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16 settembre 2012

Principio di Indeterminazione messo sotto torchio!

Un’equipe di fisici dell’università di Toronto ha dimostrato l’inesattezza esplicativa del principio di indeterminazione di Heisenberg. Spinti dal desiderio di renderne evidenti i limiti e le inesattezze, gli scienziati canadesi sono riusciti a portare a termine un esperimento molto complesso, grazie al quale hanno potuto scalfire, definitivamente, il dibattuto tema delle misurazioni, baluardo dell’indeterminazione. La comunità scientifica internazionale è stata resa edotta in proposito, da  Lee A. Rozema, coautore dello studio di Toronto, il quale, in un articolo  pubblicato su Physical Review Letters, ha spiegato che le perplessità relative alla tesi di Heisenberg traggono origine dal problema delle misurazioni.

Per Heisenberg ” minore è l’approssimazione con cui conosciamo la posizione di una particella, maggiore è l’incertezza relativa alla sua quantità di moto e viceversa”. Secondo il principio d’indeterminazione, le proprietà fisiche di un sistema quantistico non possono essere stabilite con precisione arbitraria. In altre parole, le particelle elementari possono essere osservate e conosciute solo da un punto di vista probabilistico. Con la sua teoria, Heisenberg sferrò un duro colpo al determinismo newtoniano ed al positivismo scientifico novecentesco, caldeggiando una nuova metodologia di conoscenza, del tutto lontana dai reticoli di certezze e predizioni edificati nelle epoche passate.

Il fulcro nevralgico della teoria formulata dal fisico tedesco, giace nel principio di causalità, baluardo del determinismo newtoniano. La causalità implica che ogni fenomeno percettibile sia generato in modo necessario da un altro fenomeno. Inoltre, il determinismo stabilisce che la percezione conoscitiva dello stato attuale dell’universo consenta alla scienza di prevedere, con precisione matematica, ogni fenomeno futuro. Analizzando le formulazioni teoriche generate dagli afflati rivoluzionari che plasmarono la scienza dal 1500 in poi, Heisenberg comprese che l’unico strumento in grado di concedere l’opportunità di avanzare predizioni scientifiche fosse il calcolo statistico: “La scienza è in grado di predire soltanto la più probabile posizione di una particella, non quella esatta”.

Con tale affermazione, il fisico tedesco coniò il principio d’indeterminazione, mise in discussione la causalità e chiarì che l’effetto di un dato fenomeno non è già tutto contenuto nella causa, ma può essere caratterizzato da barlumi d’imprevedibilità. In un certo senso, il pensiero di Heisenberg riecheggia la teoria del contingentismo di Emile Boutroux, maestro di Bergson. Infatti, il filosofo francese fu il primo a mettere in discussione il determinismo e le sue leggi imperfette, accendendo aspri dibattiti sull’essenza del principio di causalità. Tuttavia, né Boutroux Heisenberg criticarono apertamente la validità del principio di causalità. Per loro, la regolarità algoritmica del mondo non può essere messa in discussione.

In realtà, il fisico tedesco e il filosofo francese, sostennero che non fosse logico ridurre il processo di conoscenza dei fenomeni, semplici o complessi, al solo meccanicismo. In fin dei conti, la realtà è talmente complessa da non poter essere compresa grazie all’ausilio del solo meccanicismo. La realtà dei fenomeni deve essere osservata e compresa attraverso canali di conoscenza che siano in grado di oltrepassare i limiti del meccanicismo, e di fornire chiavi di lettura, dapprima considerate imponderabili. Pertanto, la tesi del fisico tedesco è una conseguenza logicamente prevedibile delle misurazioni effettuate per determinare la collocazione della particella.

Al fin di porre rimedio alle insidie generate da tali misurazioni, i fisici di Toronto hanno coniato una nuova tecnica, denominata delle misurazioni deboli: si tratta di misurazioni in grado di interferire con l’oggetto dell’analisi percettiva, in maniera tale da non alterarlo, ed al contempo di fornire indicazioni relative alla sua posizione. Attraverso esperimenti condotti su di un numero elevato di fotoni, gli scienziati dell’università canadese hanno potuto costatare che l’ostacolo delle misurazioni risulta del tutto inferiore rispetto alla relazione precisione-alterazione del principio di Heisenberg.

La foto ritrae il fisico tedesco Werner Heisenberg

Fonte foto: unibocconi.it

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