Re: propagazione nel vuoto (continua)

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: 1999/12/28

Justinian wrote:
>
> Valter Moretti wrote in message <3861DFC2.3988_at_science.unitn.it>...
> >
> >Sinceramente non capisco quasi nulla di questa discussione.
> >In qualche modo si cerca di vedere il "mare di coppie virtuali e+ e-"
> >(ma allora mettiamoci anche tutte le altre particelle virtuali
> >di tutti gli altri campi e *anche* i fotoni virtuali...)
>
> Le coppie e+e- sembrerebbero naturali candidate per popolare il vuoto,
> perch� la loro vita � piccola ma non infinitesima, come dato dal principio
> di ind.: dE*dt=h, dove dE=m_e*c^2. Particelle pi� massive dell'elettrone
> vivrebbero
> molto meno. Inoltre la costante di struttura fine fa vedere che le quantit�
> c,e,h sono legate.
>
> La quantita' perturbata dall'onda potrebbe essere, ad esempio, con analog�a
> classica,
> la distanza tra le coppie. Oppure il momento angolare quantizzato, o lo
> stato
> in cui si trova la coppia, ecc.. Una coppia, pur nella sua breve vita, puo'
> interagire
> con le coppie che la circondano e propagare la perturbazione. In questo modo
> si supera
> sia il concetto di azione a distanza che quello di campo, che � un suo
> mascheramento.
>
ico, costituito
> da particele positive e negative che si schermano a vicenda, una situazione
> non molto diversa
> da quella delle coppie e+e- (la differenza principale sarebbe che queste
> ultime vivono per
> un tempo brevissimo).
>


La differenza principale e' che le coppie virtuali non si osservano,
quelle reali si. In ogni caso il campo EM ha molte belle proprieta', per
esempio ha due gradi di liberta': la polarizzazione. Se tu volessi
davvero usare questo mare di p�articelle virtuali dovresti spiegarmi,
formule alla mano, come si rappresenta la polarizzazione.


> >
> >Cosa e' una particella virtuale? Non si osserva *per principio*!
>
> Anche in meccanica statistica gli atomi non si sono osservati per
> lungo tempo, ma i fisici hanno usato con profitto l'idea atomistica.
> Bisogna pensare che queste coppie possono essere misurate
> ma solo per i tempi
> brevissimi dati dal principio di ind., dunque � difficile rilevarle.


No e' diverso: per gli atomi non c'era alcun principio che vietasse di
osservarli e' che non li vedevano. Per le coppie virtuali, se non
diventano reali per interventi "catalizzatori" esterni, non si
osservano e basta. Io non capisco se parliamo della stessa cosa, ma
di diagrammi che rappresentano la transizione vuoto-vuoto che contengono
solo elettroni-positroni nella teoria libera (i fotoni virtuali ce li
metti?, spero di no altrimenti spiegheresti i fotoni con i fotoni
virtuali che per essere definititi richiedono i fotoni che a loro volta
richiedono il campo EM che staimo cercando di descrivere con i soli
elettroni....) c'e' n'e' uno solo e basta: un cerchio. Questo
rappresenta il crearsi ed il distruggersi di coppie, ma c'e' un vincolo
l'energia che "scorre" nel diagramma e' zero, quindi per il principio di
conservazione dell'energia una delle due particelle deve avere
componente energetica del quadrimpulso negativa, cioe' *massa negativa*.
Ora come rilevi una particella con massa negativa? Anzi cosa e' una
particella con massa negativa?
Poi la costante di struttura fina e' la costante di accoppiamento tra
campo EM ed elettroni, pero' in quest'ottica il campo EM esiste gia'.
Tu invece dovresti costruirmi il campo EM e poi farmi vedere che
interagisce con gli elettroni reali tramite la costante di struttura
fine.


> Quando due fotoni ad alta energ�a si scontrano, si crea una perturbazione

Ma perturbazione di che cosa?

> cosi'
> forte da riuscire a rompere lo stato legato e+e- pur nel tempo
> brevissimo in
> cui vive.
> Questo � un modo alternativo di interpretare la creazione di coppie.
>
> Non avremmo un mezzo "meccanico"
> >(come l'aria) in cui si propaga una perturbazione di una sua qualita'
> >(pressione), ma avremmo un mezzo di "enti matematici inosservabili per
> >principio" in cui si hanno delle onde di qualche sua "qualita'".
>
> Io direi che le coppie sono molto difficili da osservare, non
>inosservabili
> per principio. Almeno questo si deduce dal principio di
> indeterminazione,

Sono inosservabili fino a quando tu non mi dici come osservare una
particella con massa negativa come ti ho fatto notare sopra.

Il principio di indeterminazione energia-tempo e' una delle cose piu'
difficili da interpretare perche' ha uno status logico e matematico
diverso dagli altri (dato che il tempo NON e' un osservabile
quantistica). Ci sono molti modi di usarlo, uno e' il seguente:
se ho uno stato quantistico instabile con energia E questo vivra'per un
tempo T tale che TE sia dell'ordine della costante di Planck. Nel nostro
caso l'energia a disposizione e' ZERO perche' siamo nel vuoto allora
T= oo? Certo, il vuoto e' stabile!

(Attenzione non e' vero che se uno stato ha energia E allora
NECESSARIAMENTE decade nel tempo T: l'atomo d'idrogeno se non esistesse
il campo EM o altri campi con cui interagiscono gli elettroni (nel
vuoto) avrebbe TUTTI i livelli STABILI come quello fondamentale
quindi anche qui bisogna andare con i piedi di piombo per applicare il
principio di indet. energia-tempo.)

Lo so che certe persone, specie sui libri divulgativi dicono altre cose
tipo che si prende energia positiva in prestito dal vuoto e che
questa energia crea particelle che vivono solo per un tempo dato
dal principio di indet. Queste cose piacciono tanto agli sperimentali
(senza offesa) ma bisogna prenderle "cum grano salis"...

Hawking (che addirittura ha iniziato la carriera come matematico)
spiega pittoricamente la radiazione di buco nero (ma solo ad un livello
divulgativo, perche' poi piu' di tanto non si riesce a dire per quella
via e bisogna fare le cose per bene, anzi lui i calcoli per la sua
radiazione non li ha certo fatti con le particelle virtuali) con la
creazione di una coppia virtuale di particelle fuori dal buco nero ecc..
ma poi la coppia DIVENTA reale e una delle due particelle (quella che
non cade oltre l'orizzonte degli eventi) si puo' osservare....


>
> Il vuoto potrebbe essere un 'mezzo', popolato da coppie che muoiono e
> nascono
> in continuazione, con frequenza e densit� date dal principio di ind..
>
> Ad esempio io potrei interpretare la 'creazione' di coppie data da due
> fotoni incidenti,

Aspetta cosa sono i fotoni? Io ero rimasto al campo di vuoto degli
elettroni e il campo elettromagnetico *classico* doveva essere una
perturbazione del "mare delle coppie" ora tu stai quantizzando il campo
EM e mi parli di fotoni, ma se non mi hai ancora detto cosa e'
la versione classica. Mi sfugge veramente qualcosa in tutto quello che
stai dicendo.

Ciao, Valter e buon 2000!
Received on Tue Dec 28 1999 - 00:00:00 CET