L'indeterminazione quantistica

Rappresentazione artistica del nucleo dell'elio

La costante percezione del mondo esterno ci permette di intuire il naturale processo degli eventi. Se lanciamo una pallina, ad esempio, sappiamo che prima o poi essa cadrà per l'effetto della forza gravitazionale. Addirittura, se fossimo in grado di calcolare l'angolo di tiro, la forza impressa, la direzione e il verso, potremo conoscere con esattezza il luogo in cui la pallina andrà a cadere.
Nel mondo subatomico, invece, le cose funzionano diversamente; e, a dirla tutta, funzionano in un modo totalmente avverso alla nostra intuizione.

Una particella, ad esempio, non è una semplice pallina microscopica, ma un corpuscolo che si propaga sottoforma d’onda di probabilità. E questa probabilità non è il frutto della nostra limitata disponibilità di strumenti sensibili, ma è una proprietà fondamentale: essa fa parte della natura, proprio come il sole e le stelle.

 Dunque, appare chiaro che lanciare una particella non può essere analogo a lanciare una pallina: nel secondo caso potremo determinare perfettamente il luogo in cui l’oggetto andrà a cadere, mentre nel primo caso potremo calcolare solo la probabilità del suo percorso; e, inoltre, quest'ultimo sarà tutt'altro che determinato.

Nella meccanica quantistica esistono due principi fondamentali che regolano il comportamento delle particelle subatomiche: il principio di indeterminazione di Heisenberg e la dualità onda-particella.

Il principio di indeterminazione di Heisenberg (di cui parleremo in dettaglio nei prossimi post), afferma che non sia possibile misurare contemporaneamente la velocità e la posizione di una particella. Secondo tale principio, dunque, una particella non esiste mai come elemento determinato, ma solo come una componente indeterminata. In pratica se volessimo osservare – ad esempio – un elettrone da vicino, non lo potremo fare, poiché, con più precisione misureremo la sua posizione, e più varieremo la sua velocità (il perché verrà affrontato nel prossimo post).

Mentre la dualità onda-particella, afferma che un qualsiasi corpuscolo subatomico, non è mai soltanto o l’una o l’altra cosa, ma entrambe contemporaneamente. Ciò significa, che nel mondo delle particelle, la nostra naturale intuizione degli eventi, non vale più. L’umana comprensione del mondo reale, quindi, viene totalmente abbattuta, così come il determinismo e il positivismo.

La scienza ha origine nel dubbio, e da quando la meccanica quantistica ha cominciato a essere scoperta, la scienza procede anche nell’incertezza; ma non come componente di errore, ma come fondamento delle sue teorie.

Indeterminazione significa un mondo in cui non esiste il destino, ma in cui gli uomini sono liberi di scegliere. E indeterminazione significa anche un mondo in cui forse c’è ancora posto per l’immaginazione e per la creatività; per la conoscenza e per la speranza. Non necessariamente in un futuro dopo la morte, ma semplicemente nella consapevolezza di fare parte di un tutto molto più complesso di quanto noi potessimo mai immaginare.