Re: Azione a distanza: nessun mistero?

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Fri, 17 May 2002 21:01:04 +0200

songohan ha scritto:
> Non so se sia gia' stato postato un messaggio con questo topic (nel caso me
> ne scuso), ma come viene giustificata l'azione a distanza? Cioe', su scala
> ultramicroscopica, in che maniera le particelle interagiscono le une con
> altre?
> Facciamo un esempio: prendo due calamite e cerco di avvicinare i due poli
> uguali; si respingono. Perche'? Mi interessa una risposta che vada a toccare
> l'ultramicroscopico (scusate il termine infantile) cioe' che mi faccia capire
> in che maniera la materia agisce su altra materia a livello fondamentale.
> (Una prof al liceo una volte mi rispose con una domanda: con le manine?).
> Spero di essermi spiegato.
Non e' una domanda facile, e tanto per cambiare (dico cosi' perche' mi
capita spesso di dirlo) avresti fatto meglio a dirci che livello di
studi hai fatto, in modo da calibrare la risposta...

Al livello della fisica classica, la risposta sarebbe: l'interazione ha
luogo attraverso un campo. Ma questo probabilmente lo sai, e forse non
e' cio' intendi per "ultramicroscopico".
Pero' cerco ugualmente disviluppare un po' il concetto.

In primo luogo, una calamita produce un campo magnetico, e l'altra e'
soggetta a forze dovute a questo campo. A prima vista, questo non e' che
un altro modo di dire la stessa cosa: una calamita sente la forza "a
distanza" dell'altra, ovvero sente il campo che l'altra produce "a
distanza": che differenza c'e'?
Ti segnalo un libro che discute la cosa: un capitolo e' intitolato "Il
campo cone rappresentazione" e il successivo e' intitolato "Il campo
come realta'". Il libro e' "L'evoluzione della fisica " di Einstein e
Infeld.

Secondo: un campo possiede energia, e se tu vuoi modificare l'energia
del campo devi psendere lavoro. Nel caso delle due calamite, si puo'
dimostrare che l'energia del campo _complessivo_ delle due calamite
aumenta quando le avvicini: quindi occorre spendere lavoro, cioe'
applicare una forza per ottenere lo spostamento che le avvicina.

Al livello quantistico il discorso si fa molto piu' difficile. La
magnetizzazione di una calamita e' dovuta a un allineamento degli spin
degli elettroni, che rende percepibile l'effetto in modo macroscopico;
ma l'interazione esiste anche fra due elettroni singoli.
Tra due elettroni c'e' interazione prima ditutto perche' sono carichi,
ma poi anche perche' hanno un momento magnetico, ossia sono
microscopiche calamite.
Per cui siamo allo stesso punto: come interagiscono queste calamite?
La teoria che spiega questo e' l'elettrodinamica quantistica. Secondo un
procedimento di apporssimazione (che in molta divulgazione e' diventata
una realta' indiscutibile) l'interazione avviene mediante lo scambio di
"fotoni virtuali". Debbo avvisarti: le parole fra virgolette non
vogliono dire niente se non si conosce a fondo la teoria in questione;
non si deve associare a quelle parole un significato intuitivo, che
sarebbe sicuramente falso e peggio ancora indurebbe in concezioni
errate.

In poche parole non so dirti di piu': sull'el. quantistica ho scritto
qualcosa che trovi in
http://www.df.unipi.it/~fabri, ma non so se rispondera' a cio' che
chiedi.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Fri May 17 2002 - 21:01:04 CEST

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