Ciao, io non sono un fisico di professione ma forse posso spiegarti
brevemente la questione e il rapporto che il paradosso EPR ha con il
dibattito tra Bohr e Einstein.
Per parlarti della questione faro' una semplificazione molto ampia della
teoria dei quanti, perche' in caso contrarionon riuscirei a parlare della
cosa in parole semplici e senza prerequisiti, se la cosa tiinteressa potro'
entrare nel particolare (fin quando le mie conoscenze di filosofo enon di
fisico mi consentono).
Come certamente saprai la teoria dei quanti hacome conseguenza il
famosoprincipio di indeterminazione di Heisenberg. Esso afferma che la
velocita' (v) e la posizione (p) di una particella non possono essere note
entrambe nellostesso momento. Anzi,piu' simisura v e meno si sa di p e
vice-versa. Tuttavia ci sono e ci sono state delle controversi infinite sul
modo in cui questa questione debba essere interpretata, ioti dico in breve e
semplifiacndo tantissimo le posizioni di Bohr e Einstein:
Bohr: Il "principio" enuncia non una nostra impossibilita' di misurare V e P
ma uno status ontologico delle particelle, cioe'leparticelle non hanno
effettivamente unaposizione e una velocita' definite. Un modopiu'moderno per
dirlosta nell'affermare che, se misuro V, allora i vari possibili valori che
P potrebbe assumere (dopo unamisurazione diV appunto) in una possibile
msiurazione sonoin una "sovrapposizione", cioe' sono p1 E p2 E p3 E p4
ecc... all'infinito, dove con E si deveintendere che le Pn posizioni sono
possedute tutte CONTEMPORANEAMENTE ed ancheche NESSUNA di queste proprieta'�
relamente posseduta dalla particella. Se pero' simisura P allora avremo uno
ed uno solo dei valori Pn come esito della misurazione (quale sia il valore
che troveremo � una questione solo di probabilit�) ma V diverra' una
sovrapposizione di Vn. Se poi misuro dinuovo V avro'unasovrapposizione di Pn
ecosi'via all'infinito.
Einstein: Il "principio" non parla della realta' della particella, ma solo
di una nostra ignoranza nei suoi valori. Cioe' la particella possiede una
velocita' e una p�osizione definite ma NOI non sappiamo quali sono, per
questo le nostre misurazioni ci sembrano probabilistiche. In un certo senso
� come se Einstein sostenesse che una nostra misurazione di V perturbi il
valore di P e vice-versa.
Ora � chiaro che Einstein e Bohr, forse i due intelletti fisici maggiori del
XX secolo, erano destinati a darsi battaglia. E lofeceroin diverse sedi,
l'ultimo atto della disputa lo si ebbe pero' nel 1935 quando Einstein e due
altri colleghi, Podolskij e Rosen, pubblico' un articolo chemetteva in
questione lacompletezza della teoria dei quanti (MQ). Per farloi tre
fisiciricorsero ad un "esperimento mentale" che poi funoto ccome "paradosso
di EPR" (dalle iniziali dei tre fisici) e che io ti illustro brevemente:
Innanzitutto bisogna fare due assunzioni:
(a) un valore di una quantita' fisica, es: v, si dice "reale" quando
possiamo accertarci che un'entit� fisica possieda la data proprieta' senza
influenzare il sistema (cioe'la particella epr esempio)
(b) Una teoria si dice Completa quando descrive OGNI elementodella realta'
fisica
Quindi secondo (b) la MQ non sarebbe completa se ci fosse una quantita' (es:
V) che, benche' reale (secondo (a)) non sia descrittadalla teoria.
Per mostrare che era questoil caso EPR congegnarono questa situazione:
immagina che due particelle siano emesse da una sorgentecomune e
sipropaghino in direzioni opposte dell'asse X, diciamo che queste
dueparticele abbiano l'una la posizione opposta dell'altra e l'una la
velocita' opposta dell'altra. Quindi se S1 ha posizione +X allora S2 ha
posizione -X e lo stesso vale per V (S1 e S2 sono le due particelle). Ora il
principio di indeterminazioneci dice chenoinonpossiamo stabilire il valore
di X e di V per S1 (o per S2) contemporanemente, quindi dice che questi due
valori INSIEME non sono reali.
E invece lo sono (secondo i tre fisici) ed ecco perche': poniamo di misurare
X di S1 e trovare che vale 5. Ora la MQ ciimpedisce di stabilirecon certezza
il valore di V per S1 senza modificare X (cioe' 5). E invece posssaimo
farlo, inaftti possiamomisurare la V di S2 e sappiamo che, qualunque sara'il
valore V di S2 allora la V di S1 avra' come valore -V. Poniamo che la V di
S2 valga 4, allora la V di S1 varra' -4. Ma questo valore di-4 noi l'abbiamo
trovato senza perturbare il sitema (cioe' senza perturbare S1, infatti noi V
l'abbiamo misurata su S2). Quindi il valore -4 � reale.
Allora: aveavmo detto che per la MQ i valori X e V nonpotevanoessere reali
simultanemente, ma EPR cimostrano chenon � cosi', che sia X sia Vsono reali.
Quindi la MQ non �completa.
La risposta di Bohr fu che le particelle S1 e S2 sono in uno stato tutto
particolare, cioe' visto che hanno interagito ora sono "strettamente
connesse" e una misura della V di S2 (ad esempio) produce una variazione
nella X di S1 ! Ciso' se io faccio le misurazioni delle due quantita' di
prima e trovo 5 per X misurata su S1 e -4 su V misurata su S2 ottenendo il
valore 4, allora una successiva misura di X su S1 non mi dara' piu' il
valore 5, e questo succede veramente!
Quindi � come se la particella S2 "comunicasse" a S1 che, visto che qualcuno
ha misuratola sua (di S2) velocita', allora lei (S1) deve modificare il suo
valore di X. E, visto cge S1 e S2 sono lontane arbitrariamente questa
comunicazione potrebbe avveire piu' veloce della luce. Il fatto se questo
sia ono contrario alla teoria della relativit� � ancora oggetto di
discussione. Comunque con questa risposta Bohr in un certo senso para il
colpo infertogli da Einstein, ma deve richiedere una violazione
dell'influenza di due particelle lontane,influenza che si esercita da S2 a
S1 e vice-versa, in un tempo maggiore diquello che laluce impiega per
connettere le due particelle. Questorequisito si chiama "localit�". Dunque
la Mq puo'restare Completa ma diventa "non-locale".
Ho scritto gia'tanto e spero di non averti annoiato, chiedimi pure se non si
capisce mniente di quello che ho scritto :))
Received on Sat May 12 2001 - 01:28:04 CEST
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