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Titolo: Astrofisica: Effetto Tunnel nella Catena Protone-Protone

L’effetto Tunnel che si ritiene renda possibile la prima fase della 
reazione di catena protone-protone delle fusioni nucleari all’interno 
del nucleo delle stelle, è direttamente connesso al principio 
d’Indeterminazione di Heisenberg, oppure no, e allora quale ne è 
l’esatta spiegazione?
 
Ho consultato le seguenti fonti:
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Catena_protone-protone
 
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Proton%E2%80%93proton_chain_reaction
 
 
http://www.phys.unm.edu/~gbtaylor/astr421/lectures/16_A421_StellarInteriorsIInew.pdf
 
 
L'unica documento di questi indicati sopra che cita il principio
d'inderminazione di Heisenberg è l'ultimo, in formato .pdf a pagina 8,
ma non è mi chiaro se lo riferisca alla sola *osservabilità* del
passaggio di un protone oltre la barriera di potenziale oppure proprio
anche alla *probabilità* che ciò succeda: questa dovrebbe essere
descritta dalla equazione di Schrodinger, come visibile ad esempio su
questo documento:
 
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/barr.html#c1
 
 
Ho trovato in realtà altri documenti di origine universitaria che 
citano
 esplicitamente il principio d'Indeterminazione di Heisemberg come
"causa" dell'effetto Tunnel quantistico, però sono tutti provenienti 
dai
 dipartimenti di CHIMICA invece che di FISICA. Tranne questo, che 
spiega
la soluzione proposta da Gamow, e cita esplicitamente il principio
d'inderminazione di Heisenberg:
 
https://plus.google.com/+MicheleDiodati/posts/SwedngiWvii
 
 
Vi spiego brevemente come sia saltata fuori la questione.
Ho risposto ad una domanda su "Quora" relativa alla temperatura
all'interno del nucleo del Sole, e parlando del ciclo di reazioni
del tipo "catena protone-protone", ho affermato che per la prima fase 
di
tale ciclo non bastano le condizioni di temperatura e pressione 
presenti
nel "Core" del Sole a spiegare l'attraversamento da parte di protoni
 della barriera di potenziale elettrostatico, ma è stato spiegato da
 Gamow proprio tramite l'effetto Tunnel quantistico. Però avevo 
aggiunto
, in base a quanto avevo letto da varie fonti, che il Tunnel 
quantistico
sia una conseguenza del Principio d'Indeterminazione di Heisenberg, ed
è intervenuto un Fisico di 76 anni specializzato in Medicina Nucleare
(si, ha lavorato proprio in un ospedale) scrivendo questo commento che 
vi riporto tale e quale:
 
"A me sembra che il principio d’indeterminazione non abbia nulla a che
 fare con l’effetto tunnel. Questo deriva dalla natura ondulatoria 
della
 materia per cui incontrando una barriera, esattamente come quando un
 fascio di luce incontra una lastra di vetro, c’è un coefficiente di
 trasmissione per quanto piccolo".
 
A questo punto chiedo lumi a voi: insomma, il Principio
d'Indeterminazione c'entra *come causa dell'effetto Tunnel quantistico*
oppure si riferisce solamente alla ipotetica osservabilità del 
passaggio
 del protone attraverso la barriera di potenziale, nel senso ovviamente
d' impossibilità di osservarla? Grazie per chi abbia avuto la pazienza
 di leggere la mia prolissa domanda, e doppiamente grazie a chi mi
 risponderà, sapendo lui di avere la preparazione occorrente per darmi
 una risposta precisa in merito. Per me è importante perché se ho fatto
 una affermazione scorretta parlando di Meccanica Quantistica, è
 necessario che corrregga la mia risposta onde non contribuire anch'io
alla frequente disinformazione che esiste purtroppo sia nella Fisica 
che
 nell'Astronomia. Grazie in anticipo.

 l’esatta spiegazione?
[cut] 
 
Benché la questione sia, a mio parere, meno semplice di come la proponi, la più corretta delle due è certamente quella che ti ha dato quel fisico.
 
 
In MQ moderna (ovvero da una settantina d'anni almeno :-) ) non ha senso dire che un certo effetto quantistico "è dovuto al principio... /al teorema... /al concetto..., è tutto collegato. È preferibile partire da una serie di postulati (quali e quanti può variare) e da regole di relazione/interpretazione tra i concetti astratti descritti nella teoria (ad es gli operatori associati alle osservabili) e la realtà fisica.
 
Tra l'altro oggigiorno il "principio" di indeterminazione non è più un principio ma un teorema, se si parte da postulati "standard". Ma in realtà è tutto interconnesso: in una diversa formulazione, ciò che prima era postulato può diventare un teorema e viceversa.
 
--
Wakinian Tanka

 osservabilità del passaggio del protone attraverso la barriera di
 > potenziale, nel senso ovviamente d'impossibilità di osservarla?
Né l'una né l'altra.
Ma credo di essermi già spiegato sopra.
 
Se qualcosa non è ti suff. chiara, chiedi pure.
 
 
-- 
Elio Fabri

Non sono un esperto, ma provo comunque a darti una risposta.
 
Il principio di indeterminazione è in realtà un teorema dimostrabile dai postulati della MQ che dice che esistono osservabili tali per cui non esiste uno stato che sia uno stato determinato (autostato) per entrambe le osservabili. 
Se non fosse valido tale principio vorrebe dire che tutta la MQ non sarebbe valida: non sono validi i suoi postulati.
In definitiva: no indeterminazione ->  no MQ.
 
Ciao
Maurizio