Page 247 - La Fisica nella Storia

La Teoria Quantistica

Verso la fine del diciannovesimo secolo, man mano che si acquisivano informazioni sulla

radiazione elettromagnetica che non trovavano spiegazioni nell’ambito della meccanica
classica, le perplessità degli scienziati andavano progressivamente aumentando.

La Teoria classica lasciava irrisolti diversi problemi, come, ad esempio spiegare l’effetto
fotoelettrico e la vistosa incongruenza dello spettro d’irraggiamento del corpo nero oppure il

perché non avvenisse un collasso degli elettroni nel nucleo atomico.

La prima questione, come abbiamo visto in precedenza fu spiegata
da Einstein, estendendo l’idea dei quanti di energia anche alla luce,

teorizzando che questa fosse composta da particelle elementari (i
fotoni).

La seconda e la terza questione, invece, trovarono soluzione con i

quanti di Planck, cioè con l’ipotesi che l’energia potesse essere
scambiata solo secondo quantità fisse, e più precisamente che una
particella carica, oscillando ad una frequenza v, potesse scambiare

energia con l’ambiente solo in forma di pacchetti di grandezza

E = h·v.

Prima di Planck, si credeva che una massa irradiasse la stessa quantità
di energia su tutto lo spettro di frequenze e che la frequenza potesse

aumentare all’infinito, cioè si pensava che un corpo possedesse
un’energia infinita da irradiare, ma la teoria dei quanti introdusse una
relazione tra la frequenza e l’energia, mostrando che particelle

identiche, vibrando a frequenze diverse, possiedono quantità di energia
diversa.

Secondo la relatività generale, infatti, la massa si converte in energia,

irradiandone una certa quantità in forme diverse, come ad esempio, onde luminose e calore.

Ciò implicherebbe una graduale perdita di energia da parte della materia con conseguente
tendenza graduale, degli elettroni a collassare nel nucleo dell’atomo.

Il comportamento della natura, a volte, è strano e bizzarro.

Se potessimo, idealmente, ridurre le nostre dimensioni fino a diventare più piccoli di un atomo,
scopriremmo un mondo nuovo, completamente diverso dal nostro, ma altrettanto affascinante,
quello del microcosmo.

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