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Quantistica

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Andrea Bruno
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Meccanica quantistica, teoria delle fessure:
La meccanica quantistica è quella scienza che studia l’ “infinitamente piccolo” , ovvero le leggi della fisica che regolano il subatomico.
In questo video si parla del’esperimento delle fessure, dal quale deriva la teoria delle fessure basata sull’osservazione del passaggio di particelle in fessure di dimensioni piccolissime.
Un oggetto che viene lanciato in una fessura continuerà il suo percorso dritto seguendo la sua traiettoria (la forza gravitazionale della materia attorno alla fessura è trascurabile), ma se noi effettuassimo lo steso esperimento con particelle inferiori all’atomo e con fessure di dimensioni atomiche ciò non può avvenire:
Innanzitutto la particella subisce la forza di attrazione gravitazionale della materia che va a comporre la fessura, infatti la particella passando a distanzi brevissime dalle sponde della fessura è di molto soggetta alla forza gravitazionale che aumenta esponenzialmente avvicinandoci. La particella in questo caso viene catturata (attratta) da una delle due sponde della fessura. Le sponde della fessura non sono interamente solide, o meglio, gli atomi che la compongono non sono come dei mattoncini lego serrati uno all’altro ma sono composta da atomi con un nucleo (protoni e neutroni) e diversi orbitali sui quali orbitano gli elettroni.
La particella catturata dall’atomo rimane su un orbitale ben preciso, e con un sistema analogo (per similitudine) a quello delle sferette di Niuton, l’atomo in fondo alla catena di atomi che compongono la fessura rilascia una particella del tutto simile a quella in ingresso che eccezione della sua direzione che varia a seconda di quale orbitale abbia catturato la particella in ingresso (questa catena è analoga al processo di decadimento del materiale radioattivo). Da tutto ciò ne consegue (visto che gli orbitali non sono infiniti ma a scaglioni) che le particelle che fuoriescono dalla fessura assumono rotte a scaglioni, ovvero nell’ipotetica parete che rimane di fronte alla fessura, vi sono bande in cui le particelle si andranno a schiantare con maggiore probabilità, ciò e dovuto non alla natura elettromagnetica della particella ma da quale parete e da quale orbitale ha catturato la particella di passaggio, e anche dalla disposizione geometrica della struttura atomica di cui è composta la fessura. In particolare l’orbitale dell’atomo su cui viene catturata la particella va fortemente a determinare l’angolo di fuoriuscita, esattamente come se facessimo ruotare in un sacchetto un mandarino e all’improvviso andassimo a tagliare il manico: Il mandarino schizzerà a distanze e traiettorie differenti in base alla lunghezza del sacchetto (ovvero all’orbita compiuta). Gli orbitali non sono infiniti, e quindi le traiettorie seguite sono a scaglioni non essendoci vie di mezzo.
Se la fessura avesse dimensioni più grandi, ovvero tali da non attrarre la particella al suo passaggio, questa continuerà la sua retta in linea quasi dritta (l’influenza della attrazione gravitazionale è trascurabile).
Quindi non c’è da stupirsi se, particelle di grandezza sub atomica, indipendentemente dalla quantistica, non seguano regole tipiche delle dimensioni a noi più familiari, in questo senso con questo video ho voluto confutare l’ “esperimento della fessura” il quale ha creato un certo stupore in ambito scientifico ma effettivamente il risultato che ci si poteva aspettare è esattamente ciò che è successo.