Astrofisica: Effetto Tunnel nella Catena Protone-Protone

From: Valerio HT <asos_to_atem_at_people.it>
Date: Mon, 29 Jan 2018 21:09:13 +0100

L’effetto Tunnel che si ritiene renda possibile la prima fase della
reazione di catena protone-protone delle fusioni nucleari all’interno
del nucleo delle stelle, è direttamente connesso al principio
d’Indeterminazione di Heisenberg, oppure no, e allora quale ne è
l’esatta spiegazione?

Ho consultato le seguenti fonti:

https://it.wikipedia.org/wiki/Catena_protone-protone

https://en.wikipedia.org/wiki/Proton%E2%80%93proton_chain_reaction

http://www.phys.unm.edu/~gbtaylor/astr421/lectures/16_A421_StellarInteriorsIInew.pdf

L'unica documento di questi indicati sopra che cita il principio
d'inderminazione di Heisenberg è l'ultimo, in formato .pdf a pagina 8,
ma non è mi chiaro se lo riferisca alla sola *osservabilità* del
passaggio di un protone oltre la barriera di potenziale oppure proprio
anche alla *probabilità* che ciò succeda: questa dovrebbe essere
descritta dalla equazione di Schrodinger, come visibile ad esempio su
questo documento:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/barr.html#c1

Ho trovato in realtà altri documenti di origine universitaria che
citano
 esplicitamente il principio d'Indeterminazione di Heisemberg come
"causa" dell'effetto Tunnel quantistico, però sono tutti provenienti
dai
 dipartimenti di CHIMICA invece che di FISICA. Tranne questo, che
spiega
la soluzione proposta da Gamow, e cita esplicitamente il principio
d'inderminazione di Heisenberg:

https://plus.google.com/+MicheleDiodati/posts/SwedngiWvii

Vi spiego brevemente come sia saltata fuori la questione.
Ho risposto ad una domanda su "Quora" relativa alla temperatura
all'interno del nucleo del Sole, e parlando del ciclo di reazioni
del tipo "catena protone-protone", ho affermato che per la prima fase
di
tale ciclo non bastano le condizioni di temperatura e pressione
presenti
nel "Core" del Sole a spiegare l'attraversamento da parte di protoni
 della barriera di potenziale elettrostatico, ma è stato spiegato da
 Gamow proprio tramite l'effetto Tunnel quantistico. Però avevo
aggiunto
, in base a quanto avevo letto da varie fonti, che il Tunnel
quantistico
sia una conseguenza del Principio d'Indeterminazione di Heisenberg, ed
è intervenuto un Fisico di 76 anni specializzato in Medicina Nucleare
(si, ha lavorato proprio in un ospedale) scrivendo questo commento che
vi riporto tale e quale:

"A me sembra che il principio d’indeterminazione non abbia nulla a che
 fare con l’effetto tunnel. Questo deriva dalla natura ondulatoria
della
 materia per cui incontrando una barriera, esattamente come quando un
 fascio di luce incontra una lastra di vetro, c’è un coefficiente di
 trasmissione per quanto piccolo".

A questo punto chiedo lumi a voi: insomma, il Principio
d'Indeterminazione c'entra *come causa dell'effetto Tunnel quantistico*
oppure si riferisce solamente alla ipotetica osservabilità del
passaggio
 del protone attraverso la barriera di potenziale, nel senso ovviamente
d' impossibilità di osservarla? Grazie per chi abbia avuto la pazienza
 di leggere la mia prolissa domanda, e doppiamente grazie a chi mi
 risponderà, sapendo lui di avere la preparazione occorrente per darmi
 una risposta precisa in merito. Per me è importante perché se ho fatto
 una affermazione scorretta parlando di Meccanica Quantistica, è
 necessario che corrregga la mia risposta onde non contribuire anch'io
alla frequente disinformazione che esiste purtroppo sia nella Fisica
che
 nell'Astronomia. Grazie in anticipo.
Received on Mon Jan 29 2018 - 21:09:13 CET

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