Crisi delle Scienze Fisiche, percorso

Crisi delle scienze fisiche

Introduzione

“Crisi delle scienze fisiche” è l’espressione che comunemente si utilizza per indicare quella frattura all’interno dell’epistemologia di inizio Novecento.

Un’epistemologia (dal greco EPISTEME = conoscenza certa e incontrovertibile) basata nei 2 secoli precedenti su una scienza riduzionista e costruita su un paio di semplici idee:

• La natura ha una struttura ordinata e semplice e, di conseguenza;
• Le leggi che ne rappresentano il funzionamento sono poche, semplici, compatte e di chiara formulazione.

Ed è questa idea che, messa di fronte a specifici esperimenti empirici, inizia ad entrare in crisi, in particolare le semplici Leggi di Newton cadono con l’emergere di nuovi problemi nel campo della termodinamica.

Esempi: radiazione corpo nero / effetto fotoelettrico / etere di Michelson e Morley / ecc.

I due modelli che si sostituiranno a questa interpretazione, perché tale si rivelò, sono:

• La Fisica Relativistica, propone un modello dove i risultati mutano a seconda del sistema di riferimento;
• La Fisica Quantistica, che propone un modello nel quale la teoria non produce più un risultato certo, ma una serie di valori associati ad una probabilità.

Per comprendere a fondo i cambiamenti che esse portarono, sarebbe necessaria una conoscenza completa di questi due aspetti ma, per questioni di tempo, ho scelto piuttosto di analizzare quello che fu l’apice delle scoperte scientifiche di quegli anni: il “Principio di Indeterminazione” di Werner Heisenberg del 1927.

Fisica

Esso stabilisce i limiti nella conoscenza della determinazione dei valori che grandezze fisiche coniugate assumono contemporaneamente.

È espresso dalla relazione

Che afferma che è impossibile assegnare un valore definito alla quantità di moto e alla posizione, nello stesso istante temporale, con incertezza nulla.

Quanto più si tenta di ridurre l’incertezza su una variabile, tanto più aumenta l’incertezza su un’altra, poiché il prodotto deve essere sempre uguale o superiore ad un valore costante h/4.

Esempio: È come se cercassimo di portare contemporaneamente a zero il livello di due vasi comunicanti.

Questa incertezza è legata alla natura quantistica della particella stessa e in alcun modo alla scarsa sensibilità degli strumenti.

Senza soffermarsi sul dualismo onda-particella, così come non si può associare una frequenza ad un istante, allo stesso modo non è possibile associare una quantità di moto ad una posizione.