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Effetto tunnel: la fisica quantistica rende possibile l’impossibile

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Effetto tunnel: la fisica quantistica rende possibile l’impossibile.  La realtà può definirsi tale solo se è presente l’uomo con le sue “osservazioni” e con i suoi esperimenti. 

“Il guerriero della luce crede. Proprio come credono i bambini. Poiché crede nei miracoli, i miracoli cominciano ad accadere. Poiché ha la certezza che il proprio pensiero possa cambiargli la vita, la sua vita comincia a cambiare. Poiché è certo che incontrerà l’amore, l’amore compare. Di tanto in tanto, è deluso. Talvolta, viene ferito E allora sente i commenti: “Com’è ingenuo!” Ma il guerriero sa che il prezzo vale. Per ogni sconfitta, ha due conquiste a suo favore. Tutti coloro che credono lo sanno.”

(Paulo Coelho)

L’effetto tunnel è un effetto quantistico, una di quelle particolarissime  proprietà della materia osservabili quando il sistema di riferimento ha dimensioni atomiche, quindi è di struttura microscopica. Da una serie di considerazioni ed esperimenti, nel secolo scorso è stato determinato che la luce possiede una duplice natura: ondulatoria (si comporta come un’onda) e corpuscolare (è composta di particelle chiamate fotoni). Il fisico Louis-Victeur De Broglie ebbe una illuminante intuizione: ma se la luce, che è un’onda, è composta di materia (fotoni), allora forse non potrebbe essere vero anche che la materia abbia proprietà ondulatorie?

“Così, ad ogni progresso delle nostre conoscenze scientifiche, emergono nuovi elementi che spesso ci costringono a riformulare l’intero quadro della realtà fisica. Senza dubbio, i teorici preferirebbero di gran lunga perfezionare e modificare le loro teorie piuttosto che essere obbligati ad eliminarle continuamente. Ma quest’obbligo è la condizione e il prezzo di tutti i progressi scientifici.”

(Louis-Victeur De Broglie)

L’elettrone (che ha carica negativa) è legato al nucleo dell’atomo (che ha carica positiva) da forze d’attrazione elettrostatiche: è quindi trattenuto da una barriera di potenziale. Se viene fornita la necessaria quantità di energia, l’elettrone può superare la barriera e venire espulso dall’atomo. Senza fornire energia, l’elettrone non potrebbe quindi sganciarsi dal nucleo, sarebbe come se pensasse di voler far oltrepassare il vetro di una finestra ad una pallina da ping-pong. Invece in fisica quantistica ciò è possibile: l’elettrone “ha a mente” di potersi comportare come un’onda e oltrepassa la barriera, rimanendo legato al nucleo dell’atomo. E’ come se all’improvviso, in virtù di questa sua altra particolare natura, niente più lo legasse all’atomo, e poi di nuovo tornasse indietro. Si tratta di un evento fortemente improbabile, ma non per questo impossibile, tant’è infatti che avviene. E’ come se per far superare un dosso ad una pallina, voi scavaste un tunnel nel mezzo per farvela passare attraverso. Questo è l’effetto tunnel.

“Nulla esiste tranne gli atomi e lo spazio vuoto; tutto il resto è un’opinione. ”

(Democrito)

Johannes Moreelse – “Democrito”.

Nel lontano 1909, in Inghilterra, in un laboratorio di fisica, Geoffrey Ingram Taylor effettuò un test scientifico, per esplorare la sostanza di cui si compone il corpo umano e l’universo. Il test consisteva nel proiettare dei fotoni, contro una barriera con due fori, per poterne osservare il comportamento. In modo del tutto inaspettato, ogni corpuscolo, singolarmente, cambiò forma diventando un’onda che riuscì ad attraversare i due fori simultaneamente, tornando successivamente corpuscolo. Effetto tunnel. Nella fisica classica ciò non è ritenuto possibile.  Come aveva fatto la particella a “sapere” che esisteva più di un foro nella barriera? La conclusione fu che l’osservatore, l’unico a sapere dell’esistenza del doppio foro, aveva influenzato la particella attraverso il semplice fatto di essere presente durante l’esperimento.

L’informazione presente nell’osservatore aveva fornito le istruzioni della nuova forma da assumere, dovendo muoversi in presenza di due fenditure. Inoltre, l’esperimento fornì una ulteriore scoperta:  più le particelle venivano osservate, più erano influenzate dall’osservatore. Si evince dunque che la natura di un osservabile quantistico è intrinsecamente legata alla modalità di osservazione, ossia a come lo si guarda.

Fondamenti della Meccanica Quantistica:

  • Non esiste una realtà obiettiva ed unica della materia, ma solo una realtà creata di volta in volta dalle “osservazioni” soggettive dell’uomo.
  • Le dinamiche fondamentali del micromondo sono caratterizzate da una profonda causalità.
  • E’ possibile che, in determinate condizioni, la materia abbia la capacità di “comunicare a distanza” o addirittura possa “scaturire” dal nulla.
  • Lo stato oggettivo della materia, è costituito da una sovrapposizione di più stati.

La conclusione più sconvolgente che si può trarre da quanto sino ad ora si è spiegato, è senza dubbio quella che asserisce che la realtà può definirsi tale solo se è presente l’uomo con le sue “osservazioni” e con i suoi esperimenti.

A differenza delle precedenti rivoluzioni scientifiche, le quali avevano confinato l’umanità ai margini dell’universo, la Teoria Quantistica riporta l’uomo (“l’osservatore”) al centro della scena. Alcuni importanti  scienziati si sono spinti addirittura ipotizzare che la Teoria dei Quanti abbia portato ad una comprensione più profonda al rapporto enigmatico tra Mente e Materia. Nell’organismo umano le cellule, trasmettono informazione all’interno del corpo attraverso una rete elettromagnetica. Un ruolo molto importante in queste comunicazioni è svolto dai sistemi di credenze, atteggiamenti, pensieri, emozioni, convinzioni, che, attraverso i campi elettromagnetici di cui dispongono, influenzano le cellule e comunicano con loro. Alla luce ciò, è doveroso che ci si lasci con l’enigmatico quesito… la mente può dominare la materia?

“Nella mente ha origine la sofferenza; nella mente ha origine la cessazione della sofferenza.”

(Buddha)

Energia e fisica quantistica: intervista al ricercatore Roberto Zucchelli


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