Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/01154.jsonl.gz/1050

Planck e la fisica quantistica
12.10.2012
di Fabio Minazzi
Nell’ottobre del 1900 il fisico tedesco Max Karl Ernst Ludwig Planck, sesto figlio di una famiglia di giuristi, pubblicò i risultati rivoluzionari della sua ricerca, per i quali, nel 1918, gli fu conferito il premio Nobel. Studioso della termodinamica, fin dalla sua laurea, conseguita a Berlino, si occupò, in particolare, di una questione fondamentale per l’indagine del rapporto tra la radiazione e la materia, dedicando un’attenzione specifica al problema della distribuzione spettrale dell’energia del corpo nero. Nel 1900 formulò la legge della radiazione, che ora porta il suo nome, e poi pervenne alla sua fondazione teorica, elaborando un’ipotesi rivoluzionaria. Secondo Planck l’energia della radiazione sarebbe emessa ed assorbita non secondo il principio della continuità di tutte le trasformazioni naturali – principio allora condiviso da pressoché tutti gli scienziati – bensì secondo un principio di discontinuità. Planck riteneva insomma che l’energia della radiazione fosse assorbita ed emessa in multipli interi di una quantità elementare indivisibile. Planck fu indotto a questa ipotesi dalla constatazione delle discrepanze sperimentali concernenti la distribuzione della lunghezza d’onda associata all’energia emessa da un corpo nero. Queste evidenze sperimentali non si accordavano con le predizioni della termodinamica classica. Per questo motivo Planck pensò che l’energia emessa da un sistema di oscillatori armonici non fosse continua, come tutti i fisici allora ritenevano, bensì discontinua e tale da rivelare una struttura formata da differenti “pacchetti di energia”, appunto “a quanti”. In tal modo Planck, nel tentativo di risolvere il problema del corpo nero, finì per introdurre la teoria dei quanti.
La sua ipotesi si accordava con i dati sperimentali dell’emissione del corpo nero. Inoltre la sua idea che l’energia, al pari della materia, non fosse indefinitivamente frazionabile e scomponibile, indusse Einstein, nel 1905, a una nuova spiegazione dell’effetto fotoelettrico e, successivamente, grazie ai contributi di fisici quantistici come Bohr, Born, Heisenberg, Schrödinger, Dirac divenne uno dei capisaldi della fisica del Novecento. Planck aprì dunque la strada alla meccanica quantistica, anche se lui stesso fu critico nei confronti delle idee espresse dai fisici quantistici. Con la sua ipotesi Planck aveva messo in crisi radicale il principio della continuità delle trasformazioni naturali che stava a fondamento dello stesso calcolo infinitesimale, grazie al quale si era costruita pressoché tutta la scienza moderna.
D’altra parte Planck, come non si riconosceva nella fisica quantistica che pure aveva preso spunto dalla sua ipotesi rivoluzionaria, non accettava neppure una spiegazione positivistica della scienza che, a suo avviso, metteva in pericolo l’oggettività delle conoscenze scientifiche. Per questa ragione Planck sviluppò una sua originale riflessione epistemologica finalizzata sia alla difesa del realismo della scienza, sia alla possibilità di costruire una fisica obiettiva, ovvero in grado di farci conoscere la realtà del mondo nella sua struttura effettiva. Il quadro di queste sue motivate opposizioni, può forse essere completato ricordando come Planck, con molto coraggio, si oppose, sempre, sia al nazismo e ad Hitler, nonché alla campagna antisemita. Non sarà allora privo di significato ricordare come il suo secondogenito, Erwin, accusato di aver partecipato all’attentato contro la vita di Hitler, fu giustiziato nel 1945. Evidentemente Planck aveva anche educato suo figlio a pensare con la sua testa e ad avere il coraggio di saper attentare alla vita del dittatore nazista.
12.10.2012