“Più cerchiamo di capire con precisione quale sia la posizione di una particella, meno precisa è la nostra conoscenza della sua velocità (e viceversa)”
Abbiamo già parlato del meraviglioso esperimento delle due fessure, grazie al quale si è dimostrato che le particelle (gli elettroni nel nostro esempio) hanno una seconda “natura” ondulatoria oltre a quella corpuscolare.
La duplice natura delle particelle è stata una delle scoperte più incredibili della meccanica quantistica del ’900 e ha avuto enormi ripercussioni, una delle quali è il famoso principio di indeterminazione di Heisenberg, uno dei principi più noti della scienza ma anche uno dei meno compresi (spesso anche le spiegazioni nei libri sono fuorvianti, per non parlare delle sciocchezze viste in TV).

Immagine di Heisenberg
Cerchiamo di capirci qualcosa.
Era il 1927 quando Werner Karl Heisenberg, venticinquenne assistente del famosissimo Niels Bohr, diede il suo più celebre contributo alla scienza con il suo principio di indeterminazione che ebbe l’enorme conseguenza di mostrare a tutti che la comprensione scientifica ha dei limiti invalicabili.
Il principio, in breve, asserisce che è impossibile misurare con precisione sia la posizione che la velocità di una particella, perchè quanto più si cerca di definire con precisione una delle due variabili tanto più diventa impredicibile la misura dell’altra.
Questa imprecisione (o meglio, questa indeterminazione) non è dovuta ad errori di misurazione o a nostri limiti sperimentali, ma è una conseguenza fondamentale della duplice natura di particella e di onda del mondo quantistico, ed è una legge fondamentale: o è come dice Heisenberg o la fisica quantistica è sbagliata.
Essa riflette un’indeterminazione intrinseca della natura: non è che non possiamo conoscere quantità di moto e posizione di una particella con precisione… il fatto fondamentale è che la particella NON HA quantità di moto e posizione ben specificate!
Le particelle in fisica quantistica infatti si rappresentano con delle funzioni probabilistiche che descrivono la probabilità di trovare una particella in un posto o in un altro… bisogna cercare di smettere di pensare alle particelle come a delle “palline”, perchè quando si parla di fisica quantistica la duplice natura ondulatoria/particellare sconvolge le regole a cui siamo abituati!
Divagazione rilassante prima di passare ad un esempio:
Non potrai mai essere sicuro del numero di birre che hai bevuto la notte scorsa.
Principio di Indeterminazione di Heineken
Torniamo a noi: