Isaac Newton, che però pensava alla luce come composta da particelle, si descrissero i fenomeni ottici come ondulatori. La spiegazione era sufficientemente coerente con le osservazioni sperimentali, ma la sempre maggiore raffinatezza con cui questi iniziarono ad essere condotti mise in dubbio l'assunto. In certe condizioni, infatti, inviando cioé la luce con una frequenza estremamente bassa, il comportamento della luce era tipicamente particellare. Come poteva accadere ciò?
Semplicemente si doveva pensare alla luce come composta da particelle cui assegnare un particolare vettore che ne trasporta le caratteristiche salienti. Queste, interagendo con la materia, venivano opportunamente modificate: l'applicazione di modifiche successive e il quadrato del modulo del vettore risultante da queste applicazioni era in grado di spiegare le osservazioni sperimentali, tutto questo però portò all'abbandono di una spiegazione intuitiva dei fenomeni di interazione tra luce e materia e a un'interpretazione probabilistica e non deterministica dei fenomeni stessi.
E' questo, in sintesi, parte delle lezioni che Richard Feynman tenne all'UCLA agli inizi degli anni Ottanta del XX secolo all'interno di un programma di conferenze di divulgazione scientifica promosse dalla Fondazione Alix G. Mautner. Quelle quattro conferenze di Feynman vennero successivamente raccolte, trascritte e redatte con l'aiuto di Ralph Leighton per dare vita a QED - La strana teoria della luce e della materia, in cui il Premio Nobel racconta nel modo più semplice possibile, ma senza mai banalizzare, la teoria dell'elettrodinamica quantistica, che ha contribuito a migliorare e rendere quella che è oggi.
Le prime lezioni sono caratterizzate dal racconto di una serie di esperimenti che si poggiano su alcuni ingredienti di base, neanche troppo difficili da visualizzare, e che riescono a rendere la materia più comprensibile e anche più interessante. Feynman riesce a descrivere a parole la potenza e l'efficacia della QED, in grado di spiegare buona parte delle osservazioni fisiche legate all'elettromagnetismo, ovvero all'interazione della luce con la materia. Non solo: l'efficacia della QED è stata ed è così importante nella fisica teorica, che è diventata base per la costruzione di modelli successivi, come quelli per le interazioni debole e forte.
Fondamentale in questo successo anche la descrizione delle interazioni attraverso i diagrammi di Feynman, che il geniale fisico statunitense utilizza per descrivere alcune interazioni di base e, soprattutto, per dare un'idea della complessità della materia e delle difficoltà del lavoro di ricerca in questo campo. E non nasconde nemmeno le difficoltà insite nella QED che, a un certo punto, presenta una imbarazzante serie di divergenze, che però, da buoni fisici, abbiamo aggirato troncando il calcolo (un integrale) a distanze piccole ma non nulle (là dove la divergenza si fa evidente).
Un libro bello, interessante, anche divertente, non difficile da seguire, e che certo potrebbe essere apprezzato, soprattutto nei due capitoli conclusivi, da chi queste cose le sta studiando o le ha studiate. In ogni caso danno una visione alternativa della QED che, forse, troppo spesso manca anche nei normali corsi di laurea. Un altro piccolo capolavoro da quello che potremmo considerare il fisico più geniale nella storia di questa affascinante disciplina.
Uno dei problemi che più ha alimentato la discussione tra i fisici è stata la natura particellare o forse ondulatoria della luce. E una delle scoperte più sconcertanti è stata invece il comportamento ondulatorio delle particelle. Andiamo, però, con ordine: per molti secoli a partire da Stomachion
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martedì 15 settembre 2009
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