OGGI compie 120 anni la Teoria Quantistica “scoperta” e concepita da un rivoluzionario riluttante, il fisico tedesco Max Planck

OGGI compie 120 anni la Teoria Quantistica “scoperta” e concepita da un rivoluzionario riluttante, il fisico tedesco Max Planck

Il 14 dicembre 1900 Max Planck tiene un discorso epocale alla Physical Society di Berlino, dove presenta per la prima volta la sua formula completa che descrive lo spettro della radiazione del “corpo nero”. Così il fisico tedesco Max Planck pubblica il suo studio innovativo sull’effetto delle radiazioni su una sostanza “corpo nero”, facendo nascere la Teoria Quantistica della fisica moderna. In particolare, introduce i “quanti” di energia attraverso la sua famosa formula ε = hv dove compare per la prima volta quella che poi viene denominata “costante h di Planck”. In questo modo, Max Planck formula per la prima volta l’idea dei quanti di energia relativi a una nuova costante universale oggi nota come “costante di Planck”. La teoria non contiene postulati o entità imposti eccetto un presupposto inevitabile sulla natura fisica dei campi protettivi. Tutte le entità osservate e le loro proprietà, a partire dallo spazio fisicamente reale, dal tempo e dalla struttura delle particelle elementari, sono derivate in modo coerente, in esatta corrispondenza con la loro comparsa in dinamiche di sistema reali, irriducibilmente complesse. Quest’ultimo fornisce anche l’unificazione naturale (dinamica) delle versioni causalmente estese della meccanica quantistica, della relatività e della teoria dei campi, inclusa l’unificazione e la comprensione causale delle forze di interazione delle particelle. In sostanza, attraverso esperimenti fisici, Planck dimostra che l’energia, in determinate situazioni, può esibire caratteristiche della materia fisica. Secondo le teorie della fisica classica, l’energia è solo un fenomeno ondulatorio continuo, indipendente dalle caratteristiche della materia fisica. La teoria di Planck sostiene invece che l’energia radiante è costituita da componenti simili a particelle, noti come “quanti”. La teoria ha contribuito a risolvere fenomeni naturali precedentemente inspiegabili come il comportamento del calore nei solidi e la natura dell’assorbimento della luce a livello atomico. Nel 1918, Planck viene premiato con il Premio Nobel per la fisica per il suo lavoro sulle radiazioni del corpo nero.

La Meccanica Quantistica

Altri scienziati, come Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Erwin Schrodinger e Paul M. Dirac, hanno avanzato la teoria di Planck e hanno reso possibile lo sviluppo della Meccanica Quantistica, un’applicazione matematica della teoria quantistica che sostiene che l’energia è sia materia che un’onda, a seconda di determinate variabili. La Meccanica Quantistica assume quindi una visione probabilistica della natura, in netto contrasto con la meccanica classica, in cui tutte le proprietà precise degli oggetti sono, in linea di principio, calcolabili. Oggi, la combinazione della Meccanica Quantistica con la teoria della relatività di Einstein è alla base della fisica moderna. Nonostante il successivo progresso della Meccanica Quantistica così iniziata, l’origine fisica sia della quantizzazione che dell’universalità della costante di Planck rimane misteriosa, così come altre proprietà “peculiari” della dinamica quantistica. La storia rivela, tuttavia, che Planck non si rese conto immediatamente delle conseguenze del suo lavoro e divenne un rivoluzionario contro la sua volontà. A quel tempo si pensava generalmente che la fisica classica di Isaac Newton spiegasse completamente tutti i processi fisici della natura. Planck arriva invece a mostrare i molti misteri profondi che rimanevano. Nel secolo scorso, gli scienziati hanno lottato con il significato e le implicazioni della Meccanica Quantistica. Esistono diverse interpretazioni quantistiche, alcune delle quali piuttosto filosofiche. Alcuni risultati sperimentali concordano con la teoria quantistica con una precisione sbalorditiva. Altre previsioni quantistiche sembrano sfidare il buon senso. Mentre alcuni scienziati, sia laici che creazionisti, rifiutano completamente la validità della meccanica quantistica.

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