Lo spettro di corpo nero e l’etere

Reintroducendo un concetto abbandonato, quello dell’etere, tutti i fenomeni che coinvolgono la luce diventano perfettamente spiegabili da un punto di vista esclusivamente classico. In questo modo, diventa molto facile descrivere tutte le radiazioni elettromagnetiche e, in particolare, la natura della luce come un’onda, con tutto il suo potere di mettere in vibrazione gli eteroni. Queste particelle invisibili rimangono al loro posto, non si muovono, ma oscillano solo, trasmettendo l’onda in tutte le direzioni.
Tutti i fenomeni luminosi diventano, in questo modo, perfettamente spiegabili con l’unico aiuto della fisica classica. La luce perde l’ambiguità dalla falsa doppia natura di particella e onda. Diventa semplicemente un’onda che si propaga tra particelle: gli eteroni.
In questo articolo prenderò in considerazione altri due punti, la radiazione del corpo nero e l’esperimento di De Broglie che ha portato la fisica a descrivere la materia come un’onda. Questo esperimento introduce il concetto di doppia natura della materia, anch’essa falsamente descritta come particella ma anche come onda.
Molte persone pensano che la fisica quantistica esista per descrivere la natura discreta delle radiazioni, il quanto di energia trasportato dalle onde. Inoltre, pensano che misuri le quantità in unità discrete, non continue. È vero: questa è una delle idee principali della fisica quantistica. Comunque, non è così strano. Non è ciò che rende la fisica quantistica uno dei rami scientifici di cui non possiamo fare a meno. Anche la fisica classica può descrivere quantità discrete.
La doppia natura della luce e della materia è l’unico punto che in realtà rende impossibile, per la fisica classica, fornire una descrizione esaustiva dell’elettromagnetismo. Noi abbiamo già visto negli articoli passati il fatto che le radiazioni elettromagnetiche non hanno doppia natura ma sono onde che si propagano tra particelle. Vedi “Il crollo della fisica quantistica.”.
Ma andiamo a vedere un’idea che è stata importante per la nascita della fisica quantistica. Il concetto di energia distribuita in quanti è emersa quando si è considerato un fenomeno importante: la radiazione di corpo nero. Proviamo a descrivere questo problema che ha sfidato la fisica classica per molti anni.
Quando riscaldiamo un corpo, questo inizia ad emanare luce a causa dell’incandescenza. Inoltre, anche quando non ha iniziato a brillare, irradia comunque nel campo degli infrarossi. Il bagliore può essere spiegato considerando che, riscaldandolo, gli elettroni sulla superficie del corpo si eccitano termicamente ed emettono energia sotto forma di luce.

È stato molto difficile spiegare lo spettro di radiazioni della luce emesso da corpi neri. Un corpo nero è un corpo che emette luce corrispondente alla sua temperatura. Esso assorbe tutte le radiazioni senza riflettere nulla ed emette esclusivamente in base alla propria temperatura. Per simulare un corpo simile, possiamo pensare a una cavità vuota come quella nella figura riportata sopra.
Tutta la luce entra nel foro e viene riflessa molte volte, fino a quando non viene completamente assorbita dal corpo. Usando questo modello possiamo studiare lo spettro delle radiazioni emesse dal corpo che si può vedere nell’immagine a lato.
Sull’asse Y abbiamo l’energia mentre sull’asse X c’è la lunghezza d’onda. Nessuno è stato in grado di descrivere questo spettro in modo classico. Il primo tentativo venne con Wilhelm Wien con una formula che funzionava bene per λ più basse ma falliva per le lunghezze d’onda più alte.
Un secondo tentativo è stato la legge Rayleigh-Jeans che funzionava bene per le basse frequenze ma non per le frequenze più alte (catastrofe ultravioletta). Quindi entrò in gioco Max Plank. Max Planck trovò una soluzione radicale facendo l’ipotesi che la quantità di energia che la luce può scambiare con la materia non è continua, come precedentemente espressa dalla fisica classica, ma discreta. Planck postulò, infatti, che l’energia della luce, emessa dalla cavità del corpo nero, viene distribuita solo con numeri interi multipli, secondo questa relazione:
𝐸 = 𝑛 ∙ ℎ ∙ 𝜈
dove n = 0,1,2,3…, h è la costante di Planck e 𝜈 è la frequenza della radiazione.
Planck scrisse così questa equazione per descrivere lo spettro del corpo nero:

La sua equazione è, ovviamente, una descrizione ideale. Planck stava dicendo che gli elettroni, sulla superficie del corpo nero, non possono iniziare a oscillare a qualsiasi livello di energia, come supponeva la fisica classica. Gli elettroni possono raggiungere solo specifici livelli quantizzati di energia e questa energia è un multiplo di ℎ ∙ ν dove ℎ è = 6.626 ∙ 10–34 Joule * secondo.
Questo è stato il primo grande risultato della fisica quantistica. Ma siamo sicuri che  questa situazione non possa essere spiegata dalla fisica classica? Sarebbe il momento di approfondire meglio la catastrofe ultravioletta del corpo nero.
Secondo la nostra comprensione dell’ etere, gli eteroni riempiono completamente la cavità interna del corpo nero. Le radiazioni che penetrano nel corpo nero e colpiscono la superficie fanno oscillare le particelle colpite. Questa è una conseguenza del fatto che l’energia, per mezzo di una serie di impatti, viene trasmessa a queste particelle attraverso gli eteroni. In base alle diverse proprietà del materiale che costituisce il corpo nero, le oscillazioni saranno diverse.
Nella fisica quantistica le oscillazioni sono chiamate fononi. Tra i molti argomenti che ha preso in considerazione Einstein durante l’analisi delle proprietà termiche dei materiali, ha tenuto conto anche dei fononi. Un fonone è un modo di vibrare di un atomo in un cristallo. La vibrazione dei cristalli può essere scomposta in vibrazioni semplici con una scomposizione armonica. Queste onde elementari sono i fononi. Nella fisica quantistica un fonone è una quasi-particella utile per descrivere proprietà del materiale come calore specifico, conduzione termica, conduzione elettrica e propagazione del suono. Anche i fononi sono descritti come aventi una doppia natura di onda e particella.
Sappiamo che in realtà la vibrazione dei fononi è un’onda che si muove in un mezzo fatto di particelle: gli atomi dei cristalli. Il materiale del corpo nero è costituito da particelle che vibrano attorno alla loro posizione di equilibrio. Le vibrazioni si verificano al passaggio dell’onda generata da un impatto con un eterone. Quindi abbiamo un’onda che si muove in particelle e questa è la “doppia natura” del fonone, una doppia natura inesistente descrivibile nuovamente come un’onda che si propaga in un solido cristallino fatto di particelle: gli atomi ai vertici del reticolo cristallino.
Il fonone può trasmettere suoni e calore nel solido. Le onde sonore si muovono a basse frequenze (un chilohertz) e percorrono lunghe distanze. Le oscillazioni che generano calore si muovono alle alte frequenze (un terahertz) ma percorrono brevi distanze.
Quindi nel corpo nero l’etere entra in contatto con la superficie del materiale. L’etere oscilla e mette in vibrazione le particelle di superficie del corpo nero. Un vero corpo nero assorbe completamente la radiazione. Nel corpo nero che abbiamo ottenuto con una cavità, la radiazione entra attraverso un piccolo foro e viene riflessa molte volte fino a quando non viene completamente assorbita dal corpo. Quindi, in modo pratico, questo è un buon surrogato di un vero corpo nero perché nessuna radiazione viene riflessa. La superficie del corpo assorbirà completamente l’energia che passa attraverso l’etere. Si sviluppano fenomeni di scattering, in cui parte dell’energia si disperderà. Questa è una conseguenza dei numerosi impatti tra le particelle.
Aumentando la frequenza della radiazione incidente,  aumenta anche la frequenza di vibrazione dei fononi. La densità di energia raggiunge il massimo a una certa frequenza di vibrazione dei fononi. In questa situazione tutti i fononi vibrano con la stessa frequenza degli eteroni. Sviluppano la loro oscillazione in modo coerente e si verifica un fenomeno di risonanza. Le oscillazioni di eteroni e di fononi vengono cioè a sommarsi in modo costruttivo.
Se continuiamo ad aumentare la frequenza delle radiazioni incidenti non saremo in grado di aumentare la densità di energia perché, a causa dello scattering, la radiazione incidente e le oscillazioni dei fononi risultanti si sposteranno andando fuori fase. Sorge una situazione di interferenza distruttiva e l’energia cade causando la catastrofe ultravioletta.
Ancora una volta, si può dimostrare che la luce, descritta come un’onda e che si muove attraverso le particelle, può essere semplicemente descritta in modo classico. Il fatto che la luce sia considerata discreta non è un problema: il mezzo in cui passa la luce è discreto e ogni eterone esercita un’energia discreta 𝐸 = ℎ ∙ 𝜈. Avendo n eteroni in oscillazione avremo 𝐸 =n ∙ℎ ∙ 𝜈.
De Broglie ha suggerito, tuttavia, che non solo la luce ha una natura particellare accanto a quella ondulatoria. Egli arrivò ad affermare che tutta la materia ha solo  natura particellare ma anche ondulatoria. Per provare questa affermazione, i ricercatori hanno fatto un esperimento inviando un fascio di elettroni attraverso un apparato a doppia fenditura e hanno visto che le particelle agiscono come un’onda manifestando fenomeni di interferenza tipici delle onde.

La frangia centrale nella foto è più pesante perché è il risultato dell’interferenza. Questa è la somma dell’intensità delle due onde a partire dalle due fenditure. Come spiegare questo fenomeno sulla base dell’etere recentemente reintrodotto?
Il fascio di elettroni passa attraverso l’etere, arrivando alle fessure. Il passaggio degli elettroni trasferisce energia, a causa dell’impatto,ad un certo numero di eteroni. Questi iniziano ad oscillare mettendo a sua volta in oscillazione gli eteroni vicini e generando così un’onda. L’onda genera le frange di interferenza. Punto; in modo semplice, con l’etere, si spiega anche l’esperimento di DeBroglie.
Lo spettro di corpo nero, la natura particellare e ondulatoria della luce ma anche della massa diventano di semplice comprensione con la reintroduzione dell’etere.

Michele Vassallo è un ingegnere meccanico. Nel 2015, quando scoprì il movimento emergente degli American Flat Earthers, si sentì stupito e affascinato. Presto si rese conto che la Terra non poteva essere un globo. Nonostante il fatto che gli argomenti venuti alla ribalta fossero e siano ancora incompleti e contengano molti errori, il concetto generale di una terra piatta sembra assolutamente degno di indagine.
Tra le sue migliori scoperte c’è la reintroduzione dell’etere nella fisica della terra piatta e una nuova visione della natura della luce.
E’ coautore del libro “The real measures of the (flat) Earth” edito da Aracne editore e del blog “rifugiatidipella.com“. Dal 2019 produce materiale video inerente la Terra piatta sul suo canale Youtube “earthmeasured”.




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