martedì 5 agosto 2014

Esperimento della monetina

Questo esperimento è molto semplice ma allo stesso tempo mostra chiaramente come siano paradossali i fenomeni della meccanica quantistica. Questo esperimento è una rivisitazione dell'esperimento di Schrodinger (nella foto qui sotto).

La meccanica quantistica si occupa di particelle molto piccole, quindi è complicato svolgere a casa un esperimento simile. Se, invece di utilizzare un sistema fisico microscopico utilizzassimo un sistema fisico macroscopico sarebbe più semplice.

Detto questo iniziamo:

Prendiamo una Monetina, come  tutti sanno, ha due facce: testa e croce.
Lanciamo la monetina lasciamola cadere a terra e senza guardare la faccia superiore mettiamo sopra un piede. 

Ovviamente non sappiamo qual'è la faccia superiore, applicando la meccanica quantistica possiamo dire che la faccia superiore è sia testa che croce! nello stesso momento! sembra impossibile. Fisicamente la faccia superiore è una sola ma non conoscendo quale sia, diciamo che sono entrambe.

Dato che la probabilità che la faccia superiore sia testa o croce è 1/2 scriviamo:

|F> = 1/2 (|testa> + |croce>)

con:
F= faccia superiore della moneta

Ora supponiamo che se esce testa io posso ascoltare la musica, invece, se esce croce io non posso ascoltare la musica. Dato che la probabilità che esca testa o croce è 1/2,anche la probabilità che io possa ascoltare la musica è 1/2---> possiamo scrivere:

|M> = 1/2 (|si> + |no>)

con:
M= possibilità di ascoltare la musica

Quindi:

|F, M> = 1/2 (|testa, si> + |croce, no>)

Nello stesso momento io posso e non posso ascoltare la musica!

Questo spiega come i fenomeni della MQ siano paradossali e applicati  ad un sistema fisico macroscopico sembrino ancor più "strani".

L'immagine mostra l'esperimento della doppia fenditura di cui parlerò in un altro articolo.







2 commenti:

  1. Buonasera, sono un ingeniere. Sono veramente stupito dal bel lavoro che ha fatto, ma sinceramente non capisco il motivo per il quale ha voluto usare la meccanica quantistica in questo esperimento? Non era forse piú semplice fare un elementare calcolo della probabilitá, e nel caso fosse bisogno di confrontare la probabilitá dell'intersezione di due o piú eventi, usare il Teorema della Probabilitá Composta?
    Un saluto, e complimenti ancora per il lavoro fatto.

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    1. Salve, ho deciso di usare la meccanica quantistica perchè volevo anche far capire che è strano che nello stesso istante due cose accadano. Questo fenomeno si capisce meglio però con l'esperimento di Schrodinger.

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