Ognuno per i “quanti” suoi…

Il nome “quanto” o gli aggettivi “quantico” o “quantistico”, si trovano ormai ovunque, anche nel detersivo per fare il bucato. Siamo sempre più sorpresi da quanto (appunto…) sia utilizzato e abusato il riferimento ad un fenomeno, in definitiva, così poco conosciuto.

Esiste ormai la medicina quantistica, che fa riferimento ad alcuni principi di salute e cura antichi di millenni, ma che i nostri capisaldi cartesiani si sono fino ad ora rifiutati di prendere in considerazione. Appellarsi ad una teoria scientifica moderna forse ci darà qualche speranza di attendibilità in più.

Ci sono poi la psicologia quantistica, il pensiero quantistico e la quantistica del marketing, per cui si fanno riferimenti alla fisica moderna per utilizzare la ben nota formula del “credi in te stesso e il mondo attorno a te cambierà”. E grazie ad essa guadagnare un sacco di soldi per far capire alla gente come si fa.

Ma in definitiva, che cos’è il “quanto”? Com’è nato questo termine, e chi lo ha inventato?

Bene. Si definisce “quanto” la più piccola unità che si possa ottenere in relazione a qualsiasi cosa. La sua manifestazione può essere parzialmente rilevata a livello microscopico – caratteristica che, per sua natura, lo rende poco confacente al mondo del macro in cui noi, quotidianamente, risiediamo.

Lo scienziato che per primo parlò di quanti fu Max Planck. La meccanica quantistica infatti è connessa al fenomeno del corpo nero e delle radiazioni da esso emesse ad altissime temperature, ambito di studio che all’inizio del ‘900 vide la sua massima fioritura anche grazie al famoso scienziato tedesco.

Come già noto in fisica classica, quando gli elettroni di un metallo qualsiasi vengono sottoposti a riscaldamento, reagiscono oscillando avanti e indietro emettendo, di conseguenza,  una radiazione elettromagnetica. In accordo con questi presupposti, riscaldando il metallo a temperature sempre più elevate, ci si attenderebbe che il metallo effonda progressivamente radiazioni di intensità crescente, fino a determinare una catastrofe ultravioletta causata da un’altissima frequenza di oscillazione degli elettroni.

Ma non è così. Le osservazioni del corpo nero riscaldato mostrarono che le radiazioni da esso emesse raggiungono un massimo di intensità ad una data frequenza e che, invece di provocare la catastrofe, tende a zero a frequenze ancora più elevate.

Nel 1900 dunque Planck propose un’ipotesi che permise di spiegare questo fenomeno, ed in questa sede diede la prima definizione di “quanto”. Egli suggerì che gli oscillatori non potessero emettere radiazioni ad un ritmo arbitrario ma solo in quantità ben determinate, e cioè solo sotto forma di multipli interi di un’unità fondamentale di energia: il quanto.

Visto che la radiazione ultravioletta deve essere emessa per multipli del suo quanto, l’energia disponibile si distribuisce allora su quanti più accessibili, cioè a frequenze maggiori, evitando dunque la catastrofe ultravioletta.

Una radiazione elettromagnetica è dunque costituita da piccoli pacchetti di energia proporzionali alla frequenza della radiazione stessa. Il quanto, in tale contesto, è considerato un’unità indivisibile di energia, finita e discreta.

Questo è “quanto”, o almeno, lo è nella sua formulazione originaria. Dopo di che ognuno per i “quanti” propri.

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3 risposte a Ognuno per i “quanti” suoi…

  1. ippaso ha detto:

    Brava, bell’articolo.
    Ci sono concetti scientifici come appunto il “quanto” citati e ricitati da chiunque, anche se quasi nessuno sa di cosa si tratti. Ogni tanto leggere articoli divulgativi su questi argomenti non può che far piacere.

    Non ricordo chi (perdona l’imprecisione) ad esempio citava il caso di “E=mc^2”: oggigiorno anche i bambini di 4 anni “conoscono” questa formula, appare dappertutto, anche nei cartoni animati, tutti credono di “saperla”… ma ‘quanti’ saprebbero spiegarla???

    Un saluto!
    😀

  2. afo ha detto:

    la scienza affascina sempre gli ignoranti :D… tipo me… se poi sul latte mi ci mettono qualche formula di Einstein… lo comprerò più volentieri… me lo raccomanda uno scienziato 😉

  3. Tiziano ha detto:

    Si, forse la scienza affascina gli ignoranti (anche tipo me) o i curiosi, certo è che spesso si corre il rischio di bersi tutto in modo sconsiderato. A proposito, qualcuno ha visto il mio yogurt con i fermenti quantici vivi?

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