INDETERMINAZIONE (principio di)

Principio enunciato nel 1926 dal fisico austriaco Werner Heisenberg, secondo cui non è possibile determinare simultaneamente con precisione la posizione e la quantità di moto (velocità) di una particella. Infatti, maggiore è l'accuratezza nel determinare la posizione, minore sarà la precisione con la quale può essere accertata la velocità, e viceversa.
Si dice quindi che la conoscenza della posizione e della quantità di moto di una particella sono complementari, ovvero non si può determinare la posizione (x) di una particella senza alterarne la velocità (p).
Il principio di indeterminazione di Heisenberg può essere espresso in termini matematici dalla relazione:

nella quale:
x = incertezza sulla posizione
p = incertezza sulla quantità di moto (velocità)
h = costante di Planck (che vale 6,6 x 10-34 Joule/sec.)

Il principio di indeterminazione può essere meglio compreso se si considera che per misurare la posizione di un oggetto microscopico (ad esempio, un elettrone), è necessario investirlo con un raggio di luce (fotoni) che ne modifica inevitabilmente la velocità. Lo stesso si verifica se cerchiamo di determinare la velocità di una elettrone o di una qualsiasi altra particella subatomica.
Oltre alla posizione e alla velocità della particelle, il principio di indeterminazione pone limiti anche alla misura simultanea di grandezze come l'energia e il tempo: se si cerca di determinare con precisione l'energia di una particella, diminuirà inevitabilmente il grado di accuratezza con cui conosciamo la sua durata, e viceversa. Tale aspetto produce delle conseguenze del tutto incompatibili alla luce della nostra esperienza ordinaria (che fa riferimento alle leggi della fisica classica): il grado di indeterminazione esistente tra energia e tempo fa si che delle particelle (ad esempio una coppia elettrone-positrone), possano emergere dal nulla per una frazione infinitesimale di secondo (inferiore a 10-20 secondi), prima di svanire nuovamente.
Dette conseguenze costituiscono più di una semplice ipotesi teorica o un mero artificio di calcolo, poiché sono state verificate in esperimenti di laboratorio, con effetti misurabili in pieno accordo con il principio di indeterminazione.
Allo stesso principio fa riferimento l'ipotesi di Hawking sulla radiazione che porta il suo nome, riguardante la possibilità che un buco nero emetta delle particelle, perdendo a poco a poco la sua massa fino a svanire del tutto.

Un numero sempre maggiore di autori tende a ritenere che l'indeterminazione non sia legata ai limiti dei nostri strumenti, che comportano necessariamente una interazione più o meno grande con l'oggetto da sottoporre a misurazione, bensì rappresenti una caratteristica intrinseca (ontologica) della materia. In altre parole, non sarebbe corretto ritenere che una particella subatomica, a un dato istante, possieda una posizione e una velocità perfettamente definite, oppure una specifica energia in un intervallo di tempo ben determinato.


Indeterminazione/Wikipedia
Pagina di Wikipedia che si occupa del principio di indeterminazione enunciato da Heisenberg.

Indeterminazione/Italysoft
Esposizione del principio di indeterminazione di Heisenberg con molti esempi.

Indeterminazione/SEP
Scheda della Stanford Encyclopedia of Philosophy sul principio di indeterminazione di Heisenberg.

Indeterminazione/CapeCanaveral
Pagina dedicata al principio di inderminazione.

Indeterminazione/Bbc.co.uk
Scheda sul principio di indeterminazione.