Re: *tecnico* teorema di Heisenberg (era leggi e principi in fisica).

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: 2000/08/23

ele wrote:
>
> Grazie valter....
>
> ho sempre pensato che quel cavolo di particella fosse VIVA !
> come cavolo fa a comportarsi diversamente a seconda che io metta o non
> metta un rivelatore ?
> cio�..non sto dicendo che non ho capito niente del fatto che le
> particelle sono anche onde...OK
> Per� il mio cervellino non arriva a quel livello di astrazione
> necessario per capire "l'essenza delle definizioni quantistiche"....
> insomma... che cos'� un elettrone ...una pallina o un'onda ? perch� �
> tutte e due ? lo so che sono domande un po'...mongole , e che fa molto
> caldo... spero mi perdonerai... del resto mi piace la fisica, anche
> questo non � normale, no ?
>


 Altro che domande un po' "mongole", sono domande da milioni di dollari!

 I problemi nascono quando uno ha delle idee preconcette su
 cosa e' il mondo fisico. La fisica classica, ma anche l'esperienza
 comune, ci hanno insegnato che gli oggetti del mondo fisico sono
 essenzialmente geometrici: sono pensabili come insiemi di punti
 in uno spazio euclideo (o non, non discuto qui la questione),
 dotati di certe caratteristiche cinematiche.
 Abbiamo poi sempre pensato che queste caratteristiche
 cinematiche piu' poche altre come la massa (le qualita' primarie di
 Galileo), fossero i *mattoni* su cui costruire tutte le proprieta'oggettive
 del mondo fisico. Tutto questo ha funzionato bene per alcuni secoli.
 Pero' il mondo si e' rivelato essere piu' sottile di quanto potevamo
 immaginare, una volta di piu'.

 La meccanica quantistica dice che lo schema elaborato dalla
 fisica classica basato sulle poche idee di sopra e' insufficiente e
 contraddittorio per trattare sistemi "piccoli" (e presumibilmente anche
 quelli grandi,ma non capiamo ancora dove e perche' si situi il limite).
 La visione della meccanica quantistica e' piu' radicale di quella classica e
 per comprenderla bisogna mettersi in un livello molto piu' astratto in
 cui ogni oggetto fisico e' caratterizzato dall'insieme delle sue proprieta',
 ma non dobbiamo scegliere alcune proprieta'(posizione, cinematica) come
 piu' importanti o fondanti delle altre.

 L'ingrediente essenzialmente nuovo che si puo' comprendere in questo
 livello di astrazione e' che esistono, cosi' dicono gli esperimenti,
 proprieta' *incompatibili* tra di loro. Questo significa che se un sistema
 microscopico ha in un istante una di tali proprieta'definita (es. la posizione),
 *non ha senso* pensare che abbia quelle incompatibili con essa,
 anche se in un istante successivo possono essere proprieta'definite
 del sistema e non esserlo piu' la prima.
 Nel momento in cui assumiamo che ogni proprieta' di un sistema fisico sia
 *sempre definita* cadiamo in contraddizione con l'esperienza. Perche'?
 Perche' cosi' ci dicono gli esperimenti.

 Nel caso delle due fenditure, nel momento in cui assumi che
 la particella abbia posizione e impulso definite allora pensi che abbia
 ua traiettoria e sei portata a chiederti "da quale fenditura e' passata?"
 (ammesso che entrambe fossero aperte). Ma sai benissimo che se assumi cio',
 cioe' che la particella e' passata da una precisa fenditura cozzi contro
 l'evidenza sperimentale.

 Tra le proprieta' incompatibili ci sono proprio la posizione e l'impulso e cio'
 e' devastante rispetto alla visione classica basata su spazio euclideo + cinematica
 descritta in esso.

 L'altro ingrediente che la MQ introduce e' la probabilita': quando misuri una
 delle proprieta' del sistema ci sono due possibili risultati: se la proprieta'
 era gia' definita nel sistema allora il risultato della misura e' il valore di
 tale proprieta'. Se misuri una proprieta' che il sistema non aveva definita, perche'
 incompatibile con le proprieta' del sisitema a quell'istante,
 il risultato non e' prevedibile con certezza, ma c'e' comunque una probabilita'
 dei vari risultati che puo' essere calcolata tenendo conto delle proprieta'
 che il sistema aveva definite prima della misura.

 In definitiva lo stato del sistema deve essere pensato come definito in una
 specie di *mondo delle possibilita'* che ciascuna delle sue proprieta'sia definita
 e ogni proprieta' ha una certa probabilita' di dare un certo risultato se la misuro
 (con probabilita' 1 se la proprieta' era effettivamente assunta dal sisitema,
 ma con probabilita'<1 se ci riferimeo a proprieta' incompatibili con quelle
 assunte da sistema all'istante considerato.)

 Tutto questo guazzabuglio di costrizioni dettate dall'esperienza sono ben
 descritte in un concetto astratto chiamato, come ben sai "sapzio di Hilbert".

 In definitiva, il concetto astratto di Spazio di Hilbert deve considerarsi,
 *perche' ce lo impone l'esperienza*, piu' fedele a quello che
 "davvero e' il mondo" rispoetto alla visione ingenua basata sullo
 spazio euclideo e sulle "palline" che si muovono in esso.
 La nostra mente e' ostile a quest'idea *solo* per pregiudizi basati sull'esperienza
 quotidiana.

 Quando noi ci chiediamo, ma "*come* puo' la particella dare luogo alle
 stramberie dell'esperimento delle due fenditure?" vorremmo una risposta
 per quel *come* basata sul linguaggio ed i concetti
 della fisica classica, ma questo non e' possibile, perche' il mondo non
 e' fatto cosi'!
 
 Non avro' aggiunto un epsilon alla tua comprensione della MQ, ma almeno
 ci ho provato!

 Ciao, Valter
Received on Wed Aug 23 2000 - 00:00:00 CEST