Re: Dio e Fisica (che non e' OT)

From: ernesto <ernesto.alto_at_libero.it>
Date: Sat, 01 Dec 2001 14:07:01 GMT

Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it> wrote:

>Ciao, non ho capito molto di quello che hai detto.
>In particolare, cosa c'entra la distanza di Planck?
>Quella la costruisci introducendo anche la costante di gravita`,

Ciao. Cerco di chiarire:
Mi pare che la distanza di Planck proprio in quanto coniuga c G e
h-tagliato sia la giusta misura di lunghezza in MQ e in ogni discorso
che cerchi di coniugare RG e MQ: non � a questa distanza che la RG non
funziona pi�?

>mentre noi parlavamo di MQ generale. Mi pare che tu stia mischiando almeno
>3 discorsi.

Io intendevo parlare di quanto FORSE accade quando si scende verso il
piccolissimo e si entra nella "turbolenza" prevista dalla MQ e che
manda in tilt la RG.

>1) Principio di indeterminazione tempo energia di qualche sistema fisico
> che non precisi,

intendevo uno spaziotempo piatto con poca influenza gravitazionale
esaminato ad una "grana" di 1,616 * 10^-33 cm, ossia alla lunghezza (o
distanza) di Planck: qui tutto � soggetto a fluttuazione, gravit�
compresa, non � cos�?
Per Newton in uno spazio vuoto la gravit� � zero e per Einstein anche
(spaziotempo piatto ed euclideo), ma per la MQ, nela sua scala di
lunghezza, no, quello zero � solo un valore medio tra fluttuazioni
anche grandi ma inversamente proporzionali al loro tempo di esistenza
e aumentano man mano che prendiamo in considerazione volumi sempre pi�
piccoli di spazio. E' quello che Wheeler ha chiamato "schiuma
quantistica".

>3) supposta NON validita` della Relativita` Generale alle scale
> di Planck.

Perch� dici "supposta"? L'inconciliabilit� fra RG e MQ nei domini
della MQ non � uno dei problemi dell'attuale stato della fisica?
Io non so seguire lo sviluppo dei calcoli, ma non tendono a infiniti
non normalizzabili?
Non � per questa inconciliabilit� che � nata l'ipotesi delle stringhe
che dice che nessuna distanza sia misurabile al di sotto della
dimensione della stringa stessa che � pi� o meno uguale alla lunghezza
ddi Planck?
Se mi dici che non � cos�, distruggi gran parte del mio "supposto"
conoscere.... ;-))

>3) Produzione di coppie di particelle REALI in presenza di energia
> disponibile.

Non capisco: se E=mc^2, la produzione di particelle non � inevitabile
raggiunti i giusti livelli energetici?

>> Anche nelle eq. di Maxwell, mi pare, se i valori di campo sono ben
>> definiti il numero di fotoni � indeterminato.
>
>I valori di campo ben definiti? Intendi uno stao "coerente"?
>In tal caso e` vero: il numero di particelle non e` definito,
>ma lo stato si. Ma di nuovo non ho capito cosa c'entri con il discorso
>di prima. Sembra che parliamo lingue diverse.

S�, ma poich� io per imparare la tua impiegherei alcuni anni di
studio, vedi se tu puoi scendere e parlare il pi� possibile la mia....
;-)))

>> Io da profano mi son fatto l'idea che i fisici pensino al vuoto come a
>> una specie di ribollente "etere", un dielettrico diamagnetico con nuvole di cariche
>> virtuali intorno a quelle reali,

>Questo e` vagamente sensato se non metti la gravita` di sottofondo,
>o la tieni bassa: cioe` se fai la teoria dei campi in spaziotempo
>piatto efai interagire i campi quantistici tra di loro. Allora lo stato
>quantistico di vuoto della teoria complessiva non coincide con quello
>della teoria libera e se vuoi fare dei calcoli approssimati, in un _certa_ interpretazione formale, puoi vedere lo
>stato di vuoto interagente come sovrapposizione di stati di particelle del vuoto libero...
>Se metti la gravita`, cuioe` se lavori in presenza di campo gravitazionale
>grande, il concetto di particella non e` definibile e tutti i discorsi
>di particelle reali o virtuali non si possono usare...

Cosa intendi per un campo gravitazionale "grande" e "concetto di
particella non definibile"?

>> altrimenti mi sorgono problemi anche
>> con la RG: la soluzione del famigerato paradosso dei gemelli
>> (paradosso per la relativit� ristretta) nella RG � che quello che si
>> muove deve accelerare, poi invertire e decelerare. Accelerazione =
>> gravit�.
>> Questi mutamenti sarebbero a causa del rallentamento del suo tempo.
>
>
>Non ho proprio capito e per quello che mi e` parso di capire mi pare
>che non c`entri niente :-).

Quello che ho capito io nel passaggio dalla relativit� ristretta a
quella generale � che il concetto di accelerzione � equiparabile al
concetto di gravit�: ergo c'� differenza tra due soggetti in moto non
uniforme uno rispetto al'altro e quindi il paradosso dei gemelli
(entrambi avrebbero dovuto avere la contrazione temporale poich�
ognuno poteva considerarsi inerziale) viene risolto in quanto � quello
che accelera a subire la contrazione.
Tieni sempre presente che il thread � nato perch� io dubitavo
dell'esistenza del "nulla". Si pu� immaginare uno spaziotempo piatto
senza alcun influsso gravitazionale ma nella realt� non pu� esistere.

>> Intanto accelerare rispetto a COSA?

>Il concetto di accelerazione e` assoluto cosi` in relativita` speciale
>come in fisica classica quando riferito a *sistemi inerziali*.
>L'accelerazione e` riferita a riferimenti inerziali.

Ok, e allora?
Come dicevo non esiste nel reale uno spaziotempo piatto quindi si �
sempre in presenza di distorsioni gravitazionali. Anche perch� se
qualcosa di massivo si muove ovviamente distorce esso stesso.

>> ma di peggio: se i gemelli fossero
>> TRE e due partissero con la stessa accelerazione per lo stesso tempo,
>> per� poi uno dei due continuasse a viaggiare in moto uniforme per una
>> anno in pi� del numero due, poi invertisse il moto e decelerasse per
>> lo stesso tempo del numero due, all'arrivo i due gemelli viaggiatori
>> troverebbero i loro orologi NON in sinc (non solo per i due anni di
>> viaggio in pi� del numero tre!), segno che � la velocit� e non
>> l'accelerazione a fare la differenza! Ma la velocit� nel nulla non
>> esisterebbe, ergo il vuoto non � il nulla.

>Quello che veramente conta, volendo includere anche i casi
>in cui il cambiamento di velocita` avviene in unistante,
>e` se un osservatore e` un osservatore inerziale *per sempre* o meno.
> Anche se cessa di esserlo in un solo istante, nel quale
>cambia la velocita` e torna ad esserlo subito dopo con una velocita`
>diversa, si perde la sincronizzazione con l'orologio di un altro
>osservatore che NON ha *mai* smesso di essere inerziale.

Uno pu� assumere come sistema inerziale il pianeta Terra. Il primo
gemello resta fermo sul pianeta in moto inerziale senza alcuna
variazione di velocit�.
Gli altri due partono insieme: stessa accelerazione per lo stesso
tempo fino ad approssimarsi a c. Per� poi uno di loro prolunga il volo
inerziale di xt, diciamo per km. 100.000 che percorre in un secondo.
Quindi inverte la marcia un secondo dopo l'altro gemello viaggiatore:
per� applica la stessa decelerazione. Se quel conta nella contrazione
del tempo fosse solo l'accelerazione dovrebbero, i due gemelli
viaggiatori, al ritorno sulla terra dovrebbero avere orologi che
segnano la stessa ora, e invece no, vero?, perch� conta anche il
tratto "inerziale" coperto a velocit� relativistica. (anche se uno
arriva dopo l'altro),

>> Noi possiamo sperimentare il vuoto ma non il nulla, e quello che non
>> si pu� sperimentare non esiste. O NO??????

>Non lo so, credo di no, ma non capisco cosa c'entri tutto cio` con la
>MQ.
>
Credo che sia la MQ a dire che esaminando volumi in scala
infinitesimale non pu� essere determinata l'energia in essi.
Una misurazione che desse zero sarebbe solo la media di fluttuazioni
anche grandi. Quindi, a mio parere, un volume che pu� contenere, sia
pure per un tempo infinitesimale, dell'energia grande a piacere non �
il nulla, � qualcosa.

Del resto, come dicevo prima, lo spaziotempo � quella "cosa" che si �
espansa nell'inflazione a velocit� ben superiore a quella della luce
in esso. Mi pare ovvio che esista una energia intrinseca dello
spaziotempo e , campi di Higgs o no, (il bosone di Higgs che darebbe
la massa alle particelle, ha una massa sua?)potrebbe avere creato le
particelle massive, le onde, tutto quanto. Forse � quella che oggi si
comincia a chiamare quintessenza?

>> La dimostrazione che non esistono gli "infiniti" dimensionali � una
>> delle cose che pi� mi affascina nella teoria delle superstringhe.
>>
>
>Qui non ho proprio capito.

Voglio dire che per l'ipotesi delle stringhe non � misurabile alcuna
distanza al di sotto di quella di Planck, quindi niente esiste di pi�
piccolo, non esiste l'infinitamente piccolo n� il concetto di
"puntiforme", niente problemi quindi nel cuore dei buchi neri.
Sotto a quella distanza non esiste nulla.
Se si cerca di misurare distanze minori ci si ritrova a misurare
distanze maggiori, tanto che, sempre per la teoria delle stringhe, un
universo di raggio R � equivalente a uno di raggio 1/R.
E' un'idea che affascina un profano e lo fa fantasticare che forse la
non-localit�.... eh?


>> >Voglio solo dire che ragionando "a spanne"
>> >e stiracchiando i concetti della MQ, usando impropriamente
>> >il significato delle parole, si puo` dimostrare tutto
>> >ed il contrario di tutto. Le parole in teorie scientifiche
>> >dure come la matematica e la fisica hanno *un solo* e *preciso*
>> >significato: abbandonandolo si corre il rischio di fare affermazioni
>> >che nulla hanno a che vedere con la scienza. Proprio questo contesto
>> >di vari libri "divulgativi"... fanno credere che le parole
>> >abbiano significati piu' vasti di quelli che in realta` hanno, e
>> >lo fanno in modo disonesto quando gli autori dei libri conoscono
>> >bene il significato delle parole essedo "addetti ai lavori".
>>
>> E' un rischio elevato, ne me rendo conto. Tuttavia occorre gente che
>> sappia spiegare a TUTTI le idee e i concetti che stanno dentro e
>> dietro ogni tipo di sapere.
>> Altrimenti avremo pochissimi specialisti che sanno tutto su campi
>> sempre pi� ristretti.... e per il p. di indeterminazione... quasi
>> "virtuali" anch'essi!
>
>E` vero: e` un gravissimo rischio della scienza moderna.
>Pero` purtroppo e` una realta` (tragica) di fatto dovuata anche
>in parte al fatto che l'istruzione scolastica media e` di livello
>infimo per quanto riguarda la fisica. Per esempio, e` IMPOSSIBILE
>capire la relativita` speciale se uno non ha capito cosa sia un
>riferimento inerziale. Questo si dovrebbe capire in meccanica classica
>che si insegna nelle superiori, pero` spesso cio` e` un argomento
>considerato "irrilevante" e si racconta come una favoletta in modi
>fisicamente e logicamente inconsistenti ed incomprensibili.

La relativit� galileiana � facile da capire e anche l'invarianza delle
leggi di Newton col suo riferimento alle stelle fisse. Gi� pi�
complicata la dipendenza apparente delle equazioni di Maxwell dal
sistema di riferimento, etere, e tutto quello che port� poi alla
relativit� ristretta con l'abbandono del tempo assoluto: per�
concettualmente ci si arriva ancora bene.
Ragionando sulla relativit� della meccanica classica mi pare di notare
che esiste comunque un riferimento intrinseco in ogni tipo di moto
perch� per passare da un sistema di riferimento S(x,y,z,t) a un
sistema traslato S'(x',y',z',t') si devono immaginare delle coordinate
cartesiane su cui far scorrere il sistema, per esempio lungo l'ascissa
da x a x'. Quindi ci si muove sempre rispetto a qualcosa, se esistesse
il nulla non sarebbe concepibile il movimento.

>Al momento c`e` un pericolosissimo gap tra gli specialisti di ogni
>campo e le persone "normali" anche se colte e tra gli specialisti
>di settori diversi. Non e` pero` nemmeno pensabile che un ricercatore
>si occupi di divulgazione: divulgare e` una cosa difficilissima
>che richiede *ricerca* ed esperienza e competenze che non c'entrano
>con la padronanza dell'oggetto di studio. A volte capita che per dote
>naturale uno sia anche un bravo divulgatore, ma si tratta di casi rari.

Vero, vale anche per gli insegnanti. Ho incontrato professori che
padroneggiavano perfettamente la materia che avrebbero dovuto
insegnare ma che non erano capaci di trasmetterla, forse perch� a loro
appariva ovvio e intuitivo quello che a noi studenti invece andava
spiegato.

>Bisognerebbe istituire figure specifiche
>che per professione si occupino con *competenza* di cio`, senza secondi
>fini. Mi pare che qualcosa stia nascendo nel nuovo ordinamento
>universitario.
>Non possiamo che esserne tutti felici.
>
S�. Io seguo come posso i lavori dell'Istituto di Santa F� sulla
complessit�: loro cercano di far dialogare gli esperti di varie
discipline tentando una somma che � sempre superiore al valore delle
parti.

>
>> Feynman nel suo libro QED esordisce con queste frasi che mi
>> conquistarono alla mia prima lettura:
>> " Come vedrete tra poco, per fare qualunque predizione ragionevole
>> nell'ambito della QED si dovrebbero tracciare un'infinit� di piccole
>> frecce su un foglio di carta. Ci vogliono sette anni di universit� per
>> imparare a fare questi conti con disinvoltura. Questi sette anni voi
>> li salterete bellamente, perch� io vi spiegher� la QED facendovi
>> vedere quello che si fa in concreto. Spero solo che riuscirete a
>> capirlo meglio di quanto facciano alcuni studenti!"
>>
>> Questo per me � UN MAESTRO.

>Anche per me, peccato che qui stia facendo solo della retorica per
>invogliare a proseguire !
>
Forse, per� leggendo QED si ha davvero un'idea soddisfacente per il
profano.

>> >> Per il principio di indeterminazione pu� sempre esistere un particella
>> >> di massa m per un tempo t a piacere, la cui probabilit� di esistenza e
>> >> di durata � soggetta alla casualit� probabilistica e inversamente
>> >> proporzionle a m*t.
>> >> Sono le famigerate particelle virtuali, quelle che
>> >> dovrebbero fare evaporare i buuchi neri, per esempio.

>
>Va bene: questa e` l'interpretazione di Feynman, che usava anche per
>fare i conti e ci risuciva! Pero` ti faccio notare che il suo approccio e`
>stato incomprensibile a tutti (e cio` e` stato un grande cruccio
>per Feynman che era snobbato da Schwinger e Oppenehimer)
>fino a quando Dyson non ha trascritto le manipolazioni mentali e formali
>di Feynman in termini comprensibili ed operabili al resto dell'universo,
>relegando le particelle virtuali ad una interpretazione intuitiva del
>formalismo).

Ho letto di Dyson, senza poter capire davvero, ovviamente la
differenza tra come faceva Feynman e come formalizza Dyson....
a certi livelli il non specialista deve credere sulla parola...

>Purtroppo come ti dicevo, nello spaziotempo curvo le cose sono ben
>piu` complicate e la cosa non e` piu` tanto ovvia, anche se Feynaman
>a quanto citi tu parla dell'evaporazione dei buchi neri. Non conosco
>articoli tecnici di F. su questa cosa, mentre conosco *bene* quelli
>di Hawking (visto che ho fatto ricerca nello stesso ambito)...

Che mi pare vengano citate come "bufale divulgative" per "epater le
burgeois".... anche qui, credere sulla parola � d'obbligo. Ma che
dicono questi grossi scienziati quando gli si fa notare che non �
bello raccontare bufale ai poveri sprovveduti? ;-))

>> >Quanto hai detto sul principio di indet. tempo
>

>> Io non ho capito cos�: io credo che non violino niente prese nel loro
>> insieme.
>
>Se le prendi "nel loro insieme", allora possono essere sostituite
>con altri concetti. Le particelle virtuali servono NON nel loro insieme,
>ma per dare un'interpretazione intutitiva, ma non logicamente necessaria
>e nemmeno sempre possibile, di *parti* di un calcolo.
>
Tu dici che non � vero, in senso fisico, che a scale
ultramicroscopiche le fluttuazioni dovute all'indeterminazione creino
particelle che immediatamente si annichilano: trattasi solo di un
"trucco" inventato da Feynman per facilitare i calcoli della QED?
Ma se a quelle grandezze l'indeterminabilit� delle fluttuazioni
energetiche diventa enorme e se vale la relazione e=mc^2 non � ovvio
che si creino particelle e antiparticelle sia pure per tempi
infinitesimi? Come escluderlo?

>> Non sono d'accoro: se il nulla esiste, dammene una dimostrazione
>> fisica, la teologia non mi interessa.

>Io mica ho detto che esiste! ...Per me questi sono discorsi forse
>nemmeno logicamente fondati, ma sicuramente molto "scivolosi".
>Se ben ricordo, si e` imbattuto per la prima volta Parmenide
>in questo genere di ragionamenti e li ha studiati in modo sistematico.
>Si e` quindi costruito una gabbia che ha bloccato la fislosofia
>antica...e ci e` voluto Platone per uscirne: lasciamo perdere e` meglio!

"L'essere �, il non essere non �" diceva Parmenide (ma � Platone che
glielo fa dire). I filosofi greci han detto tutto e il contrario di
tutto. Qualcuno ci ha anche azzeccato + o -....

Ma quando io scrivevo che il "nulla" non ha prove di esistenza non
parlavo in senso filosofico, ma mi riferivo proprio alle fluttuazioni
quantiche che escludono la possibilit� di sperimentare il niente.

>Il mio punto che volvo sottolineare e`solo che in MQ non si parla di
>questo genere di cose come l'esistenza del "nulla" o roba simile.

Non se ne parla espressamente, per� quando si dice che anche in uno
spaziotempo piatto, senza distorsioni di masse, esiste sempre una
fluttuazione indeterminabile di energia, a mio avviso si dice che nel
nostro universo sperimentale non esiste il nulla.

>> >Riguardo all'evaporazione dei buchi neri: si c`e` la storiella
>> >che evaporino per le particelle virtuali, e Hawking la usa nei
>> >testi divulgativi... OK, pero` vai un po` a vedere come Hawking
>> >maneggia l'evaporazione dei buchi neri quando fa davvero fisica:
>> >le particelle virtuali le usa ben poco...non si possono fare
>> >i conti con quelle in spaziotempo curvo.

E qui ti devo credere di nuovo sulla parola.

>> >E` qui che Hawking predica male (nei libri divugativi) e razzola
>> >bene (nei lavori tecnici)... Vedi, una volta che uno ha capito
>> >di che cosa si stia parlando ed e` abile a destreggiarsi nei conti,
>> >allora la storia delle particelle virtuali per spiegare la radiazione
>> >di H. puo` anche essere uno strumento intutivo utile. Ma dare solo
>> >quello (e lasciare intendere che la "verita'" e l'"essenza" della
>> >teoria sia quella) e' come mettere una bomba in mano ad un bambino...
>> >e Hawking lo sa bene ma se ne sbatte altamente.

Cattivello per�. ;-))
 
>> Ho capito. E' possibile che la "virtualit�" sia solo un trucco tecnico
>> per spiegare le interazioni, per� finch� non ce n'� un altro... e coem
>> spieghi che le cariche siano schermate, o antischermate a seconda
>> delle varie "forze"?
>
>
>Non ho capito bene cosa dici, ti ripeto: Hawking ha fatto il calcolo
>in un modo che con le particelle virtuali non c`entra nulla.
>Poi forse ha visto o si e` ricordato di una dimostrazione di Penrose
>riguardante un fatto indipendente, in cui si mostra come tirare fuori
>energia dai buchi neri ruotanti usando particelle classiche reali.
>Stiracchiando un po' le cose e sbattendosene di alcune cose molto
>delicate legate alla causalita` (che Hawking conosce BENISSIMO) si vede che si
>puo`"schizzare" un "ragionamento" simile per "spiegare" l'evaporazione
>usando delle particelle classiche che ad un certo punto violano delle leggi di
>conservazione e altre cose legate alla causalita`...
>Dato che tale ragionemanto SEMBRA comprensibile (nascondendo sotto il
>tappeto tutte le questioni delicate legate alla causalita nello
>spaziotempo curvo) Hawking ha pensato bene di raccontare tutto cio` sui
>suoi libri divulgativi.
>Ha deciso anche di chiamare tali particelle "particelle virtuali",
>anche se con quelle "virtuali" che vengono fuori dai diagrammi di
>Feynman non c`entrano nulla (qui non c`e` nessuna serie perturbativa
>di Dyson!).

A prescindere dal formalismo di Dyson che non sono in grado di
seguire, mi potresti spiegare che differenza c'� tra le particelle
virtuali immaginate da Feynman e quelle "usate" per i profani da
Hawkings?

>> In un discorso "normale" dire che il vuoto � diverso al "nulla"
>> significa appunto dire che il nulla non esiste, poich� tutti noi
>> siamo stati abituati a pensare al nulla come il vuoto assoluto.
>
>Secondo me il fatto e` che questo non e` un discorso "normale"(se
>tiriamo in causa la MQ), ma tecnico e che, per tale motivo,
>"vuoto" ha un significato preciso:
>e` un' abbreviazione dei fisici teorici, in questo caso per
> *stato quantistico di vuoto nello spazio di Fock della teoria dei
> campi con interazione".

Ci risiamo, Walter: ho letto qualcosa di Fok (parli di Vladimir Fok,
vero?) sul principio di relativit� dei mezzi di osservazione e del
sistema di riferimento, ma ovviamente non sono in grado di seguirlo
nei suoi lavori sulla teoria quantistica di campo e l'insieme degli
spazi che viene poi, credo, chiamato, spazio di Fok.


>> Poi Eistein lo ha cruvato ben bene e gi� ci ha scombussolati: allora
>> il vuoto, se si pu� storcere � qualcosa.... e allora che diavolo
>> potrebbe mai esserre il nulla?
>
>
>Certo se per te vuoto significa l'accezione comune del termine e non
>*stato quantistico di vuoto nello spazio di Fock della teoria dei
> campi con interazione".
>tutto puo` sembrare strano e bizzarro (invece non lo e` piu` del
>resto della fisica quantistica), ma secondo me significa solo che
>sei caduto nella trappola del "divulgatore" di turno che tira acqua
>al suo mulino...
>
Devi avere ragione visto che ne sai assai pi� di me. Spiegare in via
divulgativa che cos'� "lo spazio di Fok" ti � possibile?

>> Grazie per l'intervento. Io ti leggo sempre con attenzione.
>> Tieni preente per� che per chi vuole avere un panorama del sapere non
>> � possibile specializzarsi in un solo campo e quindi ha idee generiche
>> e magari sbagliate su alcuni punti: io sono grato a chi �
>> specializzato quando puntualizza, spiega, corregge.
 
>> Ciao.
>> Ernesto

>Prego, hai fatto bene a scrivere, spero di esserti stato utile.
>Ciao, Valter

Utilissimo sempre. Grazie ancora.

Ernesto
Pi� che un paradiso fiscale, questo paese sar� un paradiso penale.
Received on Sat Dec 01 2001 - 15:07:01 CET