Il 03/01/20 19:57, Soviet_Mario ha scritto:
....
> ovviamente sono sia spiazzato che confuso ... com'è conciliabile
> l'assenza dei fotoni (è una certezza ? è un dubbio ? è un paradosso ?),
> con affermazioni lette più su che "non verrebbero assorbiti/riemessi ma
> solo diffusi" ?
> Voglio dire, potremmo dire che dentro c'è un qualcosa che ha le stesse
> proprietà dei fotoni ?
Non proprio le stesse proprietà. Il punto è che le soluzioni libere (i
fotoni d.o.c.) o sono esatte, ma in assenza di materiale, oppure vanno
modificate per la presenza dei campi corrispondenti alla materia.
La modifica può essere "piccola" e quindi trattabile con teorie
perturbative, in cui il fotone libero "sopravvive" come elemento della
soluzione imperturbata su cui si costruisce la soluzione perturbata.
Oppure no. In tal caso è meglio introdurre un "campo composito" che
tecnicamente viene chiamato "quasi-particella", e che tiene conto dell'
interazione con altri campi liberi.
Nel caso di onde e.m. di lunghezza d'onda nel visibile (e maggiore) e
materia ordinaria (p.es. un cristallo), una descrizione conveniente è
quella in termini di *polaritoni* (*) che sono quanti del campo e.m.
accoppiato con un campo di gradi di libertà polarizzabili microscopici
(gli atomi). In questa descrizione, il fotone che entra nel cristallo,
scompare e si crea un polaritone che è una quasi-particella massiva (e
quindi viaggia a velocità minore di c) derivante dall'accoppiamento tra
campo e.m. e campo di polarizzazione del cristallo.
Cenni al polaritone sulla solita wikipedia (inglese):
https://en.wikipedia.org/wiki/Polariton
Aggiungo che le mie conoscenze specifiche sui polaritoni non sono
particolarmente approfondite e comunque risalgono a un bel po' di tempo fa.
Quello che però volevo sottolineare è l'aspetto assolutamente
non-classico dei campi quantistici: se ci si fa un'immagine mentale di
fotone come di una "pallina che corre alla velocità della luce" o di un
pacchetto d'onda molto localizzato, ci si preclude la possibilità anche
del solo intuire come l'effetto dell' interazione con altri campi possa
modificarne in modo sostanziale le proprietà. Che invece è la chiave di
volta per comprendere la ricchezza di comportamento che si osserva in
natura, in particolare nelle fasi condensate, con tutti i vari "-oni"
(magnoni, polaroni, eliconi, eccitoni, rotoni, plasmoni, fononi,...).
Mi risulta anche strano che Feynman in QED non tocchi neanche di
sfuggita l'argomento. Eppure lui conosceva la teoria sottostante molto
bene. Ma immagino sia stata una scelta didattica giustificata dal fatto
che col suo approccio puramente perturbativo riusciva comunque a dar
conto dell'effetto di cambiamento della velocità di propagazione in
funzione dell' indice di rifrazione.
Il che ci porterebbe su un terreno molto delicato e che francamente non
credo sia affrontabile qui nel NG. Quello dello status ontologico degli
elementi delle soluzioni perturbative. Esistono i fotoni liberi nel
materiale? O in altro ambito: esistono i fotoni virtuali? Domande a cui
non so dare una risposta che non sia la contro-domanda 'che vuol dire in
questo contesto "esistono"?'.
Giorgio
(*) da non confondere polaritone e polarone.
Received on Fri Jan 03 2020 - 23:06:34 CET