SeCiF

Il metodo della "somma sui molti cammini" di Feynman per
l'introduzione della Meccanica Quantistica nella Scuola Secondaria

 L'oggetto quantistico e le zone d'ombra

Fra le strane caratteristiche dell'oggetto quantistico, che percorre simultaneamente tutti i cammini permessi, c'è anche quella che non si può essere sicuri al 100% che l'oggetto quantistico "arrivi" nel punto in cui c'è il rivelatore oppure che "non arrivi", come avviene invece per un oggetto classico, che sicuramente arriva se parte con la giusta direzione della velocità e non incontra ostacoli che intercettano la sua traiettoria, mentre non arriva se manca una delle due condizioni. Per l'oggetto quantistico, proprio a causa dei "molti cammini", non c'è mai un chiaro "SI" o un netto "NO", ma solo una certa probabilità, che varia al variare dei parametri del moto e della posizione degli ostacoli frapposti sui cammini. Il moto ipotizzato è quello fra una sorgente A e un rivelatore B, attraverso una fenditura lasciata libera fra i bordi di due ostacoli. Il bordo superiore della fenditura si può spostare in modo da variare i cammini che riescono a passare rispetto a quelli che restano bloccati, fino al punto da far entrare il rivelatore B nella zona di quella che è l'ombra geometrica degli ostacoli: ciò permette di esplorare come varia la sovrapposizione al variare dell'estensione degli ostacoli. Per costruire tutti i cammini possibili viene adottato lo stesso criterio "ordinatore" del foglio "Tutorial-l", in cui i camini sono tracciati a iniziare da quello che attraverso la fenditura vicino al bordo inferiore e i successivi sono equispaziati ordinatamente fino al bordo superiore. In tutto vengono tracciati 201 cammini. Il calcolo, sviluppato nel foglio "Fey-ombre.xls", procede come illustrato nel seguente schema.

La distanza del bordo superiore della fenditura per cui il valore di S diventa praticamente e stabilmente nullo può essere considerata indicativa della situazione "classica", nella quale la probabilità di rivelazione è sempre "NO", indipendentemente dai bordi della fenditura. Tale distanza è ben oltre la posizione dell'ombra geometrica e dipende crucialmente dalla quantità di moto dell'oggetto quantistico.


Last modified: Fri Nov 9 11:13:15 CET 2001