Quantum bouncing ball: una quasi simulazione di uno stato legato quark–antiquark

Immaginiamo una pallina da ping pong lasciata cadere da un'altezza H. In assenza di resistenza dell'aria (condizione ideale), e nell'ipotesi di un urto elastico, la pallina rimbalza sul suolo per ritornare alla quota iniziale, dove invertirà il moto per raggiungere nuovamente il pavimento, e così via all'infinito... Immaginiamo ora di avere una pallina submicroscopica ossia QUANTISTICA. In termini di energia potenziale, tale sistema si muove nel campo di forze gravitazionali di energia potenziale V(x)=m*g*x, dove m è la massa inerziale (=massa gravitazionale 🙂 ), g il modulo dell'accelerazione di gravità, x la quota. L'urto è schematizzato da V(x)=+oo per x<0 (barriera infinita di potenziale). Quindi abbiamo un potenziale che è funzione lineare di x, e che va improvvisamente all'infinito quando la pallina urta il pavimento. Ciò rappresenta molto bene (a meno della costante g) l'interazione quark-antiquark che porta alla formazione di un sistema legato noto come "quarkonio". Le corrispondenti autofunzioni dell'energia sono le infinite traslazioni della nota "funzione di Airy".

Marcello Colozzo, laureato in Fisica si occupa sin dal 2008 di didattica online di Matematica e Fisica attraverso il sito web Extra Byte dove vengono eseguite "simulazioni" nell'ambiente di calcolo Mathematica.
Negli ultimi anni ha pubblicato vari articoli di fisica matematica e collabora con la rivista Elettronica Open Source.
Appassionato lettore di narrativa cyberpunk, ha provato ad eseguire una transizione verso lo stato di "scrittore cyber", pubblicando varie antologie di racconti.