Rispondo in un unico post a Giorgio Bibbiani, Elio Fabri e marco fu-x.
Il 03/05/2012 20:00, Giorgio Bibbiani ha scritto:
> Tommaso Russo, Trieste ha scritto:
...
>> Questo permette una descrizione dei fenomeni quantistici simmetrica
>> nel tempo, che fa piazza pulita di tutte le questioni riguardanti gli
>> osservatori, gli osservatori degli osservatori, il loro grado di
>> coscienza e simili.
>
> Capisco che ti riferisci all'interpretazione transazionale della MQ,
> di cui ho scoperto l'esistenza appunto leggendo quanto scrivi sui
> ng e di cui non _so_ nulla, allora per me l'argomento diventa
> troppo complesso (e in ogni caso la mia domanda precedente
> non avrebbe piu' il significato che le assegnavo),
Ni.
Vale a dire: si', l'assegnare un significato "fisico" alle soluzioni
anticipate delle varie eq.ni di evoluzione temporale e' parte integrante
di tutte le interpretazioni della Meccanica Quantistica Simmetriche nel
Tempo (TSMQ: fra cui *anche* l'Interpretazione Transazionale, ma *non
solo*: vedi dopo).
Pero' il problema si presenta piu' a monte, indipendentemente dalle
interpretazioni. In sostanza, si tratta del "problema balistico inverso".
In termini classici: *qui ed ora* (x e t misurati con estrema
precisione) si e' conficcato nel terreno (fortunatamente senza
esplodere) un proiettile: dall'inclinazione e profondita' dal foro
possiamo dedurre (con una certa imprecisione) la sua traiettoria finale
e la qdm con cui e' arrivato. *Dove* possiamo andare a cercare per
neutralizzare quella carogna che ci sta sparando addosso? I dati a
disposizione ci consentono di determinare un cono di traiettorie
probabili, all'interno del quale cercheremo di determinare se e' (era)
presente, al tempo utile, un aereo, un cannone sulla sommita' di
un'altura, o un mortaio dietro all'altura...
In termini quantistici: *qui ed ora* (x e t misurati con la precisione
di un rivelatore) e' stata rivelato il passaggio di una particella; un
secondo rivelatore ci da' informazioni sulla direzione di provenienza e
velocita'. Da dove diavolo *puo'* venire? Da una galassia lontana o da
un emettitore posto dietro a una doppia fessura?
Questo ragionamento lo fa Penrose (e non certo per sostenere
un'interpretazione della MQ time-symmetric, anzi, per contestare la
simmetria), in termini inizialmente molto corretti, ne "La mente nuova
dell'imperatore", cap. 8, paragrafo "L'asimmetria temporale nella
riduzione del vettore di stato". L'esperimento che propone e' formato
da un tubo lungo il cui asse si trovano nell'ordine: una lampadina L che
emette fotoni (al limite, uno ogni parecchi secondi), uno specchio M
semiargentato a 45°, un fotomoltiplicatore F. La domanda che pone nel
verso usuale del tempo e': "dato che L abbia emesso, qual'e' la
probabilita' che F registri?", ottenendo, corettamente, 1/2.
L'applicazione che fa dell'operatore di evoluzione "indietro nel tempo"
risponde invece alla domanda: "dato che F abbia registrato, qual'e' la
probabilita' che L ebba emesso?" e Penrose ottiene, ancora
*correttamente* 1/2.
Qui pero' Penrose contesta - IMHO *scorrettamente* - il risultato,
asserendo che invece, nel mondo reale, la probabilita' e' 1. Ma per
ottenere *questo* risultato, fa uso di un'informazione che *esula* dalla
semplice conoscenza del dato iniziale, "F ha registrato un fotone": fa
uso del fatto che e' estremamante probabile che il fotone arrivato su F
sia stato emesso dal filamento di L, alla temperatura di ca 4000 K,
mentre e' estremamente improbabile che sia stato emesso piuttosto dalla
parete del tubo, a 300 K. Ma in questo modo si mette in una posizione
completamente disimmetrica rispetto al problema "L emette un fotone che
o raggiunge *con eguale probabilita'* F o la parete del tubo", sia
perche' usa delle informazioni relative al potere d'emissione di fotoni
di una lampadina accesa e di una parete a T_ambiente, sia perche' queste
informazioni dipendono di per se da principi fisici time-asymmetric (II
principio della TD, emissione del corpo nero).
In questo modo Penrose *corregge* la previsione corretta, introducendo
informazioni sulla capacita' di L e della parete *di emettere* un fotone
- che, nell'evoluzione a tempo invertito significa specularmente *di
assorbirlo*. Ma allora viene spontaneo chiedersi: le previsione a tempo
diretto, "ad ogni emissione di L, F ha probabilita' 1/2 di registrare"
si verifica sperimentalmente perche' e' *sempre* corretta o
semplicemente perche' *in questo caso particolare* F, e la parete del
tubo, hanno la stessa capacita' di assorbire un fotone? E la
possibilita' di "sparare" un fotone o altra particella in qualsiasi
direzione, e' un principio assunto per analogia con la possibilita' di
lanciare un sasso in qualunque direzione, o dipende da una sostanziale
isotropia della distribuzione dei possibili assorbitori nel nostro
futuro - cosa che magari e' verificata qui ed ora, ma non
necessariamente sempre e ovunque?
Le interpretazioni time-symmetric della MQ (ma poi bisogna vedere se si
tratta effettivamente di semplici interpretazioni, o non piuttosto di
*estensioni* della MQ che la comprendono come caso particolare) nascono
da queste domande, e dalla constatazione che le riflessioni sulla MQ si
appoggiano prevalentemente o su esperimenti che usano stati preparati,
dove si controlla esattamente l'emissione di particelle che si lasciano
libere di venir assorbite "'ndo cojo cojo", o su sistemi stazionari,
come la soluzione dell'eq.ne di Schroedinger indipendente dal tempo per
l'atomo d'idrogeno, dove l'eq.ne di Schroedinger a tempo invertito da'
(ovviamente!) esattamente gli stessi risultati.
> considerato
> anche che ho gia' le mie belle difficolta' con l'interpretazione
> di Copenaghen...
E ti credo! Chi non ha difficolta' ad accettare l'interpretazione di
Copenhagen? Perche' sono proliferate tante interpretazioni diverse?
http://en.wikipedia.org/wiki/Interpretations_of_quantum_mechanics#Comparison
Il problema non sta tanto nella difficolta' di comprendere
*intuitivamente* il significato del collasso della funzione di stato,
quanto nel fatto che l'interpretazione di Copenhagen *non dice affatto*
in che condizioni il collasso avvenga, lo lascia all'intuizione del
ricercatore. E questo porta a ogni sorta di paradossi via via che viene
esteso il "sistema quantistico" che si trova in sovrapposizione di
stati: nel caso del gatto di Schroedinger (preferisco la versione
"umanitaria" di Bell: il sistema quantistico non apre una fiala di
cianuro ma una bottiglia di latte) la sovrapposizione di stati si puo'
estendere dallo strumento che misura l'emissione casuale (registrato/non
registrato) all'osservatore (non cosciente?) gatto (sazio/affamato),
all'osservatore cosciente ma quantico come Wigner che apre la scatola
(sente un gatto sazio fare le fusa/viene graffiato da un gatto affamato
nero) ma viene osservato dall'amico di Wigner il quale a sua volta...
Io credo che il limite dello stato "non piu' quantistico", cioe'
collassato, debba essere spostato molto verso il basso, verso la prima
interazione che un sistema libero ha con un altro sistema, per quanto
microscopico, molto *prima* di quello che comunemente intendiamo per
"misura" (che e' un processo irreversibile di *registrazione* di un
evento, e che quindi *qui ed ora* puo' avvenire solo nel verso del tempo
dell'entropia non decrescente).
Per fissare le idee: nell'esperimento del gatto di Bell, sostituiamo
alla "minuscola porzione di sostanza radioattiva", e al contatore
Geiger, un cannone elettronico che spara un atomo d'argento ogni
mezz'ora, un apparato di Stern-Gerlach a tre coppie di magneti che
selezioni atomi con spin up e down, un *filtro* di Stern-Gerlach a
singola coppia di magneti ruotato di 90° rispetto al primo, con uscita e
assorbitore interno, e un rilevatore di argento collegato alla bottiglia
del latte.
Dopo 32 minuti, il gatto e' sazio o ancora affamato? Secondo me la
nostra ignoranza deriva solo dal fatto che la scatola e' chiusa, non che
contiene un sistema in sovrapposizione di stati, basta aprirla e
guardare: il collasso dello stato del primo elettrone, in arrivo al
secondo apparato di Stern-Gerlach con spin up o down, nello stato spin
destra o spin sinistra *deve* avvenire nel momento stesso in cui
l'elettrone inizia a sentire l'effetto del campo magnetico disomogeneo
del secondo filtro, e mantenerlo per tutto il tempo di attraversamento
del campo magnetico, altrimenti non si avrebbero *le stesse* deviazioni
per ogni 50% degli atomi d'argento che attraversano i magneti di
Stern-Gerlach.
Per questo valuto positivamente, fra le interpretazioni possibili,
quelle che *non contemplano* un collasso - e tanto meno dipendente da un
osservatore o apparato registratore, e tantomeno da un osservatore
cosciente, e tantomeno
> da un osservatore che deve possedere un PhD in fisica teorica ;-)
Ora, l'indipendenza dei fenomeni fisici dalla presenza di osservatori o
apparecchi di registrazione per me ha anche un altro significato
fondamentale: io penso che il funzionamento, tanto degli apparecchi di
registrazione quanto dei sistemi coscienti, sia determinato dal II
principio della TD, e non viceversa; che l'accordo *indispensabile* fra
le frecce del tempo sia solo quello fra freccia termodinamica e la
freccia psicologica; e che se, *qui, ora e in tutto l'Universo visibile*
queste frecce sembrano avere ovunque la medesima direzione (ovvio: se
una porzione dell'Universo e' visibile, ci dev'essere qualcosa che
emette fotoni in accordo con il II principio, e quindi nello stesso
verso di noi osservatori), e' possibilissimo pensare a un altrove, a un
altroquando, a porzioni di Universo non visibili dove siano *entrambe*
invertite (e il fatto che non siano visibili sarebbe altrettanto ovvio,
visto che conterrebbero molti piu' assorbitori che emettitori).
In altre parole: non accetto che per spiegare interazioni fondamentali
come quelle quantistiche si debba ricorrere ad un principio asimmetrico
nel tempo e quindi dipendente da un verso che potrebbe benissimo - salvo
*postularlo esplicitamente assieme agli altri postulati della MQ* - non
essere universale ma solamente locale. E postularlo prima mi sembra
scorretto: *ontologicamente*, la termodinamica *deve* venire *dopo* la
Meccanica Quantistica.
(E' chiaro, Fatal Error, che anche qui siamo su posizioni
*diametralmente* opposte.)
Per questo, la "mia" interpretazione della MQ deve essere anche
perfettamente simmetrica nel tempo.
E questo ha un prezzo: come dimostra magistralmente il solito Huw Price,
questo implica che una tale interpretazione debba accettare la
retrocausalita':
philsci-archive.pitt.edu/5133/1/solace.pdf
si tratta in sostanza di una interpretazione a variabili nascoste, in
cui pero' le variabili nascoste non sono disponibili al momento della
preparazione di un sistema in uno stato perche' dipendono da quello che
sara' il suo destino, ossia uno stato futuro non accessibile a noi,
sistemi termodinamici che aumentano il loro contenuto informativo in
interazioni con il solo passato.
A me, sostenitore della visione c.d. "block universe", questo non da il
minimo fastidio: anzi, presenta parecchi vantaggi, perche', anche vista
la diseguaglianza di Bell e i risultati degli esperimenti
sull'entanglement, la retrocausalita' permette di non rinunciare alla
localita': gli eventi legati da relazioni causali sono collegati
comunque da linee universo di tipo tempo, per cui (e qui ce n'e' anche
per Bruno Cocciaro) non e' necessario postulare alcun collasso
istantaneo ovunque nell'Universo, con comunicazioni tachioniche,
"causato della prima misura" di una coppia entangled (che', poi, quale
sarebbe la "prima" misura? Visto che per un riferimento opportuno le due
misure sarebbero simultanee, ed in un altro la prima diverrebbe la seconda?)
Il 07/05/2012 21:19, Elio Fabri ha scritto:
> Debbo dire che in tutto questo tuo post non riesco a seguirti.
> Forse dipende dal fatto che non ho afferrato bene il problema che
> state discutendo...
Spero di aver chiarito con quanto sopra, se non e' troppo pesante da
leggere :-)
>> Aprofitto del refuso su Schroedinger per chiarire che *per una
>> particella massiva* lo stato *precedente* ad una misura non va
>> calcolato, a partire dal risultato della isura, con l'eq. di
>> Schroedinger come la si trova riportata nei testi di MQ, ma con la sua
>> gemella con un segno cambiato: non
>> ...
> Questo proprio non riesco a capirlo.
> A mio parere una muisura su un sistema quantistico è un fatto
> essenzialmente ireversibile, in cui il sistema su cui si fa la misura
> interagisce con un sistema macroscopico (es. un contatore).
> Se è così, pensare di "calcolare lo stato precedente a partire dal
> risultato della misura" è semplicemente privo di senso.
Metti in un laboratorio buio, con pareti a soffitto a T > T_ambiente, un
fotomoltiplicatore centrato su una banda stretta del vicino infrarosso
con davanti uno specchio semiargentato a 45°. Avrai un certo conteggio
di fotoni. Da dove vengono, dalla parete o dal soffitto? La soluzione
anticipata fa una previsione facilmente verificabile. Metti una
superficie riflettente e molto fredda sopra allo specchio, il conteggio
si ridurra' di un fattore 1-a. Mettila davanti allo specchio, il
conteggio si ridurra' di un fattore 1-b. (Avrai a =~ b =~ 1/2, ma a+b <
1: i fotoni in eccesso provengono dall'aria, dagli schermi (per quanto
freddi e riflettenti), dallo specchio semiargentato, dall'imboccatura
del fotomoltiplicatore...)
Nota che qui mi sono messo *veramente* in una condizione simmetrica a
quella degli esperimenti con preparazione di stato: risalendo il tempo a
ritroso, la distribuzione dei possibili assorbitori (emettitori nel
verso del tempo normale) e' isotropa. Questo elimina la conoscenza a
priori dell'emettitore possibile, introdotta di soppiatto da Penrose.
>> Questo permette una descrizione dei fenomeni quantistici simmetrica nel
>> tempo, che fa piazza pulita di tutte le questioni riguardanti gli
>> osservatori, gli osservatori degli osservatori, il loro grado di
>> coscienza e simili.
> Boh...
Mi riferivo, ovviamente *anche* all'Interpretazione Transazionale della
MQ di John Cramer, ma *anche* alla Time Symmetric QM della scuola di
Yakir Aharonov.
L'Interpretazione Transazionale e' stata la prima interpretazione
simmetrica nel tempo in cui mi sono imbattuto, e, per i motivi esposti
sopra, me ne sono subito innamorato, nonostante i suoi difetti: la
formalizzazione molto scarna (completata in sostanza solo per i fotoni)
e il ricorso allo pseudotempo in cui far incontrare domanda e offerta di
transazione (mi dicono che e' una tecnica abbastanza usata in altri
campi della Fisica, ma certo che come impatto sull'intuizione e' notevole).
Mi pare pero' che la TSQM di Aharonov non soffra degli stessi difetti:
anzi, mi pare che la sua formalizzazione si trovi in uno stato avanzato.
Mi piacerebbe sapere che ne pensi:
New Insights on Time-Symmetry in Quantum Mechanics
http://arxiv.org/abs/0706.1232
On a Time Symmetric Formulation of Quantum Mechanics
http://arxiv.org/pdf/quant-ph/9501011
Two-time interpretation of quantum mechanics
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0507269
(se non hai tempo, dai almeno un'occhiata ai paragrafi I e II di
quest'ultimo.)
Il 07/05/2012 23:14, marcofuics ha scritto:
>
> Mi chiedo .... ma allora se vado al cuore della fisica quantistica noto che ivi si cela un paradosso: questa teoria può descrivere tutti i fenomeni eccetto quelli che forniscono i dati su cui si costruisce!
>
> Voglio significare... rimanendo a parlare in maniera "abbastanza grossolana", mi chiedo, ma come fa un elettrone a sapere che sta interagendo con uno strumento di misura e quindi "COLLASSARE" piuttosto che interagire con un sistema fisico con cui si rende partecipe di una dinamica fenomenologica e quindi si rende esente da tale collasso?
>
> C'e' dunque una sorta di <<flusso di informazione>> attraverso un complessissimo grafo di elementi naturali che fanno da mediatori fino a noi, e che magari anche noi siamo deimediatori verso un ulteriore "osservatore".
> Chi e' Osservatore di cosa?
Marco, da molti indizi so che sei perfettamente in grado di capire
quello che scrivo, per cui le mie risposte le trovi sopra.
Da parecchi altri indizi, pero', ho avuto anche l'impressione che su
molte delle cose dette sopra tu ne sappia *molto* piu' di me, per cui:
quand'e' che la smetti di esprimerti come un figlio dei fiori attempato
per dire qualcosa di solidamente comprensibile?
Mi sembri uno di questi...
http://download.repubblica.it/pdf/domenica/2012/04032012.pdf
(pagina 34)
A proposito, qualcuno l'ha letto? Io ne ho sentito di sfuggita una
recensione su radio3.
--
TRu-TS
Buon vento e cieli sereni
Received on Sat May 12 2012 - 01:46:37 CEST