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Fisica quantistica: la quantizzazione della musica e della materia

La fisica quantistica rappresenta una delle maggiori rivoluzioni scientifiche e culturali nella storia umana, permettendo di estendere la nostra comprensione della realtà fisica.

Categorie Fisica

La meccanica quantistica, o teoria dei quanti, nonostante sia ancora non ben compresa, si è rivelata essere l’unica capace di spiegare il comportamento della materia nel mondo microscopico. Una delle principali caratteristiche della teoria è la quantizzazione, ovvero nel mondo microscopico le quantità fisiche, come l’energia, non possono essere scambiate in modo continuo, ma sono scambiate attraverso pacchetti detti quanti. Un’altra peculiarità molto interessante è la doppia natura delle particelle, cioè si comportano come corpuscoli o come onde in base a come le si studia. È interessante comprendere come la teoria dei quanti, insieme a tutte le sue peculiarità, sia profondamente legata alla nostra vita.

fisica quantistica

La musica e la fisica come unica entità

Uno dei legami che da sempre attira una certa curiosità è il legame tra la musica e la fisica. Nel passato la musica, la fisica e lo studio del cosmo erano quasi una cosa sola e spesso venivano studiate insieme, cercandone i collegamenti, come per esempio tra le onde fondamentali che compongono il suono e le onde fondamentali che compongono l’universo. Le vibrazioni e le risonanze sono nel cuore della struttura fisica che ritroviamo attorno a noi, dalla più piccola particella di materia ai più grandi ammassi di galassie. Da ciò si può facilmente condurre un’osservazione considerando una teoria molto importante nella fisica moderna, cioè la teoria delle stringhe.

La musica delle stringhe

Secondo la teoria delle stringhe la realtà ultima del mondo non è costituita da particelle puntiformi, ma da stringhe, ossia da piccole corde infinitesime. Applicando a queste corde le leggi della meccanica quantistica si osserva che le stringhe cominciano a vibrare, a suonare, come corde di un violino. Ad ogni vibrazione, a ogni nota di quelle corde del violino cosmico, corrisponde una particella. Si può dunque immaginare una stringa come una corda compatta, che rappresenta la componente primordiale, la radice della creazione dell’Universo, invece della classica particella di materia. Questa interpretazione moderna del cosmo fa comprendere come si è costantemente circondati da cose impercettibili ai nostri occhi, nonostante tutto il creato, inclusi gli esseri viventi, sia nato dall’infinitesimo.

musica e fisica

Entanglement, un fenomeno in comune

Nel mondo della musica, come in quello della fisica dei quanti, ci si può trovar di fronte a fenomeni di sovrapposizione, ciò che in meccanica quantistica prende il nome di entanglement. L’entanglement è un fenomeno in cui le particelle s’intrecciano e diventano inseparabili, condividendo così una singola descrizione fisica che specifica i loro possibili stati combinati. In musica, invece, le sovrapposizioni danno il senso complessivo di un brano musicale che deriva dalla percezione complessa di più melodie sovrapposte. Dunque, il mondo dei suoni, come quello dei quanti, si basa in particolare su relazioni, in quanto le note sono entità semantiche che assumono un significato solo in un dato contesto.

Le conclusioni

Nonostante il mondo microscopico sia ancora oggi celato da un velo misterioso, si può facilmente affermare che bisogna abbandonare molti dei pregiudizi per apprezzarlo realmente. Questo perché ciò che ci circonda, ovvero la natura, non si comporta come ci si aspetta. L’infinitamente piccolo è un mondo in cui si possono osservare fenomeni molto bizzarri, che non possono essere spiegati dal senso comune. La meccanica quantistica, fino ad oggi, ha dato molte spiegazioni laddove la fisica classica non poteva arrivare e né interpretare. La continua ricerca in questo campo ha dato risultati significativi, tali da ritrovare delle importanti analogie addirittura nel mondo della musica. Questi risultati ci inducono a pensare che siamo costantemente circondati da cose non percepibili dai nostri occhi ma, non per questo, è detto che la nostra esperienza di vita debba limitarsi solamente alle cose tangibili, è nostro dovere dunque spingerci un po’più in là per comprendere l’inspiegabile.

Articolo a cura di Chiara Iervolino.

FONTI VERIFICATE

  • M. L. Dalla Chiara, R. Giuntini, E. Negri, R. Luciani – Dall’informazione quantistica alla musica
  • Brian Greene – L’universo elegante. Superstringhe, dimensioni nascoste e la ricerca della teoria ultima