Re: spin dell'elettrone

From: Riccardo Castellani <riccardo.castellani_at_NOlibero.it>
Date: Fri, 07 Feb 2003 10:57:15 GMT

Il 06 Feb 2003, 20:28, Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it> ha scritto:
> Riccardo Castellani ha scritto:
> > Ma e' proprio questo che non capisco, e' davvero cosi' difficile
definire
> > cosa si intende per spin di una particella elementare senza tentare di
> > utilizzare modelli meccanici respinti ormai da 80 anni?
> Certo che si puo', e si fa normalmente.

???
Dove, quando? Ovviamente non mi riferivo ai lavori scientifici, ma ai comuni
libri di testo anche a livello dei primi anni universitari.

>
> Per es. la schematizzazione quantistica di un elettrone consiste nel
> dire che l'algebra delle osservabili e' generata da: x, y, z, p_x, p_y,
> p_z (con le ben note relazioni di commutazione) e poi s_x, s_y, s_z (con
> altre ben note relazioni di commutazione, e con l'identita'
> s_x^2 + s_y^2 + s_z^2 = (3h^2/4) I
> (dove h sta per h tagliato).
> Poi va aggiunto che le componenti del momento angolare sono:
> x p_y - y p_x + s_z, ecc.
> (questa affermazione la potrei sostituire - meglio - dicendo come
> agiscono sulle osservabili le rotazioni spaziali).
> Infine occorre scrivere l'espressione dell'interazione e.m., che include
> oltre la carica anche il momento magnetico dell'elettrone.
> Cosi' e' fatta la teoria di Pauli.
>
> Ma tu che ci capisci? :-)

Ma quando si parla a livello elementare di meccanica classica, non si usano
certo le formulazioni matematiche professionali, ma questo non impedisce di
raccontare le cose senza falsificare troppo il contenuto.
Diciamo quindi che questo non e' possibile per la fisica moderna, e quel che
e' peggio credo che il divario tra la ricerca di punta e cio' che puo'
essere divulgato e' destinato a crescere.
Quindi siate piu' indulgenti quando si usano metafore troppo ardite, oppure
cercate per quanto vi e' *possibile* di correggerle senza scadere nel
_formale_!

> Col che si arriva alla seconda domanda...
>
> > Come sopra perche' la divulgazione deve essere un'altra cosa?
> > Non e' la prima volta che sento affermare che, senza fare nomi,
notissimi
> > scienziati quando divulgano raccontano balle o quasi, mentre quando
scrivono
> > articoli scientifici si guardano bene dall'usare la stessa disinvoltura,
e
> > lo credo bene.
> > Perche'?
> Ecco il perche'. Perche' c'e' un "gap" abissale tra cio' che puo' capire
> un lettore anche non proprio ignorante, e una formulazione
> scientificamente accurata.
> E purtroppo non ci sono molte strade per semplificare.
> Lo spin e' quello che ho scritto (momento angolare, momento magnetico,
> relazioni di commutazione, dalle quali discendono i due soli autovalori
> per ciascuna componente).
> Non e' una trottola, una freccina che punta in qualche direzione, ecc.

Credi _veramente_ che ci sia qualcuno che pensi che lo sia?
Ma se per calcolare, almeno l'ordine di grandezza, di un effetto nel quale
e' coinvolto lo spin si usa il modello classico, qual'e' il problema?
Calcoli approssimati anche grossolani, non credi che siano meglio di niente?

..........

> Ma non e' solo questo: e' che lo stato che ho detto e' una
> _sovrapposizione_ dei due autostati possibili di s_y, o anche di quelli
> di s_z.
> Problema: come spiegare "divulgativamente" una sovrapposizione? Senza
> alterare l'altro fatto essenziale, che una sovrapp. si puo' fare con
> coefficienti complessi arbitrari?

Il punto al solito e' si puo' dare senso fisico a cio'? Piu' di una volta
hai detto di no.
Benissimo ne prendiamo atto.

>

.........


>
> Un dettaglio specifico: non mi va che si dica che "il fotone ha massa".
> Del resto qualunque fisico dice che i fotoni hanno massa nulla. So bene
> che dietro c'e' la vecchia questione della massa relativistica, che non
> vorrei affrontare; ma ti faccio almeno notare che quando hai parlato di
> massa dell'elettrone l'hai descritta come qualcosa di _invariante_;
> invece per il fotone la legheresti alla frequenza, e questa dipende dal
> sistema di riferimento, quindi non e' invariante. E questa la reputo una
> scelta poco felice.

Sentendo parlare dell'equivalenza massa-energia fino alla nausea, viene
spontaneo attribuire una massa anche al fotone.
Se ricordo bene si dice che e' la massa a riposo del fotone ad essere nulla.
Ma in quale sistema di riferimento il fotone e' fermo?
Se nell'effetto Compton si calcola la frequenza del fotone dopo l'urto
attribuendogli una massa pari a hf/c^2 si ottiene almeno l'ordine di
grandezza della variazione di frequenza oppure tale calcolo da un risultato
del tutto sballato?

Ciao.

Riccardo

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Received on Fri Feb 07 2003 - 11:57:15 CET

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