Esperimento della doppia fenditura: differenze tra le versioni

Agli inizi del Novecento, dopo che [[Max Planck|Planck]] ebbe formulato il corretto comportamento di un [[corpo nero]], iniziarono però a comparire le prime contraddizioni in quanto in certe situazioni, come messo in evidenza nel [[1905]] da [[Einstein]] con l'ipotesi del [[fotone]] nell'[[effetto fotoelettrico]], la luce si comportava decisamente come fosse composta da particelle. Gli esperimenti di [[Robert Millikan|Millikan]] del 1916 dimostrarono la correttezza dell'ipotesi fotonica che fu poi definitivamente confermata dalla scoperta dell'[[scattering Compton|effetto Compton]] nel 1922. Questo creò nella fisica una situazione problematica in quanto la luce sembrava presentare una sorta di [[dualismo onda-particella|dualismo]], apparendo come onda o particella in esperimenti diversi. La difficoltà venne in qualche modo generalizzata da [[Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie|De Broglie]] nel 1924, con l'[[ipotesi di de Broglie|ipotesi]] che tutta la materia manifestasse tale dualismo, aprendo così le porte al superamento del problema con lo sviluppo della [[meccanica quantistica]].

Nell'esperimento della doppia fenditura si adottano però lastre rilevatrici moderne, molto più sensibili di quelle disponibili nell'Ottocento, e una sorgente estremamente debole di luce o elettroni, fino all'emissione di un unico fotone<ref>Il primo esperimento con emissione ripetuta di un unico fotone venne eseguito dal fisico inglese [[Geoffrey Ingram Taylor]] nel 1913</ref> o elettrone per volta. In questo modo si verifica che in entrambi i casi la lastra non viene impressionata in maniera continua, ma si formano inizialmente singoli punti luminosi indicativi di un comportamento corpuscolare. I punti però non rispettano la distribuzione corpuscolare classica che li vorrebbe localizzati in corrispondenza delle fenditure, ma risultano dapprima diradati e dall'apparente distribuzione caotica per poi, aumentando man mano di numero, evidenziare le frange di interferenza tipiche del comportamento ondulatorio (ultima figura in basso a destra). Analogo risultato si ottiene anche utilizzando particelle di maggiori dimensioni, come si vedrà nel paragrafo successivo. Ciò dimostra inequivocabilmente l'esistenza del [[dualismo onda-corpuscolo]], sia della materia che della [[radiazione elettromagnetica]]. In particolare si può notare come la posizione della particella sullo schermo risente della presenza delle due fenditure "come se" essa, comportandosi come un'onda e passando attraversoattraversandole entrambe, venisse scissa in due nuove onde che interferiscono fra loro (vedi [[Esperimento di Young]]), mentre nel momento in cui la particella viene "osservata" tramite la rilevazione sullo schermo appare solamente come corpuscolo. La dimostrazione del fenomeno d'interferenza risulta quindi possibile solo attraverso l'osservazione di più particelle.