Problema — Indeterminazione e metodo

Testo

Perché la relazione di Heisenberg $\Delta x\,\Delta p \ge \hbar/2$ si dice strutturale e non tecnica? Quale conseguenza ha sul metodo sperimentale nel dominio microscopico?

Soluzione

La relazione di indeterminazione non è un limite strumentale, cioè un difetto tecnico da superare costruendo apparati migliori. Non dipende dalla qualità degli strumenti: anche con un microscopio o un rivelatore ideali resterebbe valida.

È strutturale perché riguarda la natura stessa degli stati microscopici: uno stato quantistico semplicemente non possiede valori simultaneamente definiti di posizione $x$ e quantità di moto $p$. Le due grandezze sono coniugate e non esistono insieme con precisione arbitraria. La misura di una delle due altera lo stato rispetto all’altra: c’è una retroazione ineliminabile fra osservazione e sistema.

Conseguenza sul metodo sperimentale. Nel dominio microscopico cade l’idea classica di un osservatore esterno che misura senza perturbare. L’atto di misura entra a far parte del fenomeno, e le previsioni non possono più essere deterministiche: diventano intrinsecamente probabilistiche. Il metodo scientifico resta valido, ma cambia lo statuto di ciò che si può conoscere: si predicono probabilità di esiti, non traiettorie definite.

Collegamenti

Argomenti: Metodo sperimentale Concetti: Cifre significative e incertezza