Re: MQ, decoerenza etc.

From: Davide Pioggia <dpioggia_at_NOSPAMlibero.it>
Date: Mon, 24 Nov 2003 13:19:51 GMT

Nell'articolo <1964.452T504T13854337paolrus_at_libero.it>
Paolo Russo ha scritto:

> Come correttamente scrivi, una tale MQ senza interferenze e`
> del tutto equivalente a una MC, quindi non mi e` chiaro dove
> vuoi arrivare.

Ripensandoci meglio, credo di poter dire quanto segue:

1) il fatto che tu ti dichiari d'accordo cone me su questo punto,
probabilmente � incompatibile col fatto che tu consideri che esista un
fenomeno *fisico* come il "collasso";

2) il fatto che tu non veda questa incompatibilit� forse � collegato al
fatto che non ti sia chiaro "dove voglio arrivare".

Adesso prover� a fare un esempio concreto, cos� cerchiamo di capire se e
dove c'� il malinteso.

Dunque, supponiamo di avere il nostro solito gatto chiuso nella scatola.

Da un punto di vista della MQI (= meccanica quantistica "ingenua") esso si
trova in una sovrapposizione di "stati" |m> e |v>, dove m sta per "morto" e
v sta per "vivo".

Il suo "stato" �

|psi> = a |m> + b |v>

con a^2 + b^2 = 1

In tal caso la matrice densit� sarebbe

R = a^2 |m><m| + b^2 |v><v| + ab* |m><v| + a*b |v><m|

dove gli elementi non diagonali sono quelli che producono gli effetti della
"interferenza".

Ora, tutto il mio tentativo di "chiarire la questione" si basa su un
"supponiamo che".

Allora, *supponiamo* :

1) che si faccia una analisi pi� accurata di tutta la situazione e ci si
renda conto che non � cos� "ingenuamente" che va applicata ma MQ al gatto;

2) che ci si renda conto che "m" e "q" vanno trattate come "variabili
collettive", e che nel prendere in esame il "gatto" si debba tener conto
anche dell'ambiente e delle variabili microscopiche e scrivere lo "stato
completo" del sistema (intanto osserviamo che le variabili microscopiche
rispetto ale variabili collettive fungono in un certo senso da "ambiente", e
quindi si pu� parlare genericamente di "variabili ambientali", a complemento
delle "variabili collettive");

3) che questo "stato completo" possa essere "miscelato", sicch� il problema
va impostato utilizzando una certa matrice densit� completa Rho;

4) che si possa far vedere che la matrice densit� R "macroscopica" (quella
che sopra avevo espresso in relazione a "m" e "v") la si deve ottenere da
Rho come "matrice densit� ridotta", ovvero sommando su tutte le "variabili
ambientali";

5) che si dimostri che questa matrice densit� ridotta ha s� degli elementi
non diagonali, ma che essi variano nel tempo in modo tale da risultare
ininfluenti ai fini di qualunque osservazione macroscopica;

6) che, conseguentemente, a tutti gli effetti pratici la nostra matrice
ridotta R la si possa considerare diagonalizzata.

Se tutte queste supposizioni si realizzassero, allora noi ci troveremmo, per
il nostro gatto, con un "MQ collettiva/macroscopica diagonale":

R = a^2 |m><m| + b^2 |v><v|

In tal caso potremmo dire che a livello "macroscopico" (= collettivo) non ci
sono pi� interferenze, e che il gatto ha una probabilit� a^2 di essere morto
ed una probabilit� b^2 di essere vivo.

Mi rendo conto che dimostrare tutto quello che ho infilato in quella
supposizione non � e non sar� facile, *tuttavia* sono convinto che se anche
qualcuno ci riuscisse, molti ancora non sarebbero contenti, e direbbero che
"manca ancora qualcosa" per poter dire che abbiamo "ritrovato" la MC.

Ebbene, io ritengo:

1) che se potessimo davvero arrivare a quel punto la MC sarebbe interamente
"ritrovata", e non mancherebbe alcunch�;

2) che chi ritiene che "mancherebbe ancora qualcosa" � vittima di un enorme
equivoco di fondo sul significato della MQ e della fisica in genere;

3) che molte (quasi tutte) le ciritiche al "programma della decoerenza" (che
pi� o meno � quell'elenco di supposizioni che ho fatto pi� su) non attengono
le difficolt� contenute in quel programma, ma sono prodotte da questo
equivoco di fondo, che c'� e ci sarebbe anche quando quel programma fosse
ultimato con successo.

L'equivoco di cui parlo � contenuto in questa possibile obiezione (dove per
semplificare la chiacchierata suppongo che a^2 = b^2 = 1/2):

<<Va bene, hai dimostrato che c'� il 50% delle probabilit� di trovare il
gatto vivo ed il 50% delle probabilit� di trovare il gatto morto, e che non
ci sono pi� "interferenze". *Ma* resta il fatto che la MQ � "intrinsecamente
probabilistica", e *quindi* non puoi dire che il gatto � sicuramente o vivo
o morto e che quelle "probabilit�" sono solo dovute al nostra ignoranza
sullo "stato reale" del gatto. Lo "stato" del gatto � ancora quello di
essere mezzo vivo e mezzo morto, non c'� stato ancora nessun "collasso", il
gatto non ha interagito con l'"osservatore", e quindi si trova ancora in una
condizione in cui il suo futuro pu� prendere due strade diverse. Allora o tu
affermi che fino a quando non arriva l'"osservatore" a compiere la "magia"
del "collasso" il futuro del gatto resta sospeso, oppure ammetti che tutti i
futuri possibili del gatto si realizzano! Di qui non si scappa.>>

Ecco, il ragionamento che ho appena fatto contiene quel famoso equivoco.

Qual � allora l'equivoco?

Principalmente � quello prodotto dall'aver definito "stato" una certa
combinazione lineare di eventi osservati o osservabili (da correlare fra di
loro).

Il quale equivoco poi si porta dietro tutta un'altra serie di equivoci, come
quello secondo cui ci sarebbero delle cose come le "probabilit�
intrinseche", sicch� quella informazione sul gatto (50% vivo, 50% morto) non
sarebbe probabilistica tout-court, ma sarebbe "intrinsecamente
probabilistica".

E via andare con la metafisica platonica.

Si tratta semplicemente di:

1) uscire dal medioevo;

2) fare una analisi logica e linguistica accurata dell'uso dei concetti, in
particolare il concetto di "stato" e di "propriet�" e pi� in generale delle
asserzioni "scientifiche".

Certo, si potr� pensare che l'analisi logica e linguistica non c'entra nulla
con la fisica, ma invece la storia della scienza e della filosofia insegna
che se si usano ambiguamente i concetti si pu� produrre qualunque tipo di
paradosso.

Finora la fisica si era potuta permettere di andare avanti "a naso", perch�
ognuno ha in testa un modello "cinematico" (= spazio-temporale) della
realt�, e fino a quando quel modello si dimostra consistente basta affidarsi
ad esso per non andare "fuori strada" ed evitare le "insidie linguistiche".

Ora anche per la fisica � giunto il momento di procedere con cautela, perch�
non disponendo di modelli mentali di un ipotetico "stato quantico", si
possono introdurre ad ogni passo quelle ambiguit� linguistiche (e quindi
*concettuali*) che producono solo paradossi.

Se poi uno � restio a queste astrazioni filosofiche e vuole fare il fisico,
allora bene, come non detto. Purch� faccia il fisico *davvero*. Ed il fisico
� uno che parla delle cose che *accadono*, dunque il suo mestiere � quello
di individuare delle correlazioni fra *eventi*.

Mi verrebbe da dire: usate il formalismo del "path integral". Tutto il
"programma della decoerenza", se impostato con quel formalismo, non rischia
mai di impantanarsi nel problema del "collasso" e degli "infiniti mondi" o
non so in quale altra assurdit�.

Solo che esito a dirlo (di usare il path integral), perch� anche l�, se uno
non sta attento a come usa il linguaggio, qualche danno lo si pu� fare. Ad
esempio sento dire che il sistema "esplora tutti i percorsi possibili". Ma
quali "percorsi"? Ma non � chiaro che lo "stato quantico" (ammesso che
esista) non � definito da grandezze cinematiche? Non possiamo assegnare
delle "traiettorie" al quanto. Ergo, quando parliamo di "percorsi possibili"
stiamo parlando dei percorsi "classicamente" possibili, ovvero di quelle che
sarebbero state le "traiettorie possibili" se il sistema fosse stato
"classico". Ma classico non �.

E allora? E allora anche qui si dovrebbe ricominciare a parlare
"epistemologicamente" di "stato" e di "propriet�".

Ciao,
Davide
Received on Mon Nov 24 2003 - 14:19:51 CET

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