(Q-1)   La fisica quantistica                

Introduzione

Questa parte del sito "Dagli astronomi..." presuppone che il lettore abbia già familiarità con le sezioni

            (S-4)   I diversi colori della luce solare
e
            (S-5)   Onde e fotoni

    Da qui si possono continuare a leggere le sezioni relative al Sole e alla sua energia, e le sezioni, ad esse connesse, sull'energia nucleare. Tutto questo materiale costituisce una introduzione, ragionevolmente comprensibile e senza troppa matematica, alla fisica solare, a livello liceale o all'inizio dell'università.

    Tuttavia... mentre il resto del sito "Dagli astronomi..." si svolge attorno alle leggi del moto di Newton e alle loro applicazioni, la fisica solare spesso è connessa con la fisica dell'atomo e del suo nucleo, dove queste leggi cambiano moltissimo.

    Come la meccanica newtoniana, la "meccanica quantistica" è un argomento matematico, ma anche le sue applicazioni più elementari richiedono molta più matematica. La trattazione che svolgeremo qui è quindi molto semplificata. Non aspettatevi che il sito "Dagli astronomi..." vi insegni la fisica quantistica: al massimo queste pagine Web vi daranno una veloce carrellata sulle sue origini e su alcune idee fondamentali. Imparerete quali sono i principali componenti, qualcosa su come si sono evoluti, ma per approfondire l'argomento dovreste riempire queste scatole vuote con una solida conoscenza matematica.

    Questo è materiale facoltativo: se lo saltate e proseguite oltre, continuerete comunque ad avere un quadro coerente della materia.

La costante di Planck

era una prima indicazione che su scala atomica le leggi della fisica erano piuttosto differenti. Inoltre, quella formula suggeriva che le nuove leggi erano intimamente connesse con una nuova costante fisica, che ora chiamiamo (per le ragioni che vedremo più avanti) la "costante di Planck" h. Con un'accuratezza di 6 cifre decimali

    Molta della fisica del 20º secolo riguarda i fenomeni atomici, un'area spesso trascurata nei corsi di liceo o anche all'inizio dell'università, dove gli studi privilegiano la "fisica classica" basata sulle leggi di Newton e di Maxwell. In effetti, con il tempo limitato da dedicare alle lezioni di fisica, si può insegnare soltanto qualche parte della materia. La fisica classica è in realtà molto legata alle applicazioni ingegneristiche. Inoltre, gli strumenti matematici richiesti dalla "nuova fisica", la matematica delle funzioni d'onda, vengono insegnati soltanto in corsi di calcolo avanzato. Pertanto questa limitazione è quasi inevitabile.

    Questa breve carrellata sull'argomento non potrà quindi colmare la lacuna: al massimo, potrà presentare una specie di cornice entro cui si svolge la fisica a livello atomico. Come nelle altre parti del sito "Dagli astronomi...", anche qui la trattazione segue la storia delle scoperte.