Nell'anno 1900, il dottor Max Planck introdusse un numero misterioso nel mondo della fisica. Questo numero, ora noto come costante di Planck , diventerebbe la pietra angolare della meccanica quantistica e alla fine aiuterebbe a salvare la situazione in una popolare serie Netflix. Ma cos'è esattamente la costante di Planck e perché è così cruciale?
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La meccanica quantistica si occupa delle minuscole particelle che compongono il nostro universo e delle interazioni tra loro. La costante di Planck è essenziale per definire il comportamento di queste particelle.
Ma per apprezzarne veramente l'importanza, dobbiamo prima comprendere la differenza tra la meccanica classica, che descrive il movimento degli oggetti di uso quotidiano, e la meccanica quantistica, che analizza in profondità la scala microscopica dell'universo.
Questo ramo della fisica, descritto da Sir Isaac Newton alla fine del 1600, si occupa del mondo osservabile, spiegando come le mele cadono dagli alberi e i pianeti orbitano attorno alle stelle. Se pensiamo all'energia come all'acqua, nella meccanica classica possiamo versare continuamente qualsiasi quantità di acqua.
Entra nel regno del bizzarro e dell'inaspettato! Nella meccanica quantistica, l’energia si comporta in modo leggermente diverso. Invece di versare acqua continuamente, è come aggiungere zollette di zucchero in una tazza di caffè. Possiamo aggiungere una, due o tre zollette di zucchero, ma non metà o un quarto.
Questa natura discreta dell'energia è un concetto fondamentale nella teoria quantistica, ed è qui che entra in gioco la costante di Planck.
La costante di Planck definisce la quantità di energia che un fotone (una particella di luce) può trasportare, in base alla frequenza della sua onda elettromagnetica. Questa relazione tra energia fotonica e radiazione elettromagnetica è cruciale per comprendere fenomeni come l'effetto fotoelettrico.
La radiazione elettromagnetica e le particelle elementari "mostrano intrinsecamente proprietà sia delle particelle che delle onde", spiega via email Fred Cooper, professore esterno al Santa Fe Institute, un centro di ricerca indipendente nel New Mexico.
"La costante fondamentale che collega questi due aspetti di queste entità è la costante di Planck", afferma. "L'energia elettromagnetica non può essere trasferita in modo continuo ma viene trasferita da fotoni di luce discreti la cui energia E è data da E =hf, dove h è la costante di Planck e f è la frequenza della luce."
Uno degli aspetti intriganti della costante di Planck è che il suo valore ha subito lievi variazioni nel tempo. Anche se questi piccoli aggiustamenti non fanno sì che la Terra smetta di girare, una deviazione significativa nel suo valore potrebbe portare a un universo in cui gli atomi sono più grandi delle stelle. Parliamo di uno sconvolgimento cosmico!
E per gli appassionati di curiosità, la dimensione di un chilogrammo ora dipende dalla costante di Planck. Sì, questa minuscola costante fisica fondamentale gioca un ruolo nella definizione del peso.
Se sei un appassionato di "Stranger Things", potresti ricordare una scena della terza stagione che coinvolge la costante di Planck. Ma c'è una svolta! Gli showrunner hanno utilizzato il valore del 2014 per la costante di Planck anziché quello del 1985, un piccolo inconveniente nella loro altrimenti meticolosa attenzione ai dettagli.
Questo articolo è stato aggiornato insieme alla tecnologia AI, quindi verificato e modificato da un editor di HowStuffWorks.
