Re: [Lungo] Esperimento di Feynman

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Wed, 08 Mar 2006 20:02:14 +0100

Netzach ha scritto:
> Chiedo scusa per la banalita' della domanda :)
Banalita'???
Sollevi dei problemi su cui si discute da 80 anni, e li credi banali?
:)

> Con l'esperimento di Feynman, abbiamo dimostrato sperimentalmente come
> si verifichi, anche negli elettroni, un fenomeno di interferenza.
Mettiamo qualche puntino sulle "i"...
Non c'e' nessun "esperimento di Feynman".
E' vero che F. ne parla nelle sue "Lezioni" (a proposito, l'hai letto
quello che dice?) ma non ha certo fatto l'esperimento, che pero' e'
stato fatto realmente, anche se non con le fenditure.

> E' stato dimostrato come questo fenomeno sia riscontrabile anche nel
> caso in cui l'emissione di elettroni sia discreta.
Beh, l'emissione degli elettroni e' discreta di sicuro...
Tu volevi dire che e' cosi' bassa che si possa essere certi che solo
un elettrone per volta sta nell'apparato.
In realta' non so se questo sia stato davvero fatto con gli elettroni,
ma lo e' stato certamente coi fotoni, dal 1909 (esper. di Taylor).

> La prima domanda che mi sorge spontanea e': con cosa interferisce
> l'elettrone (pur ammettendo la sua natura ondulatoria), se � da solo?
Risposta immediata, che non e' una risposta: interferisce con se
stesso.

> In linea di principio, poich� si verifichi un'interferenza
> distruttiva, e' necessario che vi siano almeno DUE onde, di uguale
> lunghezza d'onda, il cui massimo dell'ampiezza dell'una corrisponde al
> minimo dell'ampiezza dell'altra.
Chi l'ha detto?
Se fai lo stesso esperimento con le onde sull'acqua, quante onde ci sono?
Una, che e' passata da entrambe le fenditure, oppure due?
Come si determina l'individualita' delle onde?

> Evidentemente, se vi e' un solo elettrone, questo non pu� avvenire.
Stai molto atteno a questi "evidentemente", che sono degli autentici
trabocchetti.
Galileo diceva: "se un esperimento appare andare contro al nostro
ragionamento, vuol dire che dobbiamo cambiare il nostro modo di
ragionare".
(Le parole non sono queste, ma il senso e' reso esattamente.)

> La risposta (o almeno cio' che io ho capito) e' stata che, in realta',
> in questo caso, l'interferenza e' una misura di tipo probabilistico
> calcolata a partire dalle due funzioni d'onda associate all'elettrone,
> poiche in realta' noi non possiamo sapere a priori se l'elettrone
> passera' dalla fenditura 1 o dalla 2.
> Mi aspetto quindi che l'interferenza, essendo una misurazione
> statistica, possa assumere un grafico sinusoidale simile a quello
> riscontrabile poi nel rivelatore.
La risposta, o almeno cio' che hai capito, a me non piace.
L'elettrone in quell'esperimento viene posto in uno stato che *non
puo' essere compreso* con le nostre usuali categorie, costruite sulla
base dell'esperienza macroscopica.
Non si tratta di "sapere", ossia di aspetti soggettivi, legati alla
a nostra conoscenza: esistono stati "strani" dell'elettrone, nei quali
non ha senso attribuirgli una data traiettoria.
Ma del resto tutta la fisica atomica e molecolare e' piena di questi
stati strani: dove si trovano gli elettroni in una molecola d'idrogeno?
Solo assumendo uno stato _non localizzato_ vicino a uno dei due protoni
puoi spiegare come mai la molecola e' legata.

> Il secondo problema, a questo punto, nasce dal principio di
> complementarieta':
_Complementarita'_: la "i" non ci sta a fare niente, visto che si dice
"complementare", non "complementario".

> e' noto che, ponendo una sorgente luminosa al di la' della fenditura,
> di modo che sia possibile determinare la posizione dell'elettrone in
> un momento x, si fa precipitare il sistema in uno stato corpuscolare,
> facendo quindi decadere il discorso probabilistico e ottenendo
> risultati analoghi a quelli che il senso comune suggerirebbe (ovvero
> nessun fenomeno di interferenza riscontrabile nel rivelatore).
Ti consiglierei di lasciar stare la complementarita', che fu una
confusa invenzione di Bohr che non ha mai un significato chiaro.
Sul "precipitare" vediamo dopo.
Qui l'essenziale e' che stai facendo *un altro* esperimento, in cui
l'elettrone viene messo in interazione con dei fotoni. Che c'e' di
strano che si ottengano risultati diversi?

> Il punto e' che, quest'ultima, mi appare come una forzatura derivante
> dal fatto che non si � riusciti a comprendere realmente l'intima
> natura della particella in oggetto.
Non sei il primo a pensarla cosi'...
Ti posso citare Einstein, Schroedinger, Bohm... (e dimentico di sicuro
qualcuno).

Pero' questa "intima natura" e' rimasta a tutt'oggi del tutto
misteriosa, e anzi e' stato dimostrato che nessuna ipotesi ragionevole
su tale "intima natura" puo' andare in accordo coi fatti sperimentali,
che oggi sono molti di piu' di quella semplice interferenza.
(Per chi consoce la materia: ovviamente sto alludendo al teorema di
Bell.)

> *Perche'*, l'interferenza si dovrebbe manifestare *solo* quando le due
> nature sono indistinguibili? *Cosa*, ad esempio nella sorgente
> luminosa, dovrebbe far precipitare la natura del mio sistema?
Domande comprensibili, ma la risposta sta in quello che dicevo sopra:
siccome questo ci dice l'esperienza, dobbiamo imparare a ragionare
in modo conforme.
Il che non vuol dire rifugiarsi in oscure considerazioni sulla
complementarita' o sulla conoscenza che abbiamo del sistema...
Occorre solo imparare la mecc. quantistica, nella sua struttura
teorica e nelle prescrizioni che da' riguardo al confronto con gli
esperimenti, e ragionare di conseguenza.

Quanto al "precipitare", questo e' un problema diverso, che nel tuo
esempio non entra in modo decisivo, ma e' comunque un problema serio:
il cosiddetto "collasso del pacchetto d'onda" in conseguenza di una
misura.
In particolare questo e' il punto su cui la discussione e' ancora
aperta, quindi non ti aspettare da me una risposta ;-)
                                           

-- 
Elio Fabri
From mc8827_at_mclink.it
kobe05_at_email.it Wed Mar  8 20:01:41 2006
To: it_at_scienza.it
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From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Subject: Re: Misure: analogiche o digitali?
Date: Wed, 08 Mar 2006 20:01:41 +0100
Organization: MC-link S.p.A.
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From: Kobe <kobe05_at_email.it>
Subject: Re: Misure: analogiche o digitali?
Date: Tue, 07 Mar 2006 19:52:15 GMT
Roberto Rosoni ha scritto:
> Dunque, separiamo i due aspetti. Un conto � il processamento
                                                  ^^^^^^^^^^^^^
Kobe ha scritto:
> io intendevo non la visualizzazione, ma proprio il processamento.
                                                     ^^^^^^^^^^^^^
Grr... Mi si allegano i denti...
Parlate italiano, per favore: "trattamento", "elaborazione".
-- 
Elio Fabri
Received on Wed Mar 08 2006 - 20:02:14 CET

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