Fisica
Condensed-phase physics, quantum mechanics, classical mechanics, and dynamical systems. Interactive articles with simulations.
L’esperimento della doppia fenditura: dualità onda-particella resa visibile
Richard Feynman definì l’esperimento della doppia fenditura «un fenomeno impossibile da spiegare in modo classico, che contiene il cuore della meccanica quantistica.» L’esperimento mostra che singole particelle — elettroni, fotoni, persino molecole — producono un pattern di interferenza passando attraverso due fenditure.
Il video mostra il famoso esperimento Hitachi/Tonomura (1989) — singoli elettroni sparati uno alla volta attraverso un biprisma. Ogni elettrone arriva come un punto discreto; nel tempo, i punti costruiscono le caratteristiche frange di interferenza.
Articoli e riferimenti chiave
- Tonomura, A. et al. «Demonstration of single-electron buildup of an interference pattern.» American Journal of Physics 57 (1989): 117–120.
- Bach, R. et al. «Controlled double-slit electron diffraction.» arXiv:1210.6243
- Schlosshauer, M. «Decoherence, the measurement problem, and interpretations of quantum mechanics.» arXiv:quant-ph/0312059
Tomáš Mančal — Una riflessione su due percorsi verso la meccanica quantistica
La conferenza esplora due percorsi verso la meccanica quantistica pienamente sviluppata, il cui centenario — 1925 e 1926 — stiamo celebrando. Confronta il modus operandi di Heisenberg, radicato nell’estensione della meccanica di Hamilton-Jacobi e in una rinuncia filosoficamente motivata al concetto di stato, con il percorso di Schrödinger, che procede anch’esso attraverso un limite — in questo caso l’equazione eikonale — verso un’equazione d’onda generalizzata e l’introduzione del concetto di stato in un contesto completamente nuovo.
La conferenza rivela la naturalezza della transizione: nel limite classico, quasi tutto era già al suo posto — tranne il salto paradigmatico che il passaggio alla concezione quantistica richiede. Traccia sia la dimensione tecnica del passaggio sia il tema più generale di come la storia viene trattata in fisica (e in definitiva in ogni disciplina) — mito interno versus storia degli storici. Tutto si svolge con ricchezza tecnica da un lato e profondità filosofica, persino paradossale, dall’altro.
The Three Standard Models
Physics is not one field but three interlocking theoretical structures, each built to govern a different scale of reality. All three are models — human frameworks for navigating what cannot be solved exactly. All three are incomplete in precise, known ways. All three are among the most precisely tested constructions in the history of science.
Standard Model of Atomic and Molecular Physics
The quantum mechanics of many-electron systems — from Dirac’s 1929 recognition that the laws are known but the equations unsolvable, through the hierarchy of controlled approximations (Born–Oppenheimer, Hartree–Fock, DFT, DMFT), to the frontier problems of strongly correlated electrons: heavy fermionic systems and high-temperature superconductors.
Sub-sections: Heavy Fermionic Systems · High-Temperature Superconductivity
Standard Model of Particle Physics
The quantum field theory of elementary particles and their interactions — electroweak unification, quantum chromodynamics, the Higgs mechanism. The most precisely tested theory in science, and still manifestly incomplete: no gravity, no dark matter, no explanation of the matter–antimatter asymmetry.
Content in preparation.
Standard Model of Cosmology
The ΛCDM model — Lambda Cold Dark Matter — describing the large-scale structure and evolution of the universe. Inflation, the cosmic microwave background, nucleosynthesis, structure formation. Built on general relativity, confirmed to high precision by Planck and SDSS, yet dependent on two completely unidentified constituents: dark matter (27%) and dark energy (68%).
Content in preparation.