fisica quantistica spiegata con due monete


[71° grammo]

Nel mondo dell’infinitamente piccolo dove vigono le regole della fisica quantistica, le particelle subatomiche hanno delle caratteristiche molto peculiari. Tra queste quella delle spin mi è particolarmente simpatica anche perché qualcuno ha avuto la geniale idea di spiegarla usando le monete.

Lo spin è una sorta di rotazione che posseggono le particelle subatomiche. Se io sono fermo in piedi e faccio una giro completo intorno a me stesso, compio una rotazione di 360° ossia uno spin=1. Per noi umani una rotazione spin=1 ci riporta nella posizione di partenza ed il mondo ci appare di nuovo come lo abbiamo lasciato prima della rotazione.

Ma per particelle come l’elettrone non è così; per tornare alla sua configurazione iniziale e rivedere il mondo com’era,  l’elettrone deve fare 2 giri, ossia 720° (in quanto il suo spin = 1/2). Per lui una rotazione completa equivale a 2 giri. Noi umani non distinguiamo una rotazione dalla successiva, l’elettrone si. Ma come si può spiegare in modo semplice questo fenomeno dello spin, della doppia rotazione che riporta al punto di partenza? Semplicemente usando due monete come ad esempio un quarto di dollaro. Una la teniamo ferma al centro che mostra il dritto e l’altra che mostra il rovescio, la facciamo ruotare intorno alla circonferenza della prima.

quarter-rotate-animated

Se osservate l’animazione vedrete che l’aquila sul quarto di dollaro compie due rotazioni per ritornare alla sua posizione di partenza: spin=2. Mi viene da pensare che noi percepiamo solo la metà del mondo che percepisce un elettrone; mah

Per la cronaca: ci sono particelle che hanno spin intero (1 o 2) e semi-intero come 1/2 o 3/2, così, tanto per renderci la vita più briosa

fonte: http://arstechnica.com/science/2013/01/double-time-reversal-asymmetry-could-explain-weird-material-behavior/

PS ho aggiornato il post a seguito della correzione del lettore gluone che ringrazio🙂

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2 risposte a fisica quantistica spiegata con due monete

  1. grammidistoria ha detto:

    effettivamente ho espresso male il concetto e sbagliato il valore dello spin dell’elettrone; grazie per la correzione

  2. gluone ha detto:

    Ma l’elettrone ha spin 1/2 (fermione), l’analogia con i due giri funziona se lo spin è 1/2 non 2.

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