Paolo Russo ha scritto:
> Si e` osservato sperimentalmente che sistemi quantistici che
> non sembrano distinguibili in alcun modo possono evolvere in
> maniera diversa, scegliendo a caso una possibilita` tra tutte
> quelle non proibite da qualche legge fisica.
Anche se hai usato tutte le possibili cautele per chiarire le varie
possibli interpretazioni, tuttavia secondo me nella frase qui sopra hai
messo qualcosa di troppo...
Sai bene quanto me che in realta' l'evoluzione data dell'eq. di
Schroedinger non e' diversa per sistemi che partono *dallo stesso
stato*. In questo senso anche la m.q. *e' deterministica*.
Le differenze importanti rispetto alla fisica classica sono due:
1. E' diversa la definizione di stato.
Secondo la meccanica classica, assegnare lo stato di un sistema
significa dare posizioni e velocita' di tutte le particelle del sistema.
Secondo la m.q. questo non e' possibile, ma una definizione di stato
(diversa e piu' generale) esiste comunque, e non ha niente
d'indeterministico.
Atomi d'idrogeno nello stato fondamentale sono tutti effettivamente
identici. Per esempio, assorbono luce sempre di certe frequenze
determinate.
Se non si sottolinea abbastanza questo carattere *deterministico* che
esiste anche nella m.q., non si arriva a capire come siano possibili
tutte le applicazioni scientifiche e pratiche che conosciamo.
Insomma: i fisici oggi non sono mica perduti in un mare d'incertezze, di
previsioni indefinite!
2. Accanto all'evoluzione *deterministica* che ho ricordato, esiste un
processo diverso, di solito descritto come "operazione di misura". E'
li' che si annida il vero indeterminismo: se si va a misurare una certa
osservabile per un sistema che si trova in uno stato esattamente
determinato, non e' certo il risultato della misura, ma si puo' solo
dare uno spettro di valori, ciascuno con la sua probabilita'.
Da che cosa dipenda questo, come si possano conciliare questi due
diversi modi di comportarsi dei sistemi quantistici, e' tuttora oggetto
di discussione.
Anche l'esempio che hai fatto del neutrone che decade rientra in questo
schema. Dovresti dire che una particella, creata come neutrone a un
certo istante (non importa come) evolve nel tempo in modo
deterministico, ma il suo stato va cambiando, e a un tempo generico si
trova in una sovrapposizione di due stati: quello originario di
neutrone, e quello di (protone + elettrone + anitineutrino).
L'ampiezza dei due stati varia nel tempo: quella di neutrone decresce e
l'altra cresce.
Se esegui sul sistema una misura capace di distinguere i due stati,
allora il sistema "precipita" in uno dei due (la famosa "riduzione del
pacchetto d'onda") e tu trovi o il neutrone o i tre prodotti del
decadimento; l'uno o l'altro caso con le probabilita' che hai descritto.
Ma finche' non esegui la misura, il sistema resta in uno stato
perfettamente determinato, ache se e' uno stato "strano" per chi non sia
abituato alla m.q.: una "sovrapposizione".
Il concetto di sovrapposizione di stati e' secondo me il vero cardine
della m.q., e purtroppo le esposizioni divulgative sorvolano su di esso,
con una gravissima distorsione.
Purtroppo il rischio di fraintendimenti nella tua spiegazione e'
rafforzato da altre frasi che hai scritto:
> ... cosi' i fisici sono giunti a ritenere (fino a prova
> contraria) che i fenomeni microscopici siano di fatto
> imprevedibili, dato che nessuno e` mai riuscito a prevederli
> meglio della stima probabilistica fornita dalla MQ.
Per fare un solo esempio: quando io, facendo gli opportuni calcoli,
prevedo che il sodio debba comportarsi come un metallo, e invece il
carbonio come un isolante, uso la m.q. e la mia conclusione no ha
proprio niente di "imprevedibile"...
> Sono state avanzate alcune ipotesi.
> La prima e` che i fenomeni quantistici siano intrinsecamente
> casuali; cosi' dice ad esempio l'interpretazione di
> Copenaghen, la prima e una delle piu' diffuse interpretazioni
> della MQ, percio` anche detta classica o canonica.
In realta' anche l'interpr. di Copenhagen ha delle varianti che nn
voglio ora affrontare nei dettagli. Quello che ho scritto sopra e'
perfettamente compatibili con l'interpr. canonica.
Per concludere, io non avrei risposto
> Porta a negarne l'applicazione pratica [della causalita']. Se la
> neghi o no anche in teoria e` una questione ritenuta da molti ancora
> aperta.
Quanto meno, direi che il discorso e' piu' complesso...
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
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Received on Fri Jan 11 2002 - 11:56:35 CET