Il principio di indeterminazione di Heisenberg è stato un elemento chiave nello sviluppo della
meccanica quantistica e del pensiero filosofico moderno.
Il principio di indeterminazione di Heisenberg afferma che il semplice fatto di osservare una
particella subatomica come un elettrone ne altererà lo stato. Questo fenomeno ci impedirà di sapere
con certezza dove si trova e come si muove. Al tempo stesso, questa teoria delluniverso quantistico
può essere applicata anche al mondo macroscopico per capire quanto può essere inaspettata la realtà.
Molte volte affermiamo che la vita sarebbe davvero noiosa se potessimo prevedere con certezza ciò
che sta per succedere in ogni istante. Werner Heisenberg per primo ha dimostrato questo stesso
principio in modo scientifico. Grazie a lui, sappiamo anche che è tutto estremamente incerto nel
tessuto microscopico delle particelle quantistiche. Più della nostra stessa realtà.
Annunciò il principio di indeterminazione nel 1925, quando aveva appena 24 anni. Otto anni dopo
questo postulato, lo scienziato tedesco avrebbe ricevuto il Premio Nobel per la Fisica. Proprio
grazie ai suoi studi, ha preso piede la fisica atomica moderna. Ora, dobbiamo dire che Heisenberg è
stato molto più di uno scienziato: le sue teorie hanno contribuito, oltretutto, al progresso della
filosofia.
Ecco che il suo principio di indeterminazione è diventato anche un punto di partenza fondamentale
per una maggiore comprensione delle scienze sociali, nonché quel campo della psicologia che ci
permette di interpretare meglio la nostra complessa realtà.
Non osserviamo la natura in sé, bensì la natura sottoposta al nostro metodo di indagine.
-Werner Heisenberg-
Cosè il principio di indeterminazione di Heisenberg?
Il principio di indeterminazione di Heisenberg potrebbe riassumersi in modo filosofico nel seguente
modo: nella vita, come nella meccanica quantistica, non possiamo mai avere certezza di nulla. La
teoria di questo scienziato ci ha dimostrato che la fisica classica non era così prevedibile come si
pensava fino ad allora.
Ci ha dimostrato che a livello subatomico è possibile sapere al contempo dove si trova una
particella, come si muove e a che velocità. Per capire meglio tale concetto, faremo un esempio.
Quando viaggiamo in auto è sufficiente guardare il contachilometri per sapere a che velocità stiamo
andando. Allo stesso modo conosciamo con certezza la nostra destinazione e la nostra localizzazione
mentre guidiamo. Stiamo parlando in termini macroscopici e senza assoluta precisione.
Nel mondo quantistico tutto questo non succede. Le particelle microscopiche non hanno unubicazione
specifica né un solo orientamento. In effetti possono muoversi verso infiniti punti al tempo stesso.
Ma allora come possiamo misurare o descrivere il movimento di un elettrone?
Heisenberg dimostrò che per localizzare un elettrone nello spazio lideale è far rimbalzare dei
fotoni su di esso.
Con questa azione si riesce ad alterare del tutto quellelemento del quale mai sarebbe stata
possibile unosservazione certa e precisa. Un po come se dovessimo frenare lauto per misurarne la
velocità.
Per capire meglio questo concetto possiamo usarne uno simile: lo scienziato è come una persona non
vedente che usa un pallone da ginnastica per sapere a che distanza si trova uno sgabello e in che
posizione. Inizia a lanciare la palla qua e là fino a colpire loggetto.
Ma quel pallone è talmente potente da colpire e spostare lo sgabello. Potremmo misurare la distanza
delloggetto, ma allora non sapremo più dove si trovava originariamente.
Losservatore modifica la realtà quantistica
Il principio di indeterminazione di Heisenberg ci dimostra un fatto piuttosto evidente: le persone
influiscono sulla situazione e sulla velocità delle particelle. Questo scienziato tedesco con un
interesse per le teorie filosofiche diceva che la materia non è statica né prevedibile. Le
particelle subatomiche non sono cose, bensì andamenti.
Oltretutto, a volte, quando lo scienziato ha maggiori certezze su dove si trova un elettrone, più
lontano si trova e più complesso sarà il suo movimento. Il semplice fatto di realizzare una
misurazione provoca già un cambiamento, alterazione e caos in quel tessuto quantistico.
Per questo motivo, e avendo chiaro il principio di indeterminazione di Heisenberg e linfluenza
disturbante dellosservatore, sono nati gli acceleratori di particelle. È bene dire che oggi diversi
studi, come quello condotto dal Dottor Aephraim Steinberg dellUniversità di Toronto, in Canada,
riportano recenti progressi.
Sebbene il principio di indeterminazione (ovvero che la semplice valutazione alteri il sistema
quantistico) sia tuttora valido, sono in atto progressi molto interessanti sulle valutazioni che
derivano dal controllo delle polarizzazioni.
Il principio di Heisenberg, un mondo ricco di possibilità
Ne parlavamo allinizio: il principio di Heisenberg può essere applicato in molti più contesti di
quelli offerti dalla fisica quantistica. In fin dei conti, lincertezza è la convinzione che molte
delle cose che ci circondano non siano prevedibili. Vale a dire che sfuggono al nostro controllo o,
ancor peggio, che siamo noi stessi ad alterarli con le nostre azioni.
Grazie ad Heisenberg, abbiamo messo da parte la fisica classica (quella in cui tutto era sotto
controllo, in un laboratorio) per dare presto spazio alla fisica quantistica in cui losservatore è
il creatore e il supervisore al tempo stesso. Questo significa che lessere umano influisce in modo
importante sul proprio contesto e che è capace di favorire nuove e affascinanti probabilità.
Il principio di indeterminazione e la meccanica quantistica non ci daranno mai un unico risultato
rispetto a un evento. Quando lo scienziato osserva, si presentano ai suoi occhi diverse probabilità.
Cercare di prevedere qualcosa con certezza è quasi impossibile e questo affascinante concetto è un
aspetto al quale si è opposto lo stesso Albert Einstein. Questi non amava immaginare che luniverso
fosse guidato dal destino.
Al giorno doggi sono molti gli scienziati e i filosofi ancora affascinati dal principio di
indeterminazione di Heisenberg. Fare appello a quel fattore di imprevedibilità della meccanica
quantistica rende la realtà meno certa e le nostre vite più libere.
Siamo fatti della stessa sostanza di qualunque elemento e anche soggetti alle stesse interazioni tra
elementi.
-Albert Jacquard-
Bibliografia
Busch, P., Heinonen, T., y Lahti, P. (2007, noviembre). El principio de incertidumbre de Heisenberg.
Informes de física . doi.org/10.1016/j.physrep.2007.05.006
Galindo, A.; Pascual, P. (1978). Mecánica Cuántica. Madrid: Alhambra.
Heinsenberg, Werner (2004) La parte y el todo. Ellago
www.nature.com/news/quantum-uncertainty-not-all-in-the-measurement-1.11394
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