di Sergio Mauri

La meccanica quantistica è una teoria che si occupa del comportamento delle particelle a scala molto piccola, come gli atomi e le particelle subatomiche. Essa rappresenta una delle più grandi rivoluzioni scientifiche del XX secolo, ed è fondamentale per la nostra comprensione della natura.

La meccanica quantistica sostituisce la vecchia teoria classica della meccanica, che descriveva il comportamento degli oggetti a scala macroscopica, con una nuova teoria che si basa sulla natura quantizzata della materia e dell’energia.

La teoria della meccanica quantistica introduce il concetto di “onda di probabilità”, che descrive la probabilità di trovare una particella in una determinata posizione e con una determinata velocità. Questa onda di probabilità non descrive la particella in modo deterministico, ma solo la probabilità di trovarla in una determinata posizione.

Un’altra importante caratteristica della meccanica quantistica è il principio di indeterminazione di Heisenberg, che afferma che non è possibile conoscere con precisione contemporaneamente la posizione e la velocità di una particella. Ciò significa che, a livello quantistico, non esiste una certezza assoluta sulla posizione e la velocità delle particelle.

Inoltre, la meccanica quantistica introduce il concetto di “entanglement”, o “intreccio quantistico”, che si verifica quando due particelle sono correlate in modo tale che le proprietà di una particella influenzino quelle dell’altra, anche se le due particelle si trovano a distanze molto grandi. Questo fenomeno ha importanti implicazioni per la sicurezza delle comunicazioni crittografiche.

La meccanica quantistica ha anche importanti implicazioni per la nostra comprensione del cosmo e dell’universo. Ad esempio, essa spiega l’origine dell’energia del sole, la struttura dei nuclei atomici, e l’esistenza dei buchi neri e della materia oscura.

La meccanica quantistica è una teoria che si basa sul concetto di “quantizzazione”, ovvero la proprietà della materia e dell’energia di esistere solo in quantità discrete, chiamate “quantum”. Questo significa che a livello subatomico, non esistono valori intermedi tra le quantità discrete.

Il concetto di “onda di probabilità” è centrale nella meccanica quantistica. Essa rappresenta la probabilità di trovare una particella in una determinata posizione e con una determinata velocità, ma non descrive la particella in modo deterministico. La particella è invece descritta da una funzione d’onda che si evolve nel tempo in modo deterministico. Quando si effettua una misura sulla particella, la funzione d’onda collassa su un singolo stato determinato, ovvero la particella si manifesta in una posizione e con una velocità specifiche.

Il principio di indeterminazione di Heisenberg afferma che la posizione e la velocità di una particella non possono essere conosciute con precisione contemporaneamente. Ciò significa che, a livello subatomico, l’osservatore influisce sulla particella osservata. Questo principio rappresenta una delle maggiori differenze tra la meccanica quantistica e la fisica classica.

Torniamo sul concetto di “entanglement” o “intreccio quantistico”. Questo fenomeno si verifica quando due particelle sono correlate in modo tale che le proprietà di una particella influenzino quelle dell’altra, anche se le due particelle si trovano a distanze molto grandi. Questo significa che, in un sistema di particelle intrecciate, la misura di una particella influirà sulla misura delle altre particelle intrecciate.

La meccanica quantistica ha importanti implicazioni per la tecnologia moderna. Ad esempio, la tecnologia del laser, la microscopia a scansione a tunnel, la crittografia quantistica, e la computazione quantistica sono tutte basate sui principi della meccanica quantistica. Inoltre, la meccanica quantistica ha importanti implicazioni per la nostra comprensione del cosmo e dell’universo, tra cui l’origine dell’energia del sole, la struttura dei nuclei atomici, e l’esistenza dei buchi neri e della materia oscura.