RASSEGNA STAMPA

17 DICEMBRE 2000
SYLVIE COYAUD
Il quantico dei quantici
Berlino ' 14 dicembre 1900. Alla Società di fisica, Max Planck interviene sul problema «della radiazione di corpo nero per conciliare osservazioni contraddittorie. Per esempio una lampadina emette una luce gialla (le prime erano così) mentre i forni dell'amico Werner von Siemens emettono radiazioni invisibili e ben più calde. Invece le equazioni che descrivono i rapporti tra le varie misure di una radiazione - temperatura, lunghezza d'onda e frequenza ovvero onde al secondo - valgono per la lampadina o per il forno, mai per entrambi. Von Siemens fonde acciaio e vuole illuminare le notti berlinesi, gli farebbe comodo una formula unica.
Per anni Planck cerca una soluzione. Ne ha già sbagliate due, criticate gentilmente da Boltzmann che lo incita a una visione più probabilistica della seconda legge della termodinamica. Domenica 7 ottobre, Planck ci riprova e iniziano, scriverà poi, «le otto settimane peggiori della mia vita». Immagina che la radiazione sia fatta di unità distinte così come la materia è fatta di atomi. A pacchetti, ciascuna unità trasporta un'energia che chiama "quanto di azione", a riassumerne quel tot di effetti entro un dato tempo. Con la formula e=hv, stabilisce che l'energia di un quanto (e) è proporzionale alla frequenza d'onda (v) moltiplicata per (6,6 x 10-34) la costante Planck, una delle tre misure dell'universo, insieme alla velocità della luce c alla costante gravitazionale G).
Grazie alla costante, arriva «all'espressione corretta dell'entropia» in barba alla seconda legge, ma la adotta per «un atto di disperazione», pur di «ottenere un risultato valido in qualsiasi circostanza e qualunque costo». Il risultato vale per forni, lampadine e altri corpi infatti, al costo d essere «espresso in multipli interi di hv... quantizzato, diciamo... al contrario di ciò che avviene nella teoria classica». Quei disperanti multipli descrivono un'energia accatastata a pacchetti nella radiazione mentre questa, si sa, è un'onda e scorre.
Per Albert Einstein, il quanto richiede «una nuova base concettuale per tutta la fisica», per Niels Bohr «inaugura una nuova era» ma per Planck non esiste, è solo un «trucco matematico». Non crede al "quanto di luce" o fotone previsto da Einstein né alla meccanica quantistica di Bohr, Schroedinger, Heisenberg e C., in cui la materia/energia si comporta da onda/particella. Muore nel 1947 a 89 anni: a dispetto delle angherie, è rimasto in Germania per tentare di «salvare la scienza tedesca», racconta John Heilbron in I dilemmi di Max Planck (Bollati Boringhieri).
Nel 1949 viene inventato il transistor, seguito a ruota dal diodo e dal laser che tutti si basano sul comportamento da onda dell'elettrone, la particella della corrente. Oggi, anche la chimica si fa quantistica per inventare laser "organici" a poco prezzo, nanotubi che conducano elettricità senza disperderne un solo elettrone, sistemi di crittografia che proteggano dietro una barriera di singoli fotoni i dati trasmessi via Internet. Il quanto ha cent'anni, lunga vita al quanto.
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