Una curiosità che ho sempre avuto

From: Joshua <undisclosed_at_fasullo.it>
Date: Sat, 8 Dec 2007 23:15:49 +0100

Attenzione, in questo post si parler� in modo certamente approssimativo di
fondamenti della meccanica quantistica, se il solo pensiero vi fa venire
l'orticaria vi consiglio di chiudere la finestra ora ;)

La faccenda a cui stavo pensando da tempo � la seguente: mi sembra di aver
capito che quelle che vengono denominate "particelle virtuali" devono
essere intese come esistenti a tutti gli effetti, ed uguali alle particelle
normali in tutto tranne che nella massa, per il brevissimo tempo in cui il
principio di indeterminazione ne permette l'"apparizione" dal vuoto. Mi
pare anche che sia ormai assodato che la materia modifica la distribuzione
del campo di particelle virtuali attorno a s�: basta vedere p.es. il fatto
che la vita media di uno stato eccitato di uno ione � influenzata dal suo
passaggio in una camera risonante _vuota_. (In pratica, se in una cavit�
laser viene fatto passare un solo atomo di mezzo attivo per volta, si
osserva comunque emissione stimolata. Ma soprattutto, anche IL PRIMO ATOMO
a passare � "invogliato" a decadere pi� che se fosse nel vuoto, anche se
non c'� campo nella camera!). Oppure la questione dell'effetto Casimir.

In alcuni libri di testo si dice abbastanza chiaramente che ci� che per
comodit� chiamiamo "emissione spontanea" in ottica � in realt� un'emissione
stimolata da un fotone virtuale (e pur essendo il campo virtuale
intensissimo l'accoppiamento di questo con gli atomi reali � minimo, da cui
le vite medie che osserviamo). Si parla anche di "polarizzazione del
vuoto", ovvero che le coppie e+/e- virtuali si comportino in modo vagamente
simile ad un dielettrico neutro rispetto alle cariche "stabili e reali".

Ora, la faccenda che non ho mai capito: se stiamo studiando la
manipolazione di questo campo all'interno di una cavit� risonante, qualcuno
ha simulato/calcolato come questo campo si dispone intorno alla celeberrima
doppia fenditura?
E c'� per caso la _vaga possibilit�_ che dal calcolo dell'azione di quel
campo su un elettrone o su un fotone si possa ricavare qualcosa riguardo al
classico esperimento di diffrazione?

Non voglio ritirar fuori l'etere o l'onda di De Broglie nel senso
che lui gli attribuiva, ma ammetterete che quello che si dice del campo
virtuale ricorda abbastanza questi due concetti da far venire almeno
qualche dubbio ;)

Soprattutto perch� il modo in cui viene solitamente presentata la questione
della dualit� onda-particella assume che nel sistema sperimentale esistano
la sorgente, lo schermo, la particella e nient'altro. Anche nei testi
universitari pochi resistono alla tentazione di fare il solito esempio "se
spari con una mitragliatrice ad un muro con due buchi, non osservi nessuna
diffrazione". Certamente l'esempio � molto ben calzante se intorno al muro
non c'� nulla, ma se inizio a dire che tutto � immerso in gelatina
balistica (il campo virtuale) e che l'esistenza del muro ne altera la
densit� secondo una qualche funzione simmetrica, l'idea che possa esistere
una diffrazione dei proiettili non appare pi� COSI' TANTO assurda ;)

Tra l'altro, i campi virtuali esistono per tutte e tre le forze
fondamentali (la gravit� � a parte, come sappiamo), dunque anche nel caso
di un esperimento di diffrazione p.es. di neutroni si potrebbe fare un
discorso almeno in linea di principio equivalente riguardo al campo di
gluoni e quark virtuali che attraversa. Certo, la cromodinamica quantistica
come sappiamo � un tale casino che all'idea di simulare la struttura di
quel campo all'interno di un cristallo gli esperti credo
rabbrividiscano......


Ho detto cose sensate? Qualcuno ha qualche suggerimento riguardo ad
articoli in merito?
Received on Sat Dec 08 2007 - 23:15:49 CET