Viaggio alla scoperta delle basi della meccanica quantistica

Al grande fisico e premio Nobel Richard Feynman sono attribuite molte affermazioni che in realtà non pronunciò mai. Una delle citazioni più famose però è davvero sua: «Si può dire tranquillamente che nessuno capisce la meccanica quantistica». Da allora quella frase scoraggia chiunque si cimenti con una delle principali rivoluzioni scientifiche degli ultimi secoli.

In realtà era l’incipit spiritoso di una conferenza divulgativa sulla teoria dei quanti. Spiegarne il carattere rivoluzionario in effetti non è impossibile. Per esempio, ci riescono Anna Parisi e Valentina Schettini in Quanti quanti? La fisica quantistica per tutti appena pubblicato dall’editore Salani (pp. 192, euro 15) con la supervisione scientifica di un altro Nobel come Giorgio Parisi (nessuna parentela con l’autrice).

Capire la rottura avvenuta un secolo fa non richiede infatti grandi abilità matematiche – necessarie invece per dedurne leggi e applicazioni sperimentali. L’innovazione della meccanica quantistica riguarda soprattutto il modo con cui guardiamo alla realtà su scala microscopica, più che i modelli quantitativi che usiamo per prevedere il risultato degli esperimenti. Il successo di questa rivoluzione è anche legato alla capacità di una generazione straordinaria scienziati (quasi tutti premiati con il Nobel) che dal 1905 al 1925 realizzarono esperimenti in grado di rendere evidenti, anche senza troppi numeri, le contraddizioni insanabili tra la visione classica della natura ereditata da Newton e Maxwell e il comportamento reale della materia e dell’energia. Spesso si trattava di osservazioni sorprendenti anche per i profani in cui onde e particelle sparivano e ricomparivano laddove nessuno se le sarebbe aspettate come nei trucchi di magia, e in quanto tali apprezzabili anche senza una preparazione specifica.

Parisi e Schettini – fisiche entrambe – fanno leva su quegli esperimenti semplici quanto profondi per rendere alla portata di lettori e lettrici di ogni età i concetti basilari della meccanica quantistica. Si scopre così che sulla scala più piccola le particelle si comportano come onde (accavallandosi e annullandosi a vicenda), che le onde si urtano come solide sferette e che di un elettrone non potremo conoscere la traiettoria nemmeno con il microscopio più preciso – è il celebre «principio di indeterminazione». Si viene introdotti infine al mistero dell’«entanglement», il fantomatico legame a distanza tra particelle su cui oggi si basano i primi prototipi di computer quantistico.

Un’ultima menzione va al linguaggio scelto dalle autrici. Le librerie sono piene di libri divulgativi che sfruttano il racconto giornalistico e i suoi tic per affascinare (forse) il lettore, ma soprattutto mantenere chi scrive nella sua comfort zone. Parisi e Schettini invece si rivolgono a chi legge con un registro semplice e diretto fatto di parole e figure, e anche di «interviste impossibili» con Planck, Heisenberg e i loro colleghi (e colleghe!). Il lettore vede così con i propri occhi i problemi che si trovarono davanti quei grandi scienziati. E grazie a quali idee siano riusciti a superarli.