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

From: Elio Fabri <fabri_at_df.unipi.it>
Date: Mon, 26 Nov 2001 12:24:36 +0100

Veidamo se posso dare un contributo di qualche utilita'.
Il modo piu' semplice che trovo e' di dire come la vedo io, invece di
replicare ad altri interventi.

Vuoto. La definizione che conosco io (sicuramente molto meno sofisticata
di quella di Valter Moretti) e': stato invariante per traslazioni
spaziali e temporali, quindi di energia e impulso nullo.
E' un assioma della teoria dei campi che lo stato di vuoto esista, sia
unico, e sia lo stato di minima energia.
In questo senso non ci puo' essere nessuna fluttuazione dell'energia.

Fluttuazioni (1). Sempre in una teoria di campo, uno stato con numero di
particelle definito (quindi in particolare il vuoto) non e' autostato
degli operatori di campo: quindi ha senso parlare di "fluttuazioni" dei
campi.
Ma questo non vuol dire che il campo oscilla, ora c'e', ora non c'e',
qui c'e' e li' non c'e', ecc. (come ad es. scrive Greene).
Vuol dire solo che se si esegue una misura del campo in un dato punto e
istante, o meglio in una regione piccola ma finita di spazio-tempo, il
valore trovato puo' fluttuare attorno al valore medio (che e' zero per
il vuoto).
Interpretare l'incertezza di una misura come una fluttuazione nel tempo
e nella spazio e' gia' una mistificazione, o per lo meno un'arbitraria
interpetazione di uno dei fatti fondamentali della m.q.

Fluttuazioni (2). Una teoria di campo tipica (ad es. QED, ma tutte le
altre note) non e' una teoria di campo *libero*, ma di piu' campi in
interazione. Questo crea una situazione nuova, matematicamente
incasinata, e che viene espressa (malissimo) con concetti come
"particelle virtuali", "fluttuazioni del vuoto", ecc.
Ad. es. il vuoto della teoria completa non coincide col vuoto dei campi
liberi, il che vuol dire che se si tenta di esprimere il primo mediante
stati dei campi liberi occorre far entrare in ballo anche stati in cui
sono presenti particelle, quindi stati con energia diversa da zero. Sono
queste le famigerate "fluttuazioni del vuoto", ma non hanno nessun
significato fisico concreto, al di la' dei casi in cui si possa
ragionare con un'approssimazione perturbativa, rinormalizzata, ecc.

Particelle virtuali. E' gia' stato detto, ma lo ripeto in forma diversa.
Nello stesso spirito del punto precedente, una teoria di campo con
interazione puo' essere espressa in termini di campi liberi con un
approccio perturbativo. Allora qualunque processo, per esempio l'effetto
Compton (scattering elastico fotone-elettrone) risulta dalla
sovrapposizione di tanti processi semplici, nei quali compaiono stati
intermedi che vengono detti "particelle virtuali".
A seconda di come si procede, si puo' fare in modo che negli stati
intermedi non si conservi l'energia, oppure che si conservino energia e
impulso: nel secondo caso la particella ha un invariante del
quadriimpulso diverso dalla sua massa reale. Si dice che la particella
virtuale "non sta sul mass-shell".
Gia' questa arbitrarieta' mostra che il concetto di particella virtuale
e' solo fittizio.

Divulgazione. Non e' un caso se tutti questi "mostri" trovano largo
spazio nella divulgazione. Posso vedere almeno due ragioni, una peggio
dell'altra.
A. Non e' possibile raccontare le cose giuste senza formule, ma
soprattutto senza delle solide basi di fisica non banale. Allora si
ripiega sulle favolette "intuitive", che si spacciano per "sostanza" del
discorso: il resto sarebbe solo tecnicismo.
Greene abbonda in questo: per es. tutta la sua esposizione della m.q.
trascura del tutto il principio di sovrapposizione, e da' largo spazio
al pr,. d'indeterminazione. Lui cita spesso Feynman, ma tralascia di
ricordare quello che F. pensava del pr. d'indet...
B. Questo abbondare in vuoti che fluttuano, particelle che appaiono e
scompaiono, ecc. serve a dare una visione quasi mistica del mondo
microscopico. Non escludo che in qualcuno cio' sia voluto (per Greene in
particolare non l'ho capito, ma lo e' per Capra, per Tipler) per
indirizzare verso una visione parareligiosa della fisica. E' questo che
di solito intendo quando parlo di "sottintesi ideologici".
Purtroppo e' proprio questo che affascina gli ernesti di turno :-(

A proposito di Greene ho altro da dire, ma sara' per un'altra volta.
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
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Received on Mon Nov 26 2001 - 12:24:36 CET

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