Testo
Si invia un elettrone alla volta su una doppia fenditura. Sullo schermo, a ogni elettrone, compare un puntino. Lasciando passare milioni di elettroni emerge una figura di interferenza. Spiega.
Soluzione
Il puntino: aspetto corpuscolare. Ogni elettrone viene rivelato come un evento localizzato, un singolo puntino sullo schermo. In questo istante si comporta come una particella: arriva “tutto in un punto”, non spalmato.
La figura: aspetto ondulatorio. Il singolo puntino sembra cadere in una posizione casuale. Ma la posizione non è del tutto libera: la probabilità di arrivare in un dato punto è governata dall’ampiezza dell’onda di de Broglie, che attraversa entrambe le fenditure e interferisce con sé stessa. Dove l’interferenza è costruttiva la probabilità è alta, dove è distruttiva è nulla.
Sintesi. Accumulando milioni di elettroni, la distribuzione dei puntini ricostruisce il modulo quadro dell’onda, cioè le frange di interferenza. Il punto cruciale: la figura appare anche inviando un elettrone alla volta, quindi ciascun elettrone interferisce con sé stesso — non è un effetto collettivo di elettroni che si urtano.
Morale (complementarità). L’elettrone non è “onda” o “particella”: è un oggetto quantistico che mostra l’aspetto corpuscolare nella rivelazione (il puntino) e quello ondulatorio nella propagazione e nella statistica degli arrivi (le frange). La funzione d’onda descrive le probabilità; la misura fornisce un esito puntuale.
Collegamenti
Argomenti: Fisica quantistica Concetti: Dualismo onda-particella · Interferenza