Spiegazione semplice del fenomeno della meccanica quantistica noto come “Stregatto” o gatto del Cheshire

Meccanica quantistica” è il nome dato a una nuova branca della fisica nata ad inizio 900 per spiegare alcuni fenomeni che era possibile osservare a livello atomico e subatomico e che non potevano essere descritti dalle leggi della fisica classica sviluppata fino a quel tempo.
Il gatto del Cheshire è un personaggio del famoso libro “Le avventure di Alice nel Paese delle Meraviglie”, conosciuto anche come Stregatto, ha la proprietà di scomparire lentamente lasciando visibile alla fine solo il suo grosso sorriso.

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Alice nel racconto guardando il gatto del Cheshire: “Avevo già visto un gatto senza sorriso, ma mai un sorriso senza gatto!”

Il sorriso del gatto nel racconto è una proprietà del gatto che riesce ad essere completamente distaccata dal corpo, qualche cosa che non ha logica nel mondo in cui viviamo e che percepiamo con i nostri sensi. La scoperta fatta del nuovo fenomeno della meccanica quantistica ovviamente non riguarda Alice e il gatto del racconto, ma questa scenetta può essere usata per far capire facilmente in modo chiaro di cosa si tratta. Tutti noi a scuola abbiamo imparato che la materia è fatta di atomi i quali sono costituiti da particelle dette subatomoiche (protoni, elettroni etc etc) particelle le cui interazioni non possono essere descritte dalle leggi dalla fisica meccanica classica. All’inizio del 1900 grazie al lavoro di ricerca svolto da scienziati come Max Planck, Albert Einstein, Ernest Rutherford, Niels Bohr e tanti altri si è scoperto un nuovo mondo, il mondo subatomico che vive delle sue regole governate dalla meccanica quantistica. La meccanica quantistica tratta quindi di atomi, elettroni, quanti di luce, ecc. i quali si trovano in stati indefiniti, descritti da entità matematiche. Solo quando si effettua una misurazione fisica si può ottenere un valore reale del loro stato.

I ricercatori sono riusciti a fare un esperimento in cui hanno dimostrato che è possibile separare un neutrone da una delle sue proprietà fisiche, in particolare nell’esperimento ci si è concentrati sulla separazione della particella dalla proprietà detta “momento magnetico o momento angolare” (spin) che descrive il verso della sua rotazione. Mentre comunemente nella nostra vita di tutti i giorni un oggetto è sempre legato alle sue proprietà, i ricercatori hanno scoperto che nella teoria della meccanica quantistica vale il fatto che una particella pò essere fisicamente separata da una sua proprietà.

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Crediti dell’immagine: Leon Filter

Concettualmente viene difficile immaginare una cosa del genere ma l’esempio che più si avvicina è appunto lo Stregatto il cui sorriso sopravvive senza il gatto stesso. La realtà in cui viviamo è molto più complessa di quello che possiamo solo immaginare.

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