Violato il principio d'incertezza?

Violato il principio d'incertezza? Violato il principio d'incertezza? Veniva scoperto esattamente settantanni fa ESATTAMENTE settantanni fa, nel 1927, veniva formulato dal fisico tedesco Werner Heisenberg - nell'ambito della nascente meccanica quantistica - il famoso «principio di indeterminazione» o «di incertezza». Per inquadrarne il contenuto e il significato, si supponga (le cose non vanno poi tanto diversamente) che per misurare posizioni e velocità di un corpo si debba, man mano, «sparargli» addosso dei proiettili, risalendo poi dalla rilevazione delle loro deviazioni alla descrizione del moto studiato. Se i proiettili sono piccoli e poco energici, e se il corpo è molto massiccio, i suoi stati fisici non saranno troppo disturbati dal processo di osservazione, e la descrizione risulterà pienamente soddisfacente. Via via che il corpo osservato diminuisce di massa e volume, però, è chiaro che le sue posizioni e velocità cominceranno ad essere sempre più alterate dall'impatto con i proiettili stessi. iili di ppDato poi che i proiettili disponibili (i fotoni) hanno la proprietà che più «piccoli» sono (e atti quindi a determinare con precisione la posizione del corpo) più sono energici (e tali perciò da perturbarne, colpendolo, la velocità) esisterà un limite alla possibilità di conoscere con precisione lo stato fisico (di posizione e moto) di un corpo microscopico. E' questa la sostanza del principio di indeterminazione, o di incertezza, nella forma «ingenua» intuita da Heinsenberg (allora venticinquenne) nel 1S27. Si sarà notato che (anche se l'atto della misurazione tende a disturbare le proprietà fisiche osservate) Heisenberg non metteva minimamente in dubbio il fatto che tali proprietà esistessero. L'interpretazione di Heisenberg doveva però cambiare presto drasticamente, sotto l'influsso del ben più anziano e agguerrito Niels Bohr. Ecco i diversi stadi del progressivo mutamento concettuale. Primo stadio: «Se c'è un limite alla misurabilità della realtà fisica, allora tale realtà, oltre quel hmite, potrebbe anche non esistere». Secondo stadio: «Tale realtà è perciò una nostra astrazione, e non esiste affatto». Terzo stadio: «Se, sotto il livello di osservabilità stabilito da Heisenberg, si verificassero eventi abitualmente ritenuti inaccettabili (come la comparsa di energia dal nulla) tali eventi non potrebbero (ovviamente!) essere osservati». Quarto stadio: «Quindi tali eventi potrebbero anche verificarsi. Anzi, devono farlo (sia pure entro un'ampia gamma di possibilità virtuali) sennò la certezza della loro assenza sarebbe in contrasto col principio di indeterminazione». Questa versione del mitico Principio è alla base di molta della fisica più avanzata e della moderna cosmologia: oggi si sospetta che l'universo stesso sia scaturito da una fluttuazione clandestina del nulla (il cosiddetto «vuoto quantico»). Premesso tutto ciò, è interessante riferire che sul numero di settembre (1996) della rivista «Physics Essays» è apparso un articolo dell'americano J. P. Wesley, dall'inquietante titolo «Failure of the Uncertainty Principle». In un linguaggio piano e suggestivo l'articolo riporta tutta una serie di esempi chiari e, almeno apparentemente, convincenti (basati sull'atomo di idrogeno, sul decadimento radioattivo, su microscopi ottici e a scansione, su apparecchi radio e su altri semplici sistemi fisici) in cui il Sacro Principio viene, e di gran lunga, violato. Dell'abituale «Via Crucis» percorsa da ogni lavoro innovativo ma scomodo (prima fase: non essere accettato per la pubblicazione; seconda fase: venire ignorato dalla comunità scientifica internazionale; terza fase: divenire oggetto di una seria discussione), l'articolo di Wesley ha superato la prima prova. Inviato nel 1994, l'articolo è stato lungamente vagliato dai recensori, che gli hanno dovuto infine accordare l'imprimatur. Siamo ora in viva attesa delle fasi successive. Ma se gli «scandalosi» esempi del terribile Wesley non verranno colti in fallo, la fisica non sarà più la stessa. Adriano Orefice Università di Milano SUDDIVISIONE DI UN SEGMENTO...

Persone citate: Adriano Orefice Università, Heisenberg, J. P. Wesley, Niels Bohr, Principle, Werner Heisenberg

Luoghi citati: Milano