Re: Dualismo in meccanica quantistica

From: the Volk <thevolk2001_at_yahoo.it>
Date: Sat, 16 Mar 2002 15:34:54 +0000 (UTC)

"Enrico SMARGIASSI" <smargiassi_at_trieste.infn.it> wrote in message
news:3C91E7FF.ACC01E12_at_trieste.infn.it...


> Stai toccando uno dei punti piu' controversi della MQ, che puo'
> essere riformulato come il "problema dell'oggettivazione delle
> proprieta' microscopiche". Vale a dire che nella MQ come
> descritta dall'evoluzione unitaria di Schroedinger esistono stati
> di sovrapposizione, ma a causa del "processo di misura/collasso
> della funzione d'onda" questi stati non vengono mai osservati
> macroscopicamente (se hai presente il paradosso del Gatto di
> Schroedinger capisci quello che intendo). Perche' e come questo
> avviene?

Assolutamente d`accordo! Postai mesi fa la stessa questione. Ancora ne
ssuna risposta soddisfacente.

>
> Secondo l'interpretazione tradizionale (Bohr), il collasso
> avviene quando c'e` un' osservazione del sistema, ovvero
> un'interazione con un sistema macroscopico che causa
> un'evoluzione irreversibile di quest'ultimo. Sorge pero' il
> problema di cosa sia un sistema macroscopico: non dovrebbe essere
> descritto quantisticamente anch'esso? E cosa c'entra un concetto
> statistico come l'irreversibilita' in un problema meccanico?
>

Bravo!
 
> Fortunatamente esiste un teorema, dovuto al solito Von Neumann,
> che afferma che e' indifferente dove si ponga la separazione tra
> micro e macro, la teoria funziona lo stesso. Questo giustifica
> l'atteggiamento "shut up and calculate" che e' il piu' diffuso
> nella comunita' scientifica, ma nondimeno il problema concettuale
> resta e sono state cercate altre strade.
>

Cioe` supponiamo di avere l`insieme particella quantistica, apparato di
rilevazione, osservatore. Dove e quando avviene il collasso della
particella? Nell`apparato o nell`osservatore?
Cioe` la particella supponiamo sia in una sovrapposizione di spin
up e down.
La misura si puo` interpretare in due maniere:
1) La particella interagisce con l`apparato, si ha il collasso
e l`osservatore legge un dato classico dall`apparato classico
2) La particella interagisce con l`apparato. L�apparato va in
una sovrapposizione esso stesso e il collasso avviene nella
testa dell`osservatore.

E` cosi` che va presa la faccenda secondo Von Neumann (domanda)?
 

> Una seconda possibilita' e' di supporre che il collasso sia
> illusorio. Secondo la teoria a molti mondi (Everett, Deutsch)
> l'universo si separa in continuazione in un'infinita' di
> universi, ognuno corrispondente al possibile risultato di una
> misura. Noi ci dividiamo con l'universo e percepiamo solo una
> delle possibilita', non avendo contatti con gli altri universi
> paralleli (una variante e' quella a molte menti, dove l'universo
> e' uno, ma sono le nostre coscienze a separarsi in
> continuazione).
>

Si ma come si decide quale strada scegliere? E quando avviene questa sce
lta?
E supponendo che invece non ci sia scelta ma tutti gli universi
possibili
coesistano come mai abbiamo coscienza di un solo universo?

> Ancora, si puo' supporre (Gell-Mann ed altri) che ogni particella
> segua una sua "storia", casuale, ma in cui ad ogni istante essa
> possiede un valore definito di ogni variabile, ed il risultato
> della misura e' semplicemente il valore che ha quella variabile
> nel momento della misura. Credo pero' che ci siano delle
> difficolta' tecniche per rendere questa interpretazione
> internamente coerente.
>

Mi sembra tanto teoria delle variabili nascoste...se ho capito bene
 
> E ancora, si puo' supporre (Omnes) che semplicemente la nostra
> logica non si applichi al mondo microscopico, per cui per esempio
> non sarebbe lecito usare l'operatore "and" ed il concetto di
> sovrapposizione prenderebbe tutto un altro significato. Io non
> capisco - forse per ignoranza mia - come questo risolverebbe il
> problema, secondo me lo sposterebbe solo al problema di come mai
> nel mondo macroscopico la logica usuale funziona benissimo.
>

Mah questo puo� essere spiegato con il fatto che il mondo
macroscopico e` quello in cui gli esseri umani si sono sviluppati.
D`altronde chi riesce ad immaginarsi un elettrone cosi` come
la MQ descrive? Comunque sia ti do` ragione. Piu` che risolvere
problemi e` un gettare la spugna, un po` come si fa in teologia
quando si ricorre al mistero divino.

> Non posso tralasciare di menzionare la teoria GRW (Ghirardi
> Rimini Weber) secondo cui sono le particelle stesse che
> spontaneamente sono soggette a fenomeni di localizzazione che
> fornirebbero il punto di partenza per il collasso della f d'o..

Si ma non conserva alcune quantita` fondamentali.

> Penrose pensa che questo sara' spiegato dalla futura teoria
> unificata della MQ con la Rel. Generale, ma siamo ancora ben
> lontani da una giustificazione fondamentale.
>

Ho letto quello che ha scritto sui suoi libri. Mi sembra
che non rsolva assolutamente nulla.
Secondo lui gli stati sovrapposti vanno in decoerenza quando
la differenza in energia tra le possibili vie e` maggiore di una
certa soglia determinata dalla massa di Planck.
A quel punto l`universo sceglie la sua strada. Ma perche`
succede questo? Forse comunque la domanda non ha neppure senso
(un po` come chiedersi perche` la gravita` va come 1/r^2 senza
una teoria piu` fondamentale della meccanica Newtoniana)
 
> Infine non va dimenticato che esistono teorie che completano
> deterministicamente la MQ tramite le cosiddette "variabili
> nascoste", ovvero che sostengono che la descrizione della MQ non
> e' completa e che una descrizione che coinvolge delle variabili
> non osservabili risolverebbe il tutto salvando il determinismo.
> Bohm ha formulato la teoria piu' di successo tra queste con molto
> dettaglio matematico: funziona, ma ha una serie di
> caratteristiche "strane" che la rendono non molto piu' intuitiva
> della MQ concenzionale...
>


No non funziona, almeno nella presentazione originaria.
Questo e` un bellissimo capitolo della scienza moderna.
Fortunatamente possiamo distinguere tra teoria a variabili nascoste
e teoria quantistica . John Bell elaboro` le famose disugualianze
che furono poi poste al test dell`esperimento.
Niente da dire la Mq funziona nei limiti sperimentali, la teoria a
variabili
nascoste di Bohm no.Piu` recentemente e` saltato fuori anche
il concetto degli stati GHZ che dovrebbero fornire un riscontro
ancora piu` diretto.Non sono al corrente pero` di esperimenti.
Elio inoltre in un post su it.scienza.matematica ha parlato
della stabilita` della configurazione elettronica dell`anello di
benzene.
Non so se c`entra qualcosa poiche` non ho molte informazioni
a riguardo. Rimando ad Elio questo argomento se ne vuol parlare.
 
> Questo non e' che un breve riassunto, certamente troppo
> schematico, probabilmente impreciso e sicuramente incompleto, di
> cosa bolle in pentola nel campo dei fondamenti della MQ. Come
> vedi, la situazione e' fluida e confusa, principalmente per il
> fatto che gli esperimenti sono o troppo difficili o addirittura
> impossibili anche in linea di principio. Se ti interessa
> approfondire, ti consiglio un paio di libri:
>
> Ghirardi, Un'occhiata alle carte di Dio, Il Saggiatore
> (introduttivo);
>
> Filosofia della Fisica, a cura di Boniolo, Bruno Mondadori ed.
> (piu' tecnico).

Un altro consiglio (ma per esperti che vogliono essere informati su
tutto
Gennaro Auletta,"Foundation and interpretation of quantum mechanics"
Purtroppo non ricordo la casa editrice ma su amazon lo trovi.
E` un mattone di oltre 800 pagine che e` una sorta di
zibaldone di tutte
le novita` recenti e meno sull`argomento MQ.

Vorrei citare infine la strada della decoerenza secondo la quale
il sistema collassa solo in virtu` delle proprieta` statistiche.
Cioe` in realta`il sistema quantistico non collasserebbe mai
completamente
ma le "coerenze" sarebbero cosi` piccoleche non sarebbero misurabili.
La decoerenza sarebbe dovuta all`interazione con un insiseme stati
stico di particelle (corpo macroscopico) come dice Zurek o a un
processo intrinseco nella meccanica quantistica (decoerenza intrinseca
 di Milburn o Bonifacio).

ciao

the Volk


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Received on Sat Mar 16 2002 - 16:34:54 CET

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