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L’effetto Zeno è un fenomeno intrigante della meccanica quantistica, secondo il quale un sistema quantistico, se osservato continuamente, subisce una sorta di “congelamento” del suo stato. Il nome deriva da un paradosso proposto dal filosofo Zenone 2500 anni fa.
Zenone, nel V secolo a.C. formulava paradossi intesi a supportare le teorie del suo maestro, Parmenide, che sosteneva che il movimento e il cambiamento fossero illusioni. Nella sua formulazione originale, il paradosso afferma che una freccia in volo è, in realtà, ferma: in ogni singolo istante di tempo, infatti, la freccia occupa una posizione specifica nello spazio e, quindi, non si muove.
La freccia di Zeno.
La soluzione di questo paradosso ha richiesto più di duemila anni e l’invenzione del calcolo infinitesimale, che definisce la velocità (istantanea) come il rapporto di due quantità infinitesime: lo spostamento e la sua durata. Rimasto un tema di riflessione fino ai giorni nostri, questo paradosso ha influenzato lo sviluppo della filosofia e della fisica. Zenone era nativo di Elea, antica città campana oggi conosciuta come Velia. Famosa per le sue rovine archeologiche, i suoi templi e un’antica acropoli, è Patrimonio UNESCO dell'Umanità.
In pratica, l’effetto Zeno quantistico si verifica perché le misure quantistiche perturbano gli oggetti misurati: la misura frequente di un sistema quantistico inibisce la sua evoluzione naturale. Questo avviene perché ogni misura fa “collassare” la funzione d’onda del sistema, costringendolo a rimanere in uno stato definito piuttosto che evolversi in uno stato nuovo. Più frequentemente viene misurato il sistema, maggiore è la probabilità che esso rimanga nel suo stato iniziale.
Un classico esempio è quello di un atomo che viene misurato per vedere se è eccitato o meno. Se lo misuriamo molto frequentemente, l’atomo non riesce a cambiare stato e rimane “congelato” nel suo stato iniziale. L’effetto Zeno è stato verificato in svariati sistemi quantistici negli ultimi decenni.
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Autore: Saverio Pascazio
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