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EDITORIALE N. 6/2000

MECCANICA QUANTISTICA ED HIFI
Di Francesco Piccione

L'accoppiamento di cui al titolo, Meccanica Quantistica ed Hi-Fi, per alcuni potrebbe sembrare un'assurdità e per altri un azzardo. Io invece penso che l'accostamento sia quanto mai appropriato.

Ho sempre sostenuto che il connubio delle Leggi della Fisica con l'HI-FI, è indissolubile.
Tutti gli apparecchi atti alla riproduzione della musica, devono essere progettati con criterio se si vuole essere certi di riprodurre la musica in modo naturale. Anche gli accorgimenti diretti al miglioramento delle prestazioni sonore del proprio impianto, seguono le stesse regole. Che siano regole elettroniche, meccaniche, elettrotecniche e famiglie similari, poco importa: tutte appartengono alla variegata famiglia delle Leggi della Fisica.

Molti vorrebbero far credere che il "Bel Suono", quello che dovrebbero riprodurre gli impianti stereo, è il frutto di "attenti ascolti". Giusto! Nessuna intenzione di metterlo in dubbio. Il problema sorge nel momento in cui si tenta di disgiungere il risultato sonoro dalla tecnica utilizzata per la creazione del risultato. Perché separare il risultato sonoro dalla tecnica impiegata per creare tale risultato? Dilemma!

La propagazione delle onde sonore, la cattura delle stesse mediante microfoni, la lotta alle vibrazioni, il collocare un diffusore sopra uno stand appositamente costruito, l'elevato numero di bit nei nuovi sistemi di registrazione, hanno in comune un'unica cosa, sempre la stessa: le leggi della Fisica. Quindi chi vorrebbe separare i due mondi è un semplice burlone, nel senso di "spiritello allegro".

Accertato che le leggi della Fisica sono parte integrante nella progettazione e realizzazione degli apparecchi ed accessori audio, occorre vedere da quali passi muove la sua ricerca delle spiegazioni dei fenomeni di qualsiasi genere.
Generalizzando, la Fisica muove i suoi passi mediante il concetto di "causa ed effetto". Ricordate? Ad ogni azione corrisponde una reazione…. Ci hanno rotto la testa per anni. Tanti fenomeni possono essere validamente spiegati mediante quel semplice accostamenti di due parole diverse: causa ed effetto. Se, ad esempio, un guidatore decide di fare un tragitto autostradale a 180 Km/h, alla barba di tutti i limiti, indubbiamente il risultato, cioè l'effetto, a causa della elevata velocità, sarebbe quello d'impiegare meno tempo a coprire una determinata distanza. Per rimanere in campo hi-fi, esempio calzante è quello della massa d'aria da muovere per riprodurre, ad esempio, i 20 Hz del pedale di un organo. Questa massa da spostare non è certo piccola e non sarà certo un minuscolo woofer caricato in qualsiasi modo, in grado di muovere la quantità d'aria richiesta.
Ciò che la Fisica spiega con i rapporti tra causa/effetto nel mondo reale, tale procedimento si è mostrato carente nel momento in cui la si applica, invece, nel mondo atomico, cioè in un mondo infinitamente piccolo.

Ed arriviamo finalmente all'accostamento del titolo iniziale: Meccanica Quantistica ed Hi-Fi.
La teoria quantistica o meccanica quantistica ha introdotto il concetto di probabilità nel mondo atomico: non più un diretto rapporto deterministico causa/effetto, ma un più flessibile rapporto di probabilità.
Un esempio. Nel mondo a noi più congeniale, una pallottola sparate contro un vetro lo manderà sempre in frantumi. Nel mondo minuscolo degli atomi, su scala quantistica, la certezza di cui prima si tramuta in "probabilmente vero": la maggior parte delle particelle subatomiche della pallottola si scontreranno con le particelle subatomiche del vetro, ma una buona parte di queste vanno altrove e le traiettorie potranno essere stabilite solamente con l'ausilio delle Leggi di Statistica. Bello eh?

Sento un forte "evviva" da parte di numerosi soggetti che, finalmente, con la teoria dei quanti ha scovato il modo per dimostrare come un minuscolo woofer da 13 centimetri di diametro, sia in grado di riprodurre la frequenza di 20 Hz, di un organo di una sperduta cattedrale sparsa nel pianeta. Niente di più errato! Il rapporto causa/effetto in questo caso permane: un woofer di grandi dimensioni (ad esempio: 38 cm), è in grado di spostare la massa o il volume d'aria occorrente per riprodurre i 20 Hz. Al limite, possiamo introdurre il concetto di probabilità adducendo che "non tutti i diffusori con grossi woofers suonino bene". Siamo nel mondo a noi

più diretto, quello reale e non in quello delle particelle subatomiche.

La Teoria Quantistica ben può essere applicata nel mondo HI-FI, ovviamente nel suo terreno più congeniale: quelle degli elettroni.
Ad esempio, tempo fa era stato fatto un esperimento che consisteva nello sparare un elettrone per volta, tramite apposito cannone, entro due fessure rettangolari. All'uscita un pannello apposito si occupava della "cattura" degli elettroni. La Fisica classica sostiene che gli elettroni dovevano disporsi in corrispondenza della direzione delle due fessure che questi attraversavano. Il risultato non era stato questo! Ogni elettrone si era disposto nel pannello ricettivo, come se due onde luminose avessero interferito attraversando le due fessure. Si confermò così la doppia natura dell'elettrone. Da un lato particelle (quindi materia) e dall'altro lato onde (quindi radiazioni), tanto da coniare il termine "onde di materia". Una scoperta sensazionale!

Tutto ciò ci induce a profonde riflessioni e ad un'unica constatazione: per certe cose siamo ancora all'Anno Zero.
Per fortuna per certe cose….. credo….
L'accostamento, quindi, della Meccanica Quantistica all'Hi-Fi, assume il valore massimo nei Cavi di Collegamento. Quante cose si leggono, quante se ne dicono e, soprattutto, quanti sono coloro che, anche dall'alto della loro preparazione scolastica, anche in modo violento negano anche la semplice probabilità che i cavi elettrici influiscono sulla qualità del suono, oltre i parametri classici della resistenza, capacità ed induttanza. Da oggi, tutti costoro possono ben essere considerati ignoranti in questa materia e, i loro interventi nei forum, dovrebbero essere interdetti. Costoro sono tanti, troppi in rapporto al fatto che siamo nell'anno 2000.

L'esempio di cui sopra, dimostra inconfutabilmente come nel mondo dell'infinitamente piccolo, succedono eventi che sarebbero dei bei controsensi secondo la Fisica classica. Eppure dopo ripetute sperimentazioni si verifica che tali eventi accadono sempre. Nel mondo infinitamente piccolo, sembra che gli elettroni abbiano "capacità decisionale" in merito alla strada da seguire. Tale capacità è data, per l'appunto, dall'essere anche radiazione oltre che particella. In pratica, in quel mondo succedono cose a noi ancora sconosciute, per cui mi sento di affermare che per certe cose siamo ancora all'Anno Zero. Ciò avvalora quanto scritto nel mio articolo dal titolo "Dell'Enigma dei Cavi", pubblicato sui numeri di Costruire Hi-Fi 41 e 42 dello scorso anno.

L'esempio che segue rende ancor più l'idea dell'infinitamente piccolo.
Se con un aeroplano sorvolassimo un oceano, lo vediamo come fosse un pavimento piatto di colore blu.
Se, invece, in quel medesimo momento e nel medesimo punto fossimo in un canotto o scialuppa di salvataggio, saremmo circondati da onde che ci farebbero impressione: eppure tutto sembra calmo, almeno secondo la prospettiva visiva dall'aereo a certa distanza.

Proviamo con un grande sforzo d'immaginazione ad osservare i cavi di collegamento, non quando li prendiamo per collegarli alle nostre apparecchiature audio, ma dal di dentro.
Nel mondo subatomico un semplice cavetto d'interconnessione da 1 metro, potrebbe benissimo essere lungo quanto la distanza che ci separa dalla galassia a noi più vicina. E questa non è una fandonia, ma una buona approssimazione della realtà.

In conclusione, mi sta perfettamente bene il fatto che l'accostamento tra la Meccanica Quantistica e l'HIFI possa essere un azzardo, ma non accetterò mai il fatto che ancora oggi, Maggio 2000, vi siano soggetti che sostengono che il risultato sonoro sia solo il frutto di "attenti ascolti" e che le Leggi della Fisica siano un semplice accessorio, con la intenzione di sostenere la superiorità della sola progettazione ad orecchio, al computer o con il tester. Tutto ciò è errato e la verità, come al solito, sta nel mezzo, nella combinazione tra leggi della Fisica e l'ascolto.

Francesco S. Piccione