Re: Un pezzo di alta divulgazione!

From: Giorgio Pastore <pastgio_at_units.it>
Date: Sun, 30 Jan 2022 07:44:59 +0100

Il 30/01/22 01:33, Alberto Rasà ha scritto:
> Il giorno sabato 29 gennaio 2022 alle 23:05:03 UTC+1 JTS ha scritto:
>>
>> Con una correzione (gli elettroni, che portano cariche negative, si respingono tra loro
>> mediante i loro campi) va benino.
>>
> Rispondo a te perché sei l'unico, a mio parere, che si sia accorto di qualcosa, anche se è solo una parte.
> Bene, il mio parere, come avrete intuito, è che quel brano sia un incredibile concentrato di str..... e.
...

Secondo me stai facendo diversi errori di giudizio e di fisica. Sei in
ottima compagnia (ho fatto un intervento simile, ma meno articolato di
questo, su Physics Stack Exchange, dove un professore di Oxford portava
argomenti simili ai tuoi).

Il primo, comprensibile rispetto alla domanda su Quora, ma non per
questo meno grave, è di partire in quarta a dare giudizi su un brano
decontestualizzandolo completamente. Nel libro, le affermazioni sull'
atomo "vuoto" sono nella parte in cui viene ripercorso il cammino che ha
portato dalle prime idee sull' atomo ad una visione basata sul punto di
vista di Rutherford. Anche se Rutherford non usa i termini "spazio
vuoto" nel suo articolo di analisi degli esperimenti di Geiger e Marsden
(scattering di particelle alfa su fogli di oro), il quadro che ne esce è
esattamente quello: la diffusione delle particelle alfa avviene in
corrispondenza di nuclei estremamente ben "concentrati spazialmente". In
modo incompatibile con il modello di atomo avanzato da Thomson nel 1904.
Non ho sotto mano i libri divulgativi di Gamow, ma mi sembra di
ricordare che dia una descrizione del risultato di Rutherford più o meno
negli stessi termini di "atomo vuoto". In ogni caso l' atomo costituito
quasi interamente da vuoto non è farina del sacco di Bryson che ha solo
riportato quello che gli hanno detto dei fisici.

Va detto infatti, che, rispetto all'evidenza degli esperimenti di
scattering, l'affermazione che l'atomo è costituito da centri di
scatterig molto piccoli rispetto alle dimensioni delle distanze
interatomiche in un solido resta corretta e verificata anche oggi (nello
scattering si può attribuire una dimensione spaziale agli oggetti in
termini delle sezioni di'urto. Queste originano da interazioni e in
termini di scattering molto delle frasi che riporti sono corrette,
ricordando comunque che un testo divulgativo non è un articolo
scientifico). Quindi, anche se oggi potremmo apportare qualche distinguo
alla visione dell' atomo risultante dagli esperimenti di scattering di
particelle alfa, mi sentirei di dire che in prima battuta,
l'affermazione resta fondamentalmente vera. Su quello che dici mettendo
in mezzo questioni di campi torno dopo.

Invece considero un errore abbastanza grave, sia nel contesto
divulgativo sia di fisica tour-court, quello di confondere particelle e
loro funzione d'onda. Questo sì che indurrebbe misconcezioni gravi.
L'identificazione della funzione d'onda con l'elettrone è stato un
tentativo (de Broglie) di interpretazione degli esperimenti, soppiantato
integralmente dalla interpretazione probabilistica della funzione d'onda
a opera di Born. Purtroppo sopravvive nei testi di chimica e nel
"parlare". Solo, non ha un vero fondamento e veicola idee completamente
sbagliate su quello che potrebbe succedere in un esperimento. Un
elettrone "spappolato" sul volume della sua funzione d'onda
giustificherebbe la possibilità di misurare solo una frazione della sua
carica o del suo spin, cosa mai riuscita in nessun esperimento. Per non
parlare della difficoltà di ricondurre ad un modello continuo le
funzioni d'onda di più di un elettrone. Anche dal punto della teoria dei
campi, le interazioni sono "locali" e non con oggetti estesi. Sono
affermazioni che richiederebbero di addentrarsi nel formalismo per
chiarire meglio l'uso dei termini e per metterle nel contesto
appropriato, ma la versione breve della storia è che non ci sono appigli
in MQ o QFT per elettroni estesi sul volume delle funzione d'onda.

A parte questo, nella tua risposta su Quora hai anche scritto cose
formalmente sbagliate: |psi|^2 NON tende a zero per r->0 solo nello
stato fondamentale , |psi|^2 dr, se r è la distanza dell' elettrone dal
nucleo neanche va a zero nello stato fondamentale (ops! ma l'elettrone
non era diffuso su tutto lo spazio in cui la psi è diversa da zero?)
Probabilmente pensavi a dr come elemento di volume e quindi con un
fattore r^2, ma allora andava scritto.

Sulla questione del non esserci un vuoto perché lo spazio è pieno di
campi di forze, qui entriamo in un campo delicato in cui spesso si fa
una confusione pazzesca utilizzando in modo ambiguo termini di uso
quotidiano e terminologia tecnica. Richiederebbe un discorso a parte ma
anche qui c'`una versione breve che dice che se non si specifica bene il
contesto teorico-formale in cui si fanno affermzioni, si può sostenere
qualsiasi cosa e il suo contrario. Personamente lascerei stare discorsi
sul vuoto-pieno-di-particelle-virtuali in qualsiasi discorso divulgativo.

Giorgio
Received on Sun Jan 30 2022 - 07:44:59 CET