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Principio
di indeterminazione
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- Principio fondamentale della
meccanica
quantistica secondo il quale è impossibile misurare
contemporaneamente con esattezza assoluta la posizione x
e la
quantità di moto
p (cioè il prodotto della massa per la velocità) di una
particella elementare. Secondo il principio di indeterminazione,
formulato nel 1927 dal fisico tedesco
Werner
Heisenberg (1901-1976), il prodotto delle incertezze delle
due misure (cioè degli errori con cui si possono determinare
posizione e quantità di moto) non può essere inferiore al
valore minimo DxDp
≥
h/2p,
dove Dx
è l'indeterminazione sulla posizione e Dp
quella sulla quantità di moto e h la
costante
di Planck (la costante fondamentale della meccanica
quantistica): la conseguenza è che quanto più precisa è la
misura di una delle due quantità tanto maggiore risulta
l'incertezza nella misura dell'altra. Il principio di
indeterminazione è intrinseco, cioè non dipende né dal tipo
di particella né dal sistema di osservazione o da quello di
riferimento né da alcun altro fattore; è il processo stesso di
misurazione che perturba il sistema osservato. Il principio di
indeterminazione può essere generalizzato ad altre grandezze
fisiche (per esempio,
energia e
tempo).
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Energia e tempo
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- Il principio di indeterminazione
per energia e
tempo è
molto importante, perché implica che nei processi subatomici la
legge di conservazione dell'energia può essere violata per
tempi brevissimi, purché il
bilancio
energetico alla fine alla fine di questi periodi sia in
pareggio: tanto maggiore è lo scarto dalle conservazione, tanto
minore è l'intervallo di tempo consentito. Si può pensare
allora che, a volte, delle particelle vengano prodotte dal
nulla, ma esse cessino di esistere prima del tempo necessario
perché siano rilevate; nello spazio vuoto ci sarebbe una
continuità creazione-distruzione di particelle, dette virtuali.
Di recente è stata avanzata la congettura che il big bang abbia
avuto inizio dal nulla sotto forma di una minuscola particella
virtuale, di grande massa, che abbia subito una rapidissima
espansione senza scomparire.
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Le conseguenze
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- Il principio di
indeterminazione vale per qualsiasi corpo o sistema fisico,
anche se nel mondo macroscopico ha un'influenza trascurabile.
Introducendo un valore di incertezza minimo nelle misure, ha
implicato che le teorie fisiche (prima tra tutte la
meccanica
quantistica) siano statistiche, cioè possano solo
prevedere la probabilità che un certo fenomeno accada. Ne
sono nate polemiche molto accese tra scienziati; il più
famoso oppositore alle implicazioni del principio di
indeterminazione fu
Albert
Einstein (1879-1955), convinto che "Dio non gioca a
dadi con il mondo". Il dibattito si è esteso anche
nell'ambito della filosofia della scienza, poiché il
principio di indeterminazione mette in discussione il
principio di causalità.
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http://it.wikipedia.org/wiki/Principio_di_indeterminazione_di_Heisenberg
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