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Cos'hanno in comune un Boom SuperSonico e la Luce Cherenkov emessa da particelle che viaggiano a velocità più alta della luce nel mezzo? Sì, una particella può viaggiare più velocemente di un fotone. Ecco come.

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È meglio indossare una maglietta nera o una bianca al Sole? Quale si scalda di più e perché? Per rispondere, eseguiamo un esperimento al Sole e uno all'ombra. Questo ci permetterà di rispondere a queste domande e anche di capire cosa sia il famoso "corpo nero" che portò Max Planck a scoprire il mondo dei quanti nel 1900 e dare il via alla Prima Rivoluzione Quantistica.

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Qui inizia l'avventura dei 4 MicroCosmonauti: un viaggio nel futuro del cosmo, tra relatività, meccanica quantistica, astrofisica, astrobiologia e molto altro.

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Il futuro è tutto già scritto? O esiste il libero arbitrio? Cosa dicono la meccanica classica, la meccanica quantistica e la filosofia?

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La funzione d'onda di Schrödinger rappresenta una proprietà quantistica reale delle particelle elementari? O è solo un artificio matematico? Chi ha ragione? Schrödinger o Heisenberg?

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E se una mela fosse quantistica? Come si comporterebbe? Scopriamo i 4 concetti dell'antirealismo quantistico, grazie a una mela quantistica. Parliamo di Heisenberg, Pauli, Bohr, Einstein, Schrödinger e Born. Esiste la Luna quando non la osservo?

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Nel 1918 la matematica Emmy Noether pubblica il suo Primo Teorema, che lega posizione e quantità di moto, energia e tempo. Le stesse variabili coinvolte nel Principio di Indeterminazione di Heisenberg del 1927, uno dei pilastri della meccanica quantistica. Oggi indaghiamo le simmetrie delle leggi di Natura e l'armonia del cosmo.

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In questo episodio puoi metterti alla prova con 7 domande di fisica, che spaziano dalla relatività alla meccanica quantistica, all'esplorazione dello spazio. Vi auguro un buon divertimento.

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Perché sono proprio posizione e velocità (quantità di moto) ad apparire nel Principio di Indeterminazione di Heisenberg? Perché proprio energia e tempo? Oggi parliamo di meccanica quantistica e scopriamo il significato di queste coppie di grandezze e del concetto di incertezza di misura.

Per approfondire:

W. Heisenberg, “Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen,” Zeit. Phys. 33, 879-893 (1925)

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Grazie a effetti quantistici che nascono a dimensioni nanometriche, i biosensori sono strumenti in grado di rilevare la presenza di batteri o di biomarcatori nel sangue e di combattere molte malattie. Sono strumenti che si basano su concetti di ottica, concetti quantistici, concetti di microelettronica, biologia.

Per approfondire:

N. Fabri-Faja et al., Analytical Clinica Acta 1077 (2019)

M. Soler et al., Optics and Photonics News, vol. 31, issue 4, pp. 24-31 (2020)

Credit dell'immagine di copertina: M. Soler et al., Optics and Photonics News, vol. 31, issue 4, pp. 24-31 (2020)

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