Re: spin dell'elettrone

From: Daniele D. Marasco <daniele.marasco_at_tin.it>
Date: Sat, 01 Feb 2003 19:10:21 GMT

> > Da che cosa e' composto un elettrone?

La materia che tu conosci � una manifestazione macroscopica di un micromondo
che ha caratteristiche non sempre descrivibili con i "termini" del "nostro
mondo". Il concetto di "composizione", applicato alle singole particelle
subatomiche, non ha nessun significato. Si potrebbe dire che � semplicemente
costituito da materia, ma questo fuorvia abbastanza, perch� utilizziamo un
concetto piuttosto macroscopico per qualcosa che � preferibile indicare
genericamente col nome di "entit�" fisica. Allo stesso modo non ha senso
parlare di estensione spaziale, di carattere puntiforme e di altri concetti
geomerici euclidei (e non), insufficienti ed inadeguati anche quando se ne
considerino le maggiori e pi� sottili astrazioni (come il concetto di punto
o di retta). Devi vedere l'elettrone come una entit� fisica, non
assimilabile a nulla che sia da esso distante numerosi ordini di grandezza,
che presenta determinate caratteristiche. Inoltre tali caratteristiche
vengono speso evidenziate con strumentazione "invasiva"...ma questo � un
altro discorso. Come descriverlo quindi? Beh...innanzitutto ha una massa
(m/1936, m= massa del protone - anche qui ci sarebbe da dire molto per
essere pi� precisi!). Non si pu� parlare di estensione e quindi non si pu�
parlare di densit� (semplicemnete sono propriet� che non sembrano
"appartenere" a questa entit� fisica), Quindi ci troviamo davanti ad una
massa che non ha estensione! E guai a parlare di densit� infinita e cose
varie: semplicemnte non si pu� parlare di dimensioni per l'elettrone. Si
comporta come una particella in certe situazionei e come onda in altre (vedi
esperimento delle due fenditure e teoria dell'osservazionismo quantistico).
Ma quando si compota come onda la massa dove finisce? Beh...anche un fotone
ha una massa non nulla (basta metere insieme la relazione E=hf, le leggi
della relativit� speciale e la relazione di De Broglie) e nonosante ci� non
ha una estensione spaziale. E guai a pensare l'elettrone come un alternarsi
di stati in cui � particella e stati in cui � onda: esso non � n� l'una n�
l'altra cosa (tantomeno tutte e due assieme): � l'osservazione che determina
la rilevazione/rivelazione dell'una o dell'altra natura (collasso del pac.
d'onda). Circa la meccanica quantistica sappi che non � affatto corretto
affermare che essa sta al microscopico come la meccanica newtoniana sta al
macroscopico. L'indagine del microcosmo ci ha solo costretti a rivedere le
cose e a strutturare una fisica che descrivesse i fatti sperimentali,
compresi quelli prima descritti dalla meccanica classica. Quindi attezione
al fatto che tanto un elettrone quanto un elefante possano essere descritti
dalla meccanica quantistica. Gli stessi numeri quantici (principale,
secondario, ecc) vennero fuori da relazioni empiriche per spiegare la
distribuzione delle righe spettrali. Poi furono "usati" per la
quantizzazione di diverse grandezze fisiche (energia, momento magnetico,
momento angolare, ecc). E' solo con l'avvento della meccanica quantistica
che essi tornano alla ribalta questa volta come "esigenza" puramente
matematica. Lo spin dell'elettrone va inquadrato esattamente in questa
ottica. Non ha molto senso voler attribuire ai diversi numeri quantici
significati "classici" come la forma dell'orbita o il senso di rotazione
dell'elettrone. L'elettrone non ruota e non si muove lungo orbite come fosse
un proiettile! Esso � una entit� fisica, ben descritta dalla meccanica
quantistica. Quale significato allora ascrivere alla discriminazione degli
atomi di idrogeno dell'esperienza di Stern e Gerlach? Oppure: perch� mai
allora il modello geometrico di bohr-sommerf. & Co ha dato una pi� o meno
valida (seppur provvisoria) spiegazione del significato di quesgli strani
numeri che venivano fuori dagli esami spettr.? Beh...semplicemente perch�,
impregnati come eravamo (e siamoooo!!!!!!!) di fisica classica ci siamo
inventati un modello classico, planetario, dell'atomo ed abiamo cercato di
interpretare il tutto su quella base concettuale. Ma la meccanica
quantistica per fortuna non si pone questi problemi di interpretazione, ma
si limita ad una rigorosa descrizione degli eventi fisici ad ogni livello.
Le cose sono ben pi� complesse ed affascinanti...ma....
daniele marasco
Received on Sat Feb 01 2003 - 20:10:21 CET