Pyter ha detto
Citazione:

secondo me, la risposta è (lo dico con accento napoletano che è molto più efficace):
"il fotone, semplicemente se ne fotte"

Sia di chi lo guarda e di quanti lo guardano...


Il fotone: è un quanto di energia, semplicemente solo questo secondo Planck. Cioè il più piccolo pacchetto energetico che viaggia con la luce radiazione elettromagnetica.
E la natura della luce quale un'onda elettromagnetica è spiegabile con le equazioni di Maxwell e trova da subito conferma in vari esperimenti empirici (come ad esempio fenomeni di interferenza, tipici delle onde). Fu quindi da alcune scuole di pensiero accantonata l'idea di un fotone come una particella.

Tuttavia la spiegazione ondulatoria andò completamente in crisi studiando nel dettaglio l'effetto fotoelettrico. Se una luce viene diretta opportunamente su un metallo si produce una corrente elettrica, la cui energia non dipende dall'intensità della luce, ma è piuttosto in relazione alla frequenza della luce incidente. Aspetto che bisticciava con le equazioni di Maxwell, dove sarebbe dovuta essere l'intensità a determinare l'entità dell'effetto, indipendentemente dalla frequenza.

La spiegazione corretta del fenomeno "effetto fotoelettrico" la si deve ad Albert Einstein, premiato con il Nobel. In pratica, il fenomeno consiste che il metallo assorbe il fotone di luce e può liberare l'elettrone (=produrre corrente). Ma il fenomeno dipende SOLO dalla frequenza della radiazione dalla quale sono colpiti gli atomi del metallo. In altre parole, si dice che lo scambio di energia tra luce e materia è quantizzato, ma le equazioni di Maxwell non prevedono affatto un approccio "quantizzato".
Einstein riesce ad accettare sia le equazioni di Maxwell che la legge di Plank inventando l'unica ipotesi possibile: che l'energia si "condensi" in quanti puntiformi (e quindi particelle) che si muovono indipendentemente tra loro, ma assumendo nell'insieme la distribuizione nello spazio come di un'onda.

Ovviamente Einstein ha supportato il tutto con calcoli molto precisi e con previsioni sperimentali, puntualmente verificate, e.... ha usato termini molto più precisi dei miei.

Oltre a spiegare il fenomeno fotoelettrico, Einstein studiò a lungo le notevoli implicazioni anche teoriche per riuscire a conciliare le due nature che la luce mostrava nei diversi esperimenti (comportamento corpuscolare o comportamento ondulatorio). Dalla spiegazione dell'effetto fotoelettrico (1905) alla formulazione del principio di indeterminazione di Heisenberg(*) passano 22 anni, ed è l'accettazione della "doppia natura" e la nascita della meccanica quantistica, possibile solo dopo aver acquisito gli importanti concetti di equazione d'onda messi a punto da de Broglie e Schrodinger.

E' passato, ad oggi, più o meno un secolo, eppure una frase di Einstein è rimasta ancora valida: "se dovessi rinascere... farei l'idraulico"



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(*) se ricordo bene fu più o meno quella l'occasione in cui Einstein si sfogò rifiutando il principio di indeterminazione e sostenendo che "Dio non gioca a dadi con l'universo". In quello si sbagliava.