone può prendere in prestito l’energia che gli serve  dal  campo quantico a cui appartiene.  Un campo presente in tutto  lo spaziotempo.

Descrivere compiutamente un elettrone è un’impresa impossibile. Il campo elettromagnetico  è dappertutto ed ogni singolo elettrone esistente nel cosmo vi appartiene ed è uguale a qualsiasi altro elettrone. Appartengono al campo quantico,  sono una parte di esso, indistinguibili come una goccia d’acqua è indistinguibile  nel profondo del mare.

Nel  mondo quantistico appena li osserviamo gli elettroni diventano particelle con specifiche proprietà. Se sappiamo dove si trova un elettrone non siamo in grado di stabilire a che velocità si muove e viceversa. Posizione e velocità non si possono conoscere simultaneamente.

Tutto ciò può sembrare  bizzarro,  certamente contro  intuitivo, persino astruso, ma non scoraggiamoci, si  racconta che durante un corso di fisica quantistica, il grande Albert  Einstein abbia detto ai suoi studenti: “Se mi avete  capito,  allora  non  sono stato chiaro.”.

Natale Seremia

Appassionato da sempre di storia e scienza. Divoratore seriale di libri. Blogger di divulgazione scientifica e storica per diletto. Diversamente giovane. Detesto complottisti e fomentatori di fake news e come diceva il buon Albert: "Solo due cose sono infinite: l’universo e la stupidità umana, riguardo l’universo ho ancora dei dubbi."

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