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Un nuovo modello per riconciliare fisica classica e meccanica quantistica

La ricerca di elementi comuni presenti in quelle teorie scientifiche che possono sembrare a prima vista incompatibili sarebbe determinante per ottenere nuovi indizi che, in linea di principio, potrebbero rivoluzionare la nostra comprensione dell’Universo.

Questa è l’idea che sta alla base di una formulazione matematica avanzata da alcuni ricercatori della Princeton Univerisity. Nel loro articolo pubblicato sul Physical Review Letters, gli autori spiegano come il loro modello sia in grado di trovare degli elementi comuni alle equazioni fisiche che governano sia la meccanica classica che la meccanica quantistica al fine di riconciliare le due teorie. In poche parole, la meccanica classica, formulata da Isaac Newton, descrive le leggi ordinate del moto di oggetti e sistemi fisici molto grandi. La meccanica quantistica, invece, si riferisce al moto più caotico e all’attività delle particelle microscopiche. “Il modello di Princeton, chiamato modello dinamico operativo, è stato sviluppato come una sorta di flusso continuo che segue l’evoluzione delle nuove teorie. Il modello sviscera e verifica matematicamente l’algebra di base di una teoria rispetto ai dati osservati. Se entrambe vanno in accordo, la teoria che viene generata potrebbe avere una sua validità” spiega Denys Bondar del Dipartimento di Chimica presso la Princeton University. “Abbiamo una sorta di strumento teorico che viene utilizzato per guardare ai vecchi problemi e per tentare di risolvere quelli nuovi”. Il modello di Princeton si basa sul teorema che il fisico austriaco Paul Ehrenfest sviluppò durante il secolo scorso al fine di cercare alcune similitudini che esistono nella meccanica classica e nella meccanica quantistica. “Sin da quando si è studenti, ci insegnano che la meccanica classica e la meccanica quantistica non possono mai essere riconciliate” dice Bondar. “Oggi abbiamo una sola equazione per la meccanica classica e una per la meccanica quantistica. Possiamo eseguire una ‘transizione’ dalla meccanica classica alla meccanica quantistica in modo continuo e diretto”. In altre parole, è possibile formulare una teoria in modo tale che sia la meccanica classica che la meccanica quantistica possano essere governate dalle stesse ‘regole’. Per fare questo, i fisici devono riprendere uno dei primi risultati classici della meccanica quantistica: il teorema di Ehrenfest. Insomma, nonostante il modello sia abbastanza semplice gli autori ritengono che potrebbe essere già pronto per descrivere fenomeni fisici più complessi.

Princeton University: Reconcilable differences: Study uncovers the common ground of scientific opposites

arXiv: Operational Dynamic Modeling Transcending Quantum and Classical Mechanics

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meccanica classica | meccanica quantistica

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