Teoria del SPAA - Parte 3: Esperimento iniziale che ha creato confusione e incertezza nella comunità dei fisici.

In questo post andrò a descrivere uno degli esperimenti più famosi nell'ambito della fisica, ovvero l'esperimento della doppia fenditura.

Esistono diverse varianti di questo esperimento, lo descriverò in modo generale, lasciando per il prossimo post le conseguenze.

Prima di cominciare vi invito a leggere i post precedenti per avere presente le definizioni di base, da questo momento in poi ogni post delle parti successive riporterà le precedenti:

1

https://steemit.com/ita/@charlesx/teoria-del-spaa-parte-1-concetti-di-base-necessari-alla-comprensione-dei-post-successivi

2

https://steemit.com/ita/@charlesx/teoria-del-spaa-parte-2-definizioni-fondamentali-dei-concetti-fisici-utilizzati-successivamente

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Partiamo dal fatto che l'esperimento della doppia fenditura è stato realizzato sia con i fotoni che con gli elettroni, se ricordate l'ipotesi di De Broglie nell'ultima parte: le particelle della materia hanno lo stesso comportamento ondulatorio dei fotoni della luce.

Gli oggetti dell'esperimento consistono in: un "cannone" che spara elettroni, una lamina con due "entrate" dalle quali le particelle possono passare, uno schermo che registra cosa accade dopo il passaggio delle particelle dalla lamina. Osserviamo in questa immagine come vengono posizionati gli oggetti appena elencati, per semplicità.

Fonte Wikimedia Creative Commons.

La cosa che colpisce inizialmente è il comportamento anomalo delle particelle: quando solo una delle due feritoie è aperta la particella vi passa attraverso e viene registrata, quando sono aperte entrambe la particella passa contemporaneamente da ambo i lati.

Da questo la dualità tra onda e particella dell'elettrone che ha lo stesso comportamento della luce.

Cosa accade alle particelle?

Dopo che passano dalle feritoie queste interagiscono tra loro creando una perturbazione (e una singola particella fa la stessa cosa prima di passare da entrambe).

Nello schermo dove si rilevano le posizioni delle particelle in arrivo si notano sia le singole particelle (quando si diminuisce l'emissione) che la distribuzione a forma di onda (quando aumenta l'intensità), come potete vedere in questa immagine:

Fonte Wikimedia Creative Commons.

L'esperimento della doppia fenditura porta quindi a constatare che a livello miscroscopico la fisica classica non può più descrivere il comportamento dei corpi intesi come materia microscopica.

E' palese a questo punto, con la nascita della fisica quantistica, che bisogna cambiare approccio e riscrivere le regole da zero. Cosa a cui lavoreranno fisici di spicco come Maxwell portando alla luce le equazioni d'onda(onde elettromagnetiche).

Vedremo una interpretazione più dettagliata dell'esperimento prima di dedicarci a quello chiave tenutosi in Australia, che userò per i prossimi post.