Concetti Chiave
- Il principio di indeterminazione di Heisenberg afferma che è impossibile misurare con precisione entrambe le coordinate canoniche di un oggetto atomico.
- L'incertezza nelle misurazioni implica che la meccanica quantistica abbia una natura statistica piuttosto che deterministica.
- L'interazione tra gli strumenti di misura e le particelle microscopiche causa un comportamento apparentemente indeterministico.
- Heisenberg sostiene che non ha senso speculare sul comportamento degli oggetti quando non sono osservati.
- Il dualismo onda-corpuscolo sfida la distinzione classica tra onde e particelle, come evidenziato dalla teoria di Einstein sui fotoni.
Questa conclusione condusse Heisenberg a enunciare il principio di indeterminazione: nella misura delle coordinate canoniche di un oggetto atomico l'incertezza dei risultati di misura non si può rendere piccola a piacere. La diminuzione dell'incertezza, ovvero l'aumento di precisione nella misurazione di una coordinata, provoca necessariamente un aumento di imprecisione nella misurazione dell'altra.
Risulta evidente la natura statistica della nuova teoria.
E il disturbo provocato dagli apparati di misura sulle particelle a impedire di conoscere le coordinate canoniche; è l'interazione tra oggetto e apparato di osservazione a generare il comportamento apparentemente indeterministico degli oggetti microscopici. Sarebbe però insensato, afferma Heisenberg, porsi la questione di come si comportino questi oggetti quando nessuno li osserva, quando nessuno strumento li disturba. Non ha senso dunque chiedersi se "in realtà" il loro comportamento sia di tipo deterministico oppure no, in quanto è evidente che lo scienziato non ha nulla da dire circa quello che fa la natura allorquando nessuno la osserva.
Il dualismo tra onda e corpuscolo
Strettamente connesso al principio di indeterminazione è l'altro aspetto della meccanica quantistica sul quale si concentrò la discussione scientifica e filosofica: il dualismo onda-corpuscolo. Secondo il buon senso, e anche secondo la fisica classica, un'onda è radicalmente differente da un corpuscolo e da sempre i concetti fondati sulla nozione di onda erano stati distinti da quelli fondati sulla teoria corpuscolare; mai per uno stesso oggetto si erano mescolate le rappresentazioni ondulatone con quelle corpuscolari.Nel 1907 Einstein cominciò a porre in discussione questa dicotomia, esponendo una teoria della luce per la spiegazione dell'effetto fotoelettrico, nella quale un raggio luminoso è considerato come un treno di particelle di luce, dette "fotoni". In quel periodo
Domande da interrogazione
- Qual è il principio di indeterminazione di Heisenberg?
- Come influisce il principio di indeterminazione sulla previsione del comportamento degli oggetti?
- Che relazione esiste tra il dualismo onda-corpuscolo e la meccanica quantistica?
Il principio di indeterminazione di Heisenberg afferma che non è possibile ridurre a piacere l'incertezza nella misura delle coordinate canoniche di un oggetto atomico. Aumentare la precisione nella misurazione di una coordinata comporta un aumento di imprecisione nell'altra.
Il principio di indeterminazione implica che non possiamo fare previsioni precise sul comportamento futuro di un oggetto, poiché non possiamo conoscere con precisione le sue coordinate canoniche.
Il dualismo onda-corpuscolo è un aspetto della meccanica quantistica che sfida la distinzione classica tra onde e particelle, come evidenziato dalla teoria di Einstein sulla luce, che considera i raggi luminosi come treni di particelle chiamate fotoni.