Jerem

Gli antichi greci hanno concepito l’esistenza dell’atomo con questo esempio. Se prendi un pezzo di formaggio e lo dividi in due, e poi prendi uno dei due pezzi e lo dividi in due e continui così per un certo tempo arriverà un momento che vi sarà un pezzettino di formaggio che non potrai più dividere. Quel pezzetto lo han chiamato “Atomos ” cioè “indivisibile”.

La materia quindi è fatta di granelli minuscoli troppo piccoli per essere visti, ma reali, solidi concreti. Poi arrivò Thompson nel 1897 che scoprì l’elettrone, un oggetto ancora più piccolo, carico negativamente all’interno dell’atomo. Poi Rutherford trovò il nucleo, un nocciolo duro al centro. E improvvisamente tutti avevano questo modello del sistema solare in testa: elettroni che orbitano intorno ad un nucleo come la Terra che orbita intorno al Sole. Il problema è che secondo le leggi dell’elettromagnetismo che conoscevamo benissimo, un elettrone che orbita dovrebbe irradiare energia continuamente, dovrebbe perdere velocità, dovrebbe precipitare verso l’interno e schiantarsi nel nucleo in circa una 100 milionesimo di secondo. Ogni atomo dell’universo avrebbe dovuto collassare miliardi di anni fa. Tu non dovresti essere seduto lì. L’intero universo non dovrebbe esistere. Ed invece siamo qua.

Quindi qualcosa non torna qualcosa di fondamentale. Intorno al 1925-1926 alcune persone molto intelligenti ( Heisemberg, Schrodinger e Dirac) capirono che era necessaria una nuova fisica. Nacque la meccanica quantistica…che ci disse qualcosa di straordinario. Un elettrone non ha una posizione definita…finché non lo misuri. Non è che non sappiamo dov’è. Non è una questione di ignoranza o di strumenti imprecisi. L’elettrone non è “fisicamente” in un posto preciso ma può essere descritto da una funzione d’onda. Un oggetto distribuito nello spazio che può essere qua, lì o laggiù. Già la vecchia concezione della pallina di marmo scompare, perchè diventa sfumata, è ovunque contemporaneamente …finché non la guardi. Ma questa visione della meccanica quantistica è anche questa errata. Infatti si riteneva che la famosa pallina si era trasformata da un oggetto concreto in qualcosa di più sfumato ma era sembra una “cosa”, un’entità singola, era ancora un elettrone.

Poi è arrivata la vera rivoluzione. La teoria quantistica dei campi. Questo è il punto in cui il pavimento sparisce sotto i nostri piedi. Il problema è questo. Dimentichiamoci le palline, le palline sfumate quantistiche che si possono trovare in qualsiasi punto fintantoché non li guardiamo e immaginiamo che invece l’elettrone riempia tutto lo spazio, ogni angolo, ogni direzione sino ai confini dell’universo osservabile ed anche oltre. Perchè esistono solo i CAMPI. Ma cosa è un campo ? Un campo è semplicemente una quantità che ha un valore in ogni punto dello spazio. La temperatura si può considerare un campo. Se stiamo in una stanza, in ogni punto della stanza c’è la stessa temperatura con qualche differenza: 20 gradi qua, 19,5 là e 17 vicino alla finestra. Questo è un campo: un numero associato ad ogni punto. L’universo è pieno di campi. C’è un campo per gli elettroni, che permea tutto lo spazio. C’è un campo dei quark. C’è un campo elettromagnetico, che conosciamo bene perchè è responsabile della luce e delle onde radio. C’è un campo per ogni tipo di entità fondamentale che abbiamo mai scoperto. Questi campi sono sempre lì. Permeano l’intero universo, non spariscono mai. Ma adesso viene il bello. Quello che chiamiamo elettrone, un fotone, un quark, non è una cosa: è un addensamento in uno di questi campi. E’ un’increspatura, è un’eccitazione. Prendiamo un onda su un oceano. L’onda non è un oggetto, è un disturbo nell’acqua. Possiamo misurarne l’altezza, la velocità, ecc, ma rimane un’increspatura dell’oceano infinito. L’elettrone è un’increspatura nel campo degli elettroni. Nel vecchio modello hai lo spazio vuoto e in quello ci sono delle particelle che si scontrano, si respingono. Lo spazio è il palcoscenico, le particelle sono gli attori. Nel nuovo modello i campi sono sia il palcoscenico che gli attori. Non ci sono particelle che nuotano in uno spazio vuoto, ci sono solo campi che vibrano. Quando un campo vibra un pò, quella vibrazione la chiamiamo particella. Quando il campo smette di vibrare, la particella è sparita. Il campo è ancora lì, è sempre lì. Ma l’eccitazione, quel piccolo pacchetto di energia che chiamavamo particella può apparire e scomparire.

Un’altro esempio. Un campo di grano pieno di spighe che si muovono al vento.

Si formano onde sulla sua superficie e sono bellissime da vedere. Possiamo fotografarle, toccarle con mano…ma appena finisce il vento, le onde scompaiono e rimane solo il “campo” di grano.