Descrivere cosa sono i quanti non è certo semplice. Per riuscire in questo scopo ho letto il libro dal titolo “Sette Brevi Lezioni di Fisica” scritto da un fisico teorico e divulgatore di chiara fama: Carlo Rovelli.
1. Max Planck nell’anno 1900 per calcolare il campo elettrico in equilibrio all’interno di una scatola calda usa un espediente: immagina che l’energia del campo sia distribuita in “quanti”, cioè in mattoncini di energia, ottenendo il risultato desiderato, senza però comprendere le ragioni del suo successo.
2. Cinque anni dopo Einstein, intuì che la luce è fatta di “pacchetti di luce” che oggi chiamiamo fotoni. Il Grande Fisico ipotizzò che l’energia di un raggio di luce non sia distribuita nello spazio in maniera continua, ma consista in un numero finito di quanti di energia
3. Durante gli anni Dieci e Venti del secolo scorso Niels Bohrcomprese che anche l’energia degli elettroni degli atomi puòassumere solo certi valori quantizzati come l’energia della luce. Gli elettroni sono particelle subatomiche concarica elettrica negativa. Sono particelle elementari che si dispongono attorno al nucleo di un atomo. Possonosaltare fra l’una e l’altra delle orbite dell’atomo, “i famosi salti quantici”
4. Heisenberg ha calcolato per primo le equazioni della meccanica quantistica, partendo da una premessa: gli elettroni esistono se sono in relazione con qualcosa d’altro, saltano da una interazione all’altra, non sono rilevabili se non nei “salti quantici”. Questi “salti” non avvengono in modo prevedibile, Non è possibile,pertanto, prevedere dove l’elettrone comparirà di nuovo, ma solo la probabilità che appaia.
5. Quindi la probabilità fa capolino nel mondo della fisica, dove tutto sembrava regolato da leggi precise e inderogabili
Oggi le equazioni di meccanica quantistica e le loro conseguenze vengono usate da fisici, ingegneri, chimici biologi nei campi più svariati. Senza la meccanica quantistica non ci sarebbero i transistor.
I computers quantistici saranno destinati a soppiantare le tradizionali applicazioni basate sul calcolo binario, su cui si basa la stragrande maggioranza dei dispositivi informatici oggi presenti sul mercato.
Sono utilizzati per :
• 1) Machine Learning (e Intelligenza Artificiale) …
• 2) Farmacologia: per la ricerca e lo sviluppo di nuovi farmaci. .
• 3) Chimica computazionale che analizza e prevedere le proprietà chimiche e fisiche delle molecole.
• 4) Previsioni del tempo
• 5) Cybersecurity
Rovelli a pagina 30 del Suo, giustamente si domanda: Che cosa è la teoria dei quanti a un secolo dalla nascita? Uno Straordinario tuffo nella realtà? Oppure un abbaglio che funziona per caso? O qualcosa di profondo che riguarda la struttura del mondo o, meglio, dell’universo?
Al di là degli esperimenti di laboratorio che probabilmente proveranno qualcosa sul comportamento quantistico della gravità (rivista le Scienze di ottobre 2024 “La sfida della gravità quantistica” articolo di Hugget e Rovelli) mi piace pensare che Dio abbia disegnato l’universo con un tratto lieve di cui gli scienziati sono riusciti a comprendere la dinamica con la teoria dei quanti, ma non il senso ultimo, perché Dio è il creatore del reale e non gli uomini.
Giovanni Gibelli
