Capitolo 3

Universo subatomico e fisica quantistica

La premessa teorica su cui si basa la fisica newtoniana è la considerazione della materia quale composto formato da micro-corpi solidi, ovvero gli atomi. Tali fondamenti crollano, però, nel momento in cui l’uso dei raggi X a scopo diagnostico evidenzia una configurazione interna all’atomo, ovvero la sua natura composta. Ernest Rutherford, con i suoi esperimenti sulle particelle alfa di dimensioni subatomiche, scopre che l’atomo non è costituito da un corpuscolo compatto e duro, come precedentemente affermato, ma da un grande spazio nel quale gli elettroni, elementi estremamente piccoli, ruotano intorno al nucleo.

La formula di Einstein ci indica un'equivalenza fra energia e massa ogni corpo che ha una massa, ha anche un'energia, la materia dunque non è più inerte.

Una quantità piccolissima di materia può produrre un'enorme quantità di energia (si pensi ad esempio alle reazioni nucleari). Materie ed energia sono indissolubilmente legate fra loro e trasformabili una nell'altra; la nostra realtà, in ogni suo aspetto e a ogni suo livello, è un dualismo di materia ed energia.

Ogni processo del nostro universo può essere studiato sia dal punto di vista materiale che da quello energetico, ma per poterlo descrivere scientificamente in modo corretto non si deve trascurare che i due aspetti, materiale ed energetico, sono uniti.

Di conseguenza emerge la duale peculiarità delle unità subatomiche: 

esse si rivelano essere, in dipendenza del modo con cui vengono analizzate, 

ora particelle e dunque un qualcosa di solido, 

ora onde ovvero campi di forze immateriali. 

Tale è il comportamento non solo della materia ma anche della luce. Ciò conforta per altre vie la teoria della relatività einsteniana dove l’energia e la massa costituiscono la medesima cosa.

La fisica quantistica nasce, dunque, nel XX secolo quale necessario strumento per approfondire lo studio del mondo subatomico al quale la teoria newtoniana non è più adattabile. 

Tale disciplina deve la sua teorizzazione allo scienziato Max Planck la cui dottrina postula un mondo formato da minuscole esplosioni di energia chiamate da Einstein “quanti”. 

Planck, infatti, osserva come l’energia della radiazione termica non venga emanata in forma continua ma a blocchi ovvero a pacchetti, i “quanti” appunto. Questi ultimi, rinominati fotoni, vengono in seguito considerati particelle aventi le particolari caratteristiche di non possedere massa e di muoversi alla velocità della luce.

In effetti, la doppia veste assunta dai fotoni (i mattoni basilari dell’universo quantistico) quale onde o particelle, può essere validamente trasferita sulla struttura umana che è in grado, dunque, di esprimersi come componente organica (fisica) e come sistema energetico. 

I due aspetti vanno a costituire, in contrasto con quanto suggerisce la visione scientifica edificata sul principio di separazione, un unico complesso le cui parti si trovano in continua interazione dinamica.