Q come Quanto - Dizionario Enciclopedico di Fisica Quantistica

Perché i fotoni si comportano come particelle e altre volte come onde a seconda del tipo di esperimento condotto dallo scienziato?

Perché nell’esperimento della “doppia fenditura” il fotone sembra sapere in anticipo quale sarà l’esperimento a cui verrà sottoposto e si comporta di conseguenza?

A queste e ad altre domande hanno cercato di rispondere grandi scienziati elaborando teorie affascinanti.

Una vera e propria enciclopedia della fisica quantistica.

L’autore, John Gribbin, famoso divulgatore scientifico, ci apre gli occhi sul mondo dell’infinitamente piccolo e sulle leggi che governano l’Universo. Gribbin ha il grande merito di rendere attraente e comprensibile per tutti una materia finora riservata solo al popolo dei fisici e dei matematici.

Avviene così che, pur rimanendo un’opera di grande utilità soprattutto per chi ha intrapreso studi di fisica, chiunque può trarre un’infinita serie di stimoli su cui riflettere e da approfondire ulteriormente per comprendere meglio il mondo in cui viviamo e per cercare di intuire a quale presa di coscienza giungerà l’uomo del terzo millennio.

Dalla legge di gravità ai raggi X, dalla scoperta dell'energia nucleare alla teoria della relatività generale, fino ad arrivare alle ultime interessantissime teorie sulle "stringhe".

Tutta la storia della fisica, dalla A alla Z, viene affrontata con piglio entusiasta e coinvolgente; così come vengono messe in risalto le vite dei più importanti scienziati che hanno svolto un ruolo di primo piano nel grande viaggio dell'uomo alla scoperta di se stesso e del mondo in cui vive.

Dall'Introduzione - La ricerca dei quanti:

"Questa breve disamina di circa cent’anni di ricerca scientifica sul mondo microscopico vuole semplicemente porre le descrizioni dettagliate della sezione principale del volume in una certa prospettiva storica. I termini tecnici trovano più completa spiegazione nel-l’elenco alfabetico delle voci.

Il mondo dei quanti è un mondo molto piccolo, microscopico. Sebbene, come vedremo a breve, gli effetti quantistici possono essere rilevanti per oggetti più grandi, come le molecole, il vero contesto quantistico è quello del mondo subatomico, e per l’esattezza della fisica delle particelle. La prima particella subatomica, l’elettrone, fu identificata da J.J. Thomson nel 1897, ovvero soltanto cento anni prima della stesura di questo volume, che intende riassumere la nostra attuale conoscenza della realtà microscopica. Non è solo in virtù di questo eccezionale anniversario che ritengo sia opportuno fare un bilancio della situazione; in effetti, i fisici delle particelle sono ormai giunti a una certa comprensione della natura delle cose e del modo in cui le cose interagiscono tra loro. Tale comprensione è la più completa e soddisfacente mai ottenuta dalla scoperta di Thomson in poi, scoperta che cambiò per sempre la nostra concezione della realtà microscopica. Il modello standard della fisica delle particelle, basato sulle regole fissate dalla meccanica quantistica, ci spiega in che modo il mondo si fondi sugli elementi fondamentali della materia, i quark e i leptoni, uniti gli uni agli altri da uno scambio di particelle chiamate gluoni e bosoni vettoriali.

Non si deve tuttavia pensare che gli stessi fisici siano giunti alla conclusione che il modello standard costituisca una teoria definitiva. Dopotutto, non include la gravità. La struttura della fisica teorica del ventesimo secolo si è basata su due grandi teorie, la teoria della relatività generale di Einstein (che descrive la gravità e l’universo nel suo insieme) e la meccanica quantistica (che descrive invece il mondo microscopico). Unire queste due grandi teorie in un solo blocco, una teoria del tutto, rappresenta quel “sacro Graal” che i fisici stanno ancora cercando in quest’inizio di ventunesimo secolo. Esperimenti capaci di saggiare con sempre maggior precisione l’accuratezza del modello standard hanno attualmente luogo negli acceleratori di particelle, come quello del CERN, a Ginevra, e quello del Fermilab, a Chicago. Di tanto in tanto emergono dati che fanno seriamente temere che il modello standard non possa essere considerato definitivo e completo. Ciò finisce per essere un’esca troppo ghiotta per i media, che partono subito lancia in testa con titoli sensazionali e proclami sul “tumulto della fisica”. In realtà, questi indizi di qualcosa oltre il modello standard sono ben accetti dalla comunità dei fisici, i quali sono del tutto consapevoli che la loro teoria, per quanto affascinante possa essere, non può rappresentare l’ultima parola. Sfortunatamente, fino a oggi nessuno degli indizi su ciò che ancora non è stato abbracciato dal modello standard ha superato esami più approfonditi. Il modello standard rappresenta tuttora quanto di meglio possiamo offrire."

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