Re: R: il termine virtuale... in che senso?

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: 12 Sep 2000 11:59:02 +0200

Biagio wrote:
>
> Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it> wrote in message
> 39BD1819.8E0066B4_at_science.unitn.it...
> >
> > La loro natura, secondo me, e' solo matematica, servono ad interpretare
> > intuitivamente certi diagrammi ma non hanno una vera natura fisica.
> E' allora perch� c'� un mucchi di idioti che le cerca disperatamente, ed il
> bello � che le trova anche?? E se non le trova si finanziano esperimenti,
> mastodontici tra l'altro, vedi LHC, per continuare a cercare?
>
> Scusa, ma avro' posto questa domanda a 10 prof. e non una risposta
> soddisfacente, se non cose molto ma molto aleatorie!!
>

Ciao, no c'e' un malinteso: le particelle che cercano e trovano sono
REALI! Le particelle virtuali non c'entrano niente!!!

Nella teoria dei campi quantistica si procede come segue per descrivere
i processi di diffusione (scattering) che poi si osservano negli
acceleratori.

Ci sono particelle in entrata, non interagenti a t -> -oo
che "collidono" e interagiscono in una certa regione dello spazio,
e danno luogo a particelle in uscita "libere a t->+oo" che possono
essere dello stesso tipo di quelle in entrata oppure diverse.

Il concetto di particella in realta' puo' essere definito per bene solo a tempi
molto precedenti all'interazione e molto successivi ad essa (si parla di
"completezza asintotica degli stati di particella libera" dello spazio di Fock).

Nell'intermezzo c'e' solo uno "stato quantistico" che puo' essere descritto
in vari modi ed in particolare, riguardo a certe specifiche grandezze
che si vogliono osservare, e' possibile *sviluppare matematicamente*
tali grandezze come "sovrapposizioni" di processi di particelle "virtuali"
libere come ora spieghero'.

Feynman ha inventato questa tecnica rappresentando i processi con dei diagrammini
rappresentati storie di particelle nello spaziotempo. Ci sono delle linee entranti
che rappresentano le particelle *reali* che entrano nella regione temporale dove
avviene il processo a collidere, c'e' quindi un groviglio di altre linee che connettono
le prime linee a vari "vertici" (e questi vertici rappresentano le interazioni locali)
ed infine dopo una serie *infinita* di grovigli si arriva alle linee in uscita dal diagramma,
che rappresentano le particelle *reali* in uscita dal processo di scattering.

Ad ognuno dei termini del disegno si puo' associare un numero e la combinazione
di tutti questi termini (che produce una serie numerica infinita) fornisce
il risultato finale che ci interessa e si puo' misurare.

Cio' che si puo' osservare direttamente e che ha senso fisico nella rappresentazione
di Feynman sono *solo* le linee in *entrata e in uscita*.

A parte il corrispondente valore numerico ci si puo' chiuedere che significato
dare alle linee intermedie che formano la rappresentazione di Feynman dell'interazione?

Secondo me non ha molto senso la domanda visto che stiamo parlado di cose che per
principio non sono osservabili (come diro' tra berve) e che solo il loro effetto globale
ha senso e visto che per l'economia della teoria la domanda non serve a niente.
Comunque lo stesso Feynman ha dato una risposta: le linee intermedie rappresentano
particelle "virtuali". Perche' virtuali? Perche' se uno prende sul serio questi disegni come
rappresentati linee di univesro di particelle reali scopre che tali particelle
violano tutti i principi di conservazione (energia, impulso, momento angolare) e
per tale ragione non sono osservabili direttamente, e solo *tutto il processo* non
viola tali leggi.

L'interpretazione a particelle virtuali e' utilissima perche' mette su un piano
intuitivo (e Feynman era un genio anche in questo) dei lunghi e laboriosi
calcoli matematici e permette di vedere a colpo d'occhio delle relazioni
difficili da intuire matematicamente.

Tuttavia le tecniche sviluppate da Feynman non si possono usare indiscriminatamente,
fanno parte della "teoria perturbativa" dei campi ed e' ben noto che non funziona sempre
(per esempio in cromodinamica bisogna elaborarla molto perche' sia utile, in gravita'
non serve praticamente a niente perche' la gravita' non e' una teoria "rinormalizzabile",
ma quiesto e' un altro discorso).

Che ne dici ora?

Ciao, Valter
Received on Tue Sep 12 2000 - 11:59:02 CEST