Osservare la funzione d'onda?

From: Lorents <uyt_at_spam.com>
Date: Wed, 16 Feb 2005 22:33:40 GMT

Salve,
vorrei richiamare l'attenzione su di un recente articolo apparso su Nature:

(1) D.M. Villeneuve et al. , Tomographic imaging of molecular orbitals,
Nature vol. 432, pagg. 867-71 (16 dec 2004)

In questo articolo gli autori dichiarano di avere ottenuto immagini
dell'HOMO (highest occupied molecular orbital) della molecola di azoto N_2.
Un annuncio del genere, fra l'altro, era apparso non molto tempo fa sempre
su Nature (in quel caso, si diceva di avere osservato gli orbitali atomici
di un atomo di rame) e che aveva dato origine ad una polemica visto che
alcuni sostenevano l'impossibilit� di principio di osservare una funzione
d'onda.

Specifico che non sono familiare nel campo di ricerca in cui si colloca
l'articolo; mi pare comunque che esso contenga una serie di
affermazioni ---per cos� dire --- azzardate. Ad esempio, l'abstact comincia
con:

"Single-electron wavefunctions, or orbitals, are the mathematical constructs
used to descrive the multi-electron wavefunction of molecules. Because the
highest-lying orbitals are responsible for chemical properties, they are of
particular interest. To observe these orbitals change as bonds are formed
and broken is to observe the essence of chemistry."

Come � possibile osservare un "oggetto matematico"?

Poco dopo si dice:

"We show that high harmonic emission from molecules allows the
three-dimensional shape of the highest electronic orbital to be measured,
including the relative phase of components of the wavefunction."

Anche questo � in contrasto con le mie (limitate, per carit�) conoscenze. Se
ci si attiene all'idea che ci� che � "reale" � la funzione d'onda a molti
corpi (cio�, nel caso di una descrizione a particella indipendente tipo HF,
il determinante di Slater degli orbitali), allora la forma individuale degli
orbitali non pu� essere considerata come "reale", visto che gli orbitali
possono essere mescolati fra loro da una trasformazione unitaria lasciando
invariato il det. di Slater. Ad es. il libro Szabo-Ostlund - Modern quantum
chemistry - dice:

"Thus the spin-orbitals that make the total energy stationary are not
unique, and no particular physical significance can be given to a particular
set of spin orbitals. Localized spin-orbitals, for example, are not more
"physical" than delocalized spin orbitals."

Al contrario, nell'articolo si dice:

"[...] we measure the actual three-dimentional wavefunction of a single
electron orbital of a molecule."

Non entro per il momento nei dettagli dell'esperimento, che � alquanto
articolato.
Mi piacerebbe sapere se qualcuno ha letto l'articolo e che cosa ne pensa
delle affermazioni sopra riportate.

Grazie, Lorenzo
Received on Wed Feb 16 2005 - 23:33:40 CET