In Giallo Quantico Corrado deve stabilire chi è innocente e chi è colpevole. Ma più osserva i sospettati, più la risposta sembra cambiare. È lo stesso enigma che, due secoli fa, riguardava la luce: è fatta di onde o di particelle? A rispondere — o meglio, a complicare magnificamente la domanda — fu un medico inglese dai mille talenti: Thomas Young.
Una domanda vecchia di secoli
Per tutto il Settecento aveva dominato l'idea di Isaac Newton, secondo cui la luce sarebbe fatta di minuscole particelle ("corpuscoli"). Pochi osavano contraddire Newton, considerato all'epoca un'autorità quasi sacra. Eppure, c'era una teoria rivale, quella ondulatoria: la luce come onda, simile alle increspature sull'acqua. Mancava una prova schiacciante e la fornì Young, nel 1801.
L'esperimento, in parole semplici
L'idea è elegante nella sua semplicità. Si fa passare un fascio di luce attraverso uno schermo con due piccole aperture vicine e si osserva ciò che arriva su una parete in fondo. Se la luce fosse fatta di particelle, avremmo due bande luminose, una dietro ciascuna apertura. Invece sulla parete compare una serie di bande chiare e scure alternate: le cosiddette "frange d'interferenza".
È esattamente ciò che fanno le onde: quando due onde si incontrano, in alcuni punti si sommano (banda chiara) e in altri si annullano (banda scura), come accade quando due sassi gettati nell'acqua creano increspature che si intrecciano. Quelle frange erano la firma inconfondibile di un comportamento ondulatorio. La luce, almeno lì, si comportava da onda.
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Qualche curiosità che (forse) non sai
Le "due fenditure" sono un'idealizzazione. Nelle sue dimostrazioni più celebri Young non usò le due fenditure, ma una sottile striscia di cartoncino per dividere in due un raggio di sole entrato da un forellino. Le due fenditure a cui fanno riferimento i libri di testo sono la versione "da manuale" di un esperimento che all'origine era ben più artigianale.
Sfidare Newton si pagava. Le idee di Young furono accolte con freddezza e perfino con ostilità. Un critico anonimo dell'autorevole Edinburgh Review — in seguito identificato nel giurista Henry Brougham — lo attaccò con tale durezza che Young, amareggiato, finì per abbandonare gli studi sulla luce e dedicarsi ad altro.
"L'ultimo uomo che sapeva tutto". Oltre che con l'esperimento della doppia fenditura, Young diede al sapere altri notevoli contributi: sull'elasticità dei materiali (il modulo di Young porta il suo nome), sulla teoria della visione dei colori (l'idea dei tre recettori, base della moderna tricromia) e perfino per quanto riguarda la decifrazione dei geroglifici egizi, lavorando sulla Stele di Rosetta prima di Champollion. Per questo è stato soprannominato "l'ultimo uomo che sapeva tutto".
Vendetta è un piatto da servire freddo. La teoria ondulatoria s'impose davvero solo qualche decennio dopo, grazie ai lavori del francese Augustin-Jean Fresnel. Young, screditato in vita, è oggi nei libri di tutto il mondo!
E qui scatta la trappola quantistica
La storia, però, ha un colpo di scena che nessuno poteva immaginare nel 1801. Un secolo più tardi, ripetendo l'esperimento con singole particelle (elettroni, e poi fotoni) lanciate una alla volta, accade qualcosa di sconcertante, al punto che il dilemma "onda o particella" diventa il cuore stesso del mistero quantistico. Ma quella è un'altra puntata: la racconteremo in un prossimo approfondimento.
Perché tutto questo in un giallo? Perché la lezione di Young somiglia a quella di Corrado: la risposta che cerchi può dipendere da come decidi di guardare. A volte, osservare cambia ciò che si osserva, nelle particelle come nelle persone.
Per approfondire
- Esperimento della doppia fenditura — Wikipedia (in italiano).
- Thomas Young — Encyclopædia Britannica.
- Thomas Young: prolific polymath and unassuming genius — Physics World.
- The double-slit experiment: Is light a wave or a particle? — Space.com.