La dolcezza della matematica: l’equazione di Dirac

Ogni tanto è bene ricordare a me stessa che frequento uno scientifico e che la matematica e la fisica sono la quotidianità. Ah,la freddezza dei numeri! Ma oggi voglio svelare a chi ancora non lo conoscesse,il lato dolce di questa materia:l’equazione di Dirac.
Ormai ci sarete incappati tutti attraverso la rete,sono stati fatti tanti post e articoli. Volevo unirmi anche io.

Equazione di Dirac corretta

dove:
i: unità immaginaria
γ: matrici di Dirac, sono 4 matrici (dimensione 4×4) e sono indicizzate dall’apice μ=0,1,2,3
∂: derivata parziale rispetto alla variabile indicizzata da μ: 0 è il tempo, 1,2,3 le tre coordinate spaziali
m: massa del fermione il cui moto si vuole descrivere
Ψ: spinore di Dirac. E’ un vettore a 4 componenti, descrive completamente la funzione d’onda del fermione e della sua antiparticella.

Un pò di storia..e di fisica
Questa formula è stata (scusate il gioco di parole) formulata nel 1928 da Paul Dirac,fisico e matematico inglese (..e premio Nobel per la fisica anno 1933). È un’equazione d’onda,ovvero un’espressione matematica che descrive la propagazione delle onde nel tempo e nello spazio, che descrive il cosiddetto entanglement quantistico,ovvero un fenomeno per cui in determinate condizioni lo stato quantico di un sistema non può essere descritto singolarmente, ma solo come sovrapposizione di più sistemi.

Eccolo il genio

Intendendo per “stato quantico”,a volte indicato anche solo come stato”,la rappresentazione matematica di un sistema fisico.
E ovviamente questo fenomeno vale solo per per i sistemi microscopici. Se una particella a carica nulla decade producendo due particelle di carica opposta ciascuna delle due particelle non ha carica determinata fino a quando qualcuno non la misura.

..E ora arriviamo alla parte dolce!
Il significato di quell’equazione è questo:“Se due sistemi interagiscono tra loro per un certo periodo di tempo e poi vengono separati, non possono più essere descritti come due sistemi distinti, ma in qualche modo, diventano un unico sistema. In altri termini, quello che accade a uno di loro continua ad influenzare l’altro, anche se distanti chilometri o anni luce”.
Ditemi che non è dolce una cosa simile!

..Piccole curiosità..
Dirac era un ricercatore solitario, taciturno, al punto che i suoi colleghi, scherzando, avevano coniato una nuova unità di misura, il Dirac, che equivaleva ad una parola l’ora, il minimo che una persona potesse pronunciare in compagnia.