Che cosa succede se mettiamo insieme fisica quantistica e relatività? Vi propongo questo quesito.
Se consideriamo il principio di indeterminazione di Heisenberg, la velocità di una particella non può essere nota senza incertezza (sarebbe vero anche senza principio di indeterminazione, in realtà).
Ora il dubbio: applichiamo la relatività a questa particella.
Ogni corpo è sempre fermo rispetto a se stesso, quindi anche quella particella avrà velocità zero.
Ma com'è possibile che la velocità di una particella sia nota?
Inoltre, significa questo che la velocità e la posizione dell'intero universo e di tutto ciò che circonda la particella non è deterministica?
E se prendiamo una particella come sistema di riferimento, significa che la sua temperatura è 0K, una cosa teoricamente impossibile?
E ancora, la temperatura dipende anche da fattori relativistici?
Insomma, è più di un quesito.
Forza, a voi!
Stiamo facendo manutenzione.
Fisica quantistica e relatività
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Re: Fisica quantistica e relatività
Secondo me prendere una particella o una galassia come punto di riferimento non è molto differente.
Dove è la particella?
La particella non è una pallina colorata come sui libri, è una concentrazione di probabilità sullo spaziotempo che si accentua verso il centro.
come facciamo a stabilire le coordinate di una particella?
Ecco cosa ci insegna la matematica:
ed ecco invece come dovrebbero funzionare le cose realmente:
Comunque secondo me la relatività e la quantistica si trovano ben appaiate se vediamo lo spazio tempo come un ipertessuto curvo a più dimensioni.
Alla fine applicare la quantistica alla relatività, non è nient'altro che pensare la relatività in maniera meno "cartesiana" ma più "probabilistica", rendendo il tutto più reale e aleatorio.
quella cosa degli 0°K è interessante.
Penso che una particella calda, relativamente al suo centro (in continuo movimento) apparirebbe completamente fredda (0°K), ma da questa prospettiva tutto l'universo attorno a se vibrerebbe
rendendo l'intero universo più caldo rispetto alla particella.
Se così fosse, la particella riceverebbe una radiazione infrarossa dal resto dell'universo anche se completamente freddo?
Potrebbe anche essere, ma sono sfiducioso perché ricevendo radiazione infrarossa la particella diverrebbe sempre più calda, e come noi sappiamo questo è in conflitto con la termodinamica. Cosa dovrebbe impedire la recezione di questa radiazione infrarossa? Penso che la risposta la troviamo nella teoria della relatività stessa, vibrando la particella si muove molto veloce, comprimendo ed espandendo molto velocemente lo spazio-tempo relativo alla particella, in un'azione combinata che andrebbe ad annullare la distorsione elettromagnetica causata dalla radiazione infrarossa dell'universo circostante.
(ho praticamente ipotizzato una radiazione di cui potevo attribuirmi il merito, e ho smontato subito dopo questa teoria. Evviva la razionalità
)
Dove è la particella?
La particella non è una pallina colorata come sui libri, è una concentrazione di probabilità sullo spaziotempo che si accentua verso il centro.
come facciamo a stabilire le coordinate di una particella?
Ecco cosa ci insegna la matematica:
è la particella nel punto 3,3? Sì
ed ecco invece come dovrebbero funzionare le cose realmente:
quanto la particella è nel punto 3,3? 87%
Comunque secondo me la relatività e la quantistica si trovano ben appaiate se vediamo lo spazio tempo come un ipertessuto curvo a più dimensioni.
Alla fine applicare la quantistica alla relatività, non è nient'altro che pensare la relatività in maniera meno "cartesiana" ma più "probabilistica", rendendo il tutto più reale e aleatorio.
quella cosa degli 0°K è interessante.
Penso che una particella calda, relativamente al suo centro (in continuo movimento) apparirebbe completamente fredda (0°K), ma da questa prospettiva tutto l'universo attorno a se vibrerebbe
rendendo l'intero universo più caldo rispetto alla particella.
Se così fosse, la particella riceverebbe una radiazione infrarossa dal resto dell'universo anche se completamente freddo?
Potrebbe anche essere, ma sono sfiducioso perché ricevendo radiazione infrarossa la particella diverrebbe sempre più calda, e come noi sappiamo questo è in conflitto con la termodinamica. Cosa dovrebbe impedire la recezione di questa radiazione infrarossa? Penso che la risposta la troviamo nella teoria della relatività stessa, vibrando la particella si muove molto veloce, comprimendo ed espandendo molto velocemente lo spazio-tempo relativo alla particella, in un'azione combinata che andrebbe ad annullare la distorsione elettromagnetica causata dalla radiazione infrarossa dell'universo circostante.
(ho praticamente ipotizzato una radiazione di cui potevo attribuirmi il merito, e ho smontato subito dopo questa teoria. Evviva la razionalità
)Re: Fisica quantistica e relatività
[email protected] ha scritto:ed ecco invece come dovrebbero funzionare le cose realmente:quanto la particella è nel punto 3,3? 87%
Logica fuzzy.
[email protected] ha scritto:Comunque secondo me la relatività e la quantistica si trovano ben appaiate se vediamo lo spazio tempo come un ipertessuto curvo a più dimensioni.
"Ipertessuto". Bella questa parola… "ipertessuto"
[email protected] ha scritto:quella cosa degli 0°K è interessante.
0K, non 0°K.
Forse è una pignoleria, ma lo scrivo per quello studentello del 2045 che sta leggendo questo post.
[email protected] ha scritto:Penso che una particella calda, relativamente al suo centro (in continuo movimento) apparirebbe completamente fredda (0°K), ma da questa prospettiva tutto l'universo attorno a se vibrerebbe rendendo l'intero universo più caldo rispetto alla particella.
E quindi sì, sembrerebbe che la temperatura sia relativa.
[email protected] ha scritto:Se così fosse, la particella riceverebbe una radiazione infrarossa dal resto dell'universo anche se completamente freddo?
[…]
Anche secondo me no, ma per una ragione diversa: non credo che l'esistenza o meno di una particella possa essere relativa.
Per quanto riguarda la tua spiegazione, lo sai che hai appena teorizzato una quasiparticella dall'energia di esattamente 0J e senza possibilità di trasportare alcuna forza?
È una cosa da Nobel se è vera.
Re: Fisica quantistica e relatività
Comunque, una possibile risposta al problema del dubbio sulla posizione di cose molto più grandi di una particella, potrebbe essere che una particella non può essere presa come punto di riferimento se la sua posizione non è certa.
Infatti, in questo caso si comporta come una nube e noi possiamo prendere come riferimento solamente una parte di quella nube.
Possibile?
Per quanto riguarda il principio di indeterminazione, lo freghiamo dicendo che non è rilevante a livello macroscopico.
Infatti, in questo caso si comporta come una nube e noi possiamo prendere come riferimento solamente una parte di quella nube.
Possibile?
Per quanto riguarda il principio di indeterminazione, lo freghiamo dicendo che non è rilevante a livello macroscopico.
Re: Fisica quantistica e relatività
Una possibile risposta alla relatività della temperatura è che una particella vibrante non è un sistema di riferimento inerziale.
Le leggi della fisica sono le stesse per ogni sistema di riferimento inerziale, ma se si considerano sistemi di riferimento non inerziali si ottengono casi più complessi.
Le leggi della fisica sono le stesse per ogni sistema di riferimento inerziale, ma se si considerano sistemi di riferimento non inerziali si ottengono casi più complessi.
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francesco.aliotta
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Re: Fisica quantistica e relatività
Sono capitato per caso su questo sito, mi ha incuriosito e quindi mi sono iscritto. Ho dato un’occhiata al vostro scambio di opinioni e l’ho trovato divertente (nel senso di interessante). Evito di intervenire dando risposte preconfezionate (che, se ne avete voglia, trovate in qualsiasi libro di testo se avete le basi matematiche per leggerlo). Sto intervenendo solo con l’intento di correggere un paio di errori concettuali che stanno nelle premesse. Poi, continuate pure voi a cercare da soli le vostre risposte…il divertimento sta in questo e non voglio togliervi il gioco, peraltro interessante, come ho già detto.
Il primo errore concettuale sta nell’affermazione che il principio di indeterminazione di Heisemberg impedisce che si possa conoscere la velocità di una particella. Questo non è vero. Il principio dice semplicemente che il prodotto degli errori delle misure di due variabili coniugate deve sempre rimanere finito (non può essere nullo). Non ho idea delle vostre conoscenze matematiche e quindi non provo a darvi la definizione di variabili coniugate. Comunque, la matematica è utile per sintetizzare e per fare previsioni, ma il linguaggio comune può far capire tutto ugualmente. Nel caso che voi state discutendo, le variabili coniugate in esame sono la posizione ed la quantità di moto (che è proporzionale alla velocità). Il principio di Heisenberg dice semplicemente che non potete conoscere con precisione assoluta entrambe le quantità. Ma potete sempre misurare una delle due (velocità inclusa) pagando il prezzo di perdere ogni informazione sull’altra variabile. Questo concetto appare controintuitivo dal punto di vista delle esperienze di tutti i giorni, e dal punto di vista della Fisica Classica (anche la Meccanica Relativistica è classica). L’errore concettuale della Meccanica Classica è il presupposto che un oggetto possa essere descritto a prescindere da un processo di misura. Ad esempio, posso utilizzare le equazioni di Newton per calcolare la traiettoria di un punto materiale (un oggetto dotato di massa ma privo di dimensioni) con precisione assoluta senza effettuare alcuna misura. Ma tutto ciò, è una pura idealizzazione che non ha una strettissima relazione con la Realtà. Se volete misurare la traiettoria di un proiettile dovete conoscere la sua posizione e la sua velocità con precisione assoluta. Ma questo non potrete mai farlo, nemmeno nelle esperienze più comuni. Se volete misurare la velocità di un proiettile dovete in realtà fare due misure separate di posizione e di tempo. Potete utilizzare due traguardi posti ad una distanza fissa e misurare con un cronometro il tempo impiegato dal proiettile per attraversare i due traguardi. Potrete quindi calcolare la velocità media del proiettile durante il tragitto tra i due traguardi. Ma non conoscerete la velocità istantanea in ogni punto. Ne, potrete conoscere la posizione del proiettile. Potrete solo dire che, in un certo intervallo di tempo esso si trovava tra i due traguardi. Certamente, potreste pensare di diminuire l’errore di misura su una delle due variabili, ad es. la posizione. Diminuite la distanza tra i traguardi ed il gioco è fatto, ma l’errore non è ancora zero, almeno sino a quando la distanza tra i traguardi è finita. Se volete conoscere esattamente la posizione del proiettile in un certo istante, dovete diminuire la distanza tra i traguardi sino ad annullarla. Ora saprete dove era il proiettile in un certo istante, ma siccome il tempo intercorso tra il passaggio in ognuno dei due traguardi (ora coincidenti) è zero, la conseguenza ovvia è che la velocità del proiettile sarà completamente indeterminata. Ho certamente semplificato le cose, ma questo è il succo della faccenda. Nelle osservazioni macroscopiche, gli errori possono anche essere considerati piccoli e quindi trascurati, ma se scendiamo a scala microscopica anche un piccolo errore diviene enorme. Quindi, la Meccanica Classica è intrinsecamente sbagliata. Ma si tratta di un’approssimazione utile se si considerano fenomeni macroscopici. Ovviamente, l’approssimazione non è accettabile su scale microscopiche. L’altro punto che ora dovrebbe apparire ovvio è che, in Realtà, un processo di misura (misura significa semplicemente interazione tra due sistemi e non implica l’opera di un essere sensiente) implica l’interazione (uno scambio di informazioni, quindi energia) tra osservatore ed osservato. Durante l’osservazione i due sistemi interagiscono e quindi devono essere descritti come un tutt’uno. Dopo l’osservazione entrambi saranno diversi (almeno sotto il profilo del loro stato energetico). In che consiste il processo di misura? Si procede così: si prende nota dello stato iniziale dell’osservatore. Si lascia che l’osservatore interagisca con l’osservato in modo che accada ciò che deve accadere. Cessata l’interazione, si prende nota del nuovo stato in cui si trova l’osservatore. Il cambio di stato dell’osservatore è l’unica informazione che abbiamo sullo stato dell’osservato al momento dell’interazione. Chiaramente, non sappiamo molto sullo stato in cui si trova l’osservato ora, ad interazione cessata. Questo non vuol dire che la Meccanica Quantistica non sia deterministica. Essa è assolutamente deterministica. L’evoluzione di un sistema tra un processo di misura e l’altro è descritta in termini deterministici (da una funzione d’onda piuttosto che da una traiettoria, ma questo non è rilevante). I concetti probabilistici emergono solo nel momento della misura, per i motivi che spero di aver chiarito. Poi, la domanda potrebbe essere: cos’è la funzione d’onda? Non vi do una risposta, in quanto non esiste una risposta ovvia o significativa. La Meccanica Quantistica funziona e fornisce risultati di una precisione inaudita. Ma è solo una teoria fisica e, quindi, è inevitabilmente un’approssimazione utile e provvisoria. La definizione della funzione d’onda sta nascosta nelle premesse della Meccanica Quantistica. Quindi, spiegare cosa sia tale funzione è al di là di ogni possibilità della teoria. Implicherebbe un processo ricorsivo che può portare solo a paradossi. E come se voi voleste provare a dimostrare i postulati di Euclide con le regole della geometria euclidea. E’ impossibile! I postulati sono postulati. La teoria è costruita sull’accettazione di quei postulati e quindi non può spiegarli perché non può spiegare se stessa.
L’altro errore concettuale di cui parlavo ha a che vedere con discorsi intorno alla temperatura di un punto materiale (anche se poi qualcuno ha parlato di vibrazioni). La temperatura non è un concetto meccanico ma è un concetto termodinamico. La temperatura è una misura dell’energia contenuta nei gradi di libertà interni del sistema (ad esempio, i gradi di libertà vibrazionali). Implica che ci siano componenti interne al sistema (le molecole che stanno vibrando) e quindi non ha senso parlare della temperatura di un punto. Se ho un oggetto, piccolo per quanto, per il quale sia definibile la temperatura, descriverlo in un sistema di riferimento in cui il suo baricentro è a riposo non cambia nulla. Le vibrazioni di tutto ciò che è in posizione diversa del baricentro continueranno ad esserci, e quindi dire che la temperatura misurata diviene 0 K è privo di senso.
Mi fermo perché ho già scritto troppo. Questo è il prezzo di non aver usato la matematica: tutto si può dire a parole ma non si riesce ad essere troppo sintetici.
Continuate a discutere! Soltanto, permettetemi un ultimo suggerimento. Perché il confronto posa essere utile a raggiungere conclusioni, cercate di utilizzare parole dal significato univoco (o, se non è proprio possibile) fornite una definizione rigorosa quando le introducete per la prima volta. Ad esempio, parlare di “ipertessuto curvo a più dimensioni” non credo che voglia dire nulla e, soprattutto, non credo che significhi la stessa cosa per ognuno di voi.
Il primo errore concettuale sta nell’affermazione che il principio di indeterminazione di Heisemberg impedisce che si possa conoscere la velocità di una particella. Questo non è vero. Il principio dice semplicemente che il prodotto degli errori delle misure di due variabili coniugate deve sempre rimanere finito (non può essere nullo). Non ho idea delle vostre conoscenze matematiche e quindi non provo a darvi la definizione di variabili coniugate. Comunque, la matematica è utile per sintetizzare e per fare previsioni, ma il linguaggio comune può far capire tutto ugualmente. Nel caso che voi state discutendo, le variabili coniugate in esame sono la posizione ed la quantità di moto (che è proporzionale alla velocità). Il principio di Heisenberg dice semplicemente che non potete conoscere con precisione assoluta entrambe le quantità. Ma potete sempre misurare una delle due (velocità inclusa) pagando il prezzo di perdere ogni informazione sull’altra variabile. Questo concetto appare controintuitivo dal punto di vista delle esperienze di tutti i giorni, e dal punto di vista della Fisica Classica (anche la Meccanica Relativistica è classica). L’errore concettuale della Meccanica Classica è il presupposto che un oggetto possa essere descritto a prescindere da un processo di misura. Ad esempio, posso utilizzare le equazioni di Newton per calcolare la traiettoria di un punto materiale (un oggetto dotato di massa ma privo di dimensioni) con precisione assoluta senza effettuare alcuna misura. Ma tutto ciò, è una pura idealizzazione che non ha una strettissima relazione con la Realtà. Se volete misurare la traiettoria di un proiettile dovete conoscere la sua posizione e la sua velocità con precisione assoluta. Ma questo non potrete mai farlo, nemmeno nelle esperienze più comuni. Se volete misurare la velocità di un proiettile dovete in realtà fare due misure separate di posizione e di tempo. Potete utilizzare due traguardi posti ad una distanza fissa e misurare con un cronometro il tempo impiegato dal proiettile per attraversare i due traguardi. Potrete quindi calcolare la velocità media del proiettile durante il tragitto tra i due traguardi. Ma non conoscerete la velocità istantanea in ogni punto. Ne, potrete conoscere la posizione del proiettile. Potrete solo dire che, in un certo intervallo di tempo esso si trovava tra i due traguardi. Certamente, potreste pensare di diminuire l’errore di misura su una delle due variabili, ad es. la posizione. Diminuite la distanza tra i traguardi ed il gioco è fatto, ma l’errore non è ancora zero, almeno sino a quando la distanza tra i traguardi è finita. Se volete conoscere esattamente la posizione del proiettile in un certo istante, dovete diminuire la distanza tra i traguardi sino ad annullarla. Ora saprete dove era il proiettile in un certo istante, ma siccome il tempo intercorso tra il passaggio in ognuno dei due traguardi (ora coincidenti) è zero, la conseguenza ovvia è che la velocità del proiettile sarà completamente indeterminata. Ho certamente semplificato le cose, ma questo è il succo della faccenda. Nelle osservazioni macroscopiche, gli errori possono anche essere considerati piccoli e quindi trascurati, ma se scendiamo a scala microscopica anche un piccolo errore diviene enorme. Quindi, la Meccanica Classica è intrinsecamente sbagliata. Ma si tratta di un’approssimazione utile se si considerano fenomeni macroscopici. Ovviamente, l’approssimazione non è accettabile su scale microscopiche. L’altro punto che ora dovrebbe apparire ovvio è che, in Realtà, un processo di misura (misura significa semplicemente interazione tra due sistemi e non implica l’opera di un essere sensiente) implica l’interazione (uno scambio di informazioni, quindi energia) tra osservatore ed osservato. Durante l’osservazione i due sistemi interagiscono e quindi devono essere descritti come un tutt’uno. Dopo l’osservazione entrambi saranno diversi (almeno sotto il profilo del loro stato energetico). In che consiste il processo di misura? Si procede così: si prende nota dello stato iniziale dell’osservatore. Si lascia che l’osservatore interagisca con l’osservato in modo che accada ciò che deve accadere. Cessata l’interazione, si prende nota del nuovo stato in cui si trova l’osservatore. Il cambio di stato dell’osservatore è l’unica informazione che abbiamo sullo stato dell’osservato al momento dell’interazione. Chiaramente, non sappiamo molto sullo stato in cui si trova l’osservato ora, ad interazione cessata. Questo non vuol dire che la Meccanica Quantistica non sia deterministica. Essa è assolutamente deterministica. L’evoluzione di un sistema tra un processo di misura e l’altro è descritta in termini deterministici (da una funzione d’onda piuttosto che da una traiettoria, ma questo non è rilevante). I concetti probabilistici emergono solo nel momento della misura, per i motivi che spero di aver chiarito. Poi, la domanda potrebbe essere: cos’è la funzione d’onda? Non vi do una risposta, in quanto non esiste una risposta ovvia o significativa. La Meccanica Quantistica funziona e fornisce risultati di una precisione inaudita. Ma è solo una teoria fisica e, quindi, è inevitabilmente un’approssimazione utile e provvisoria. La definizione della funzione d’onda sta nascosta nelle premesse della Meccanica Quantistica. Quindi, spiegare cosa sia tale funzione è al di là di ogni possibilità della teoria. Implicherebbe un processo ricorsivo che può portare solo a paradossi. E come se voi voleste provare a dimostrare i postulati di Euclide con le regole della geometria euclidea. E’ impossibile! I postulati sono postulati. La teoria è costruita sull’accettazione di quei postulati e quindi non può spiegarli perché non può spiegare se stessa.
L’altro errore concettuale di cui parlavo ha a che vedere con discorsi intorno alla temperatura di un punto materiale (anche se poi qualcuno ha parlato di vibrazioni). La temperatura non è un concetto meccanico ma è un concetto termodinamico. La temperatura è una misura dell’energia contenuta nei gradi di libertà interni del sistema (ad esempio, i gradi di libertà vibrazionali). Implica che ci siano componenti interne al sistema (le molecole che stanno vibrando) e quindi non ha senso parlare della temperatura di un punto. Se ho un oggetto, piccolo per quanto, per il quale sia definibile la temperatura, descriverlo in un sistema di riferimento in cui il suo baricentro è a riposo non cambia nulla. Le vibrazioni di tutto ciò che è in posizione diversa del baricentro continueranno ad esserci, e quindi dire che la temperatura misurata diviene 0 K è privo di senso.
Mi fermo perché ho già scritto troppo. Questo è il prezzo di non aver usato la matematica: tutto si può dire a parole ma non si riesce ad essere troppo sintetici.
Continuate a discutere! Soltanto, permettetemi un ultimo suggerimento. Perché il confronto posa essere utile a raggiungere conclusioni, cercate di utilizzare parole dal significato univoco (o, se non è proprio possibile) fornite una definizione rigorosa quando le introducete per la prima volta. Ad esempio, parlare di “ipertessuto curvo a più dimensioni” non credo che voglia dire nulla e, soprattutto, non credo che significhi la stessa cosa per ognuno di voi.
Re: Fisica quantistica e relatività
Ciao, benvenuto!
Un poema per essere il primo post, complimenti!
> Il primo errore concettuale sta nell’affermazione che il principio di indeterminazione di Heisemberg impedisce che si possa conoscere la velocità di una particella.
Non l'ho detto.
Semplicemente, non puoi conoscerla con infinite cifre decimali, sempre che tu non abbia assolutamente idea della sua posizione.
Ma se misuri la sua velocità, devi avere una vaga idea di dove si trova, altrimenti non sai nemmeno che particella stai considerando.
Infatti, se tu prendi un errore anche enorme sulla posizione avrai comunque un errore minimo indispensabile sulla velocità (e viceversa).
Il resto che hai detto è vero (sì, conosco il principio).
> Se volete misurare la traiettoria di un proiettile dovete conoscere la sua posizione e la sua velocità con precisione assoluta.
E non è nemmeno sufficiente.
Sarebbe sufficiente se fosse valido il principio di minima azione, ma di fatto non lo è nemmeno a livello macroscopico.
> Questo non vuol dire che la Meccanica Quantistica non sia deterministica. Essa è assolutamente deterministica.
Nì.
Può essere determinata la funzione d'onda, ma quando questa collassa possiamo solamente fare un calcolo probabilistico.
Questo, ovviamente, se non consideriamo gli universi paralleli.
> E come se voi voleste provare a dimostrare i postulati di Euclide con le regole della geometria euclidea.
Solo una parola: "Gödel".
> Ad esempio, parlare di “ipertessuto curvo a più dimensioni” non credo che voglia dire nulla e, soprattutto, non credo che significhi la stessa cosa per ognuno di voi.
Obiettivamente, è una definizione un po' filosofica, ma io credo di aver capito ciò che intendeva.
Comunque, lo scrivo: anche se da questi post può sembrare, non sono davvero così capra come hai pensato in fisica.
Confermo tutto ciò che hai scritto e ti ringrazio per questo post.
Spero in tuoi futuri interventi e ti do nuovamente il benvenuto!
Un poema per essere il primo post, complimenti!
> Il primo errore concettuale sta nell’affermazione che il principio di indeterminazione di Heisemberg impedisce che si possa conoscere la velocità di una particella.
Non l'ho detto.
Semplicemente, non puoi conoscerla con infinite cifre decimali, sempre che tu non abbia assolutamente idea della sua posizione.
Ma se misuri la sua velocità, devi avere una vaga idea di dove si trova, altrimenti non sai nemmeno che particella stai considerando.
Infatti, se tu prendi un errore anche enorme sulla posizione avrai comunque un errore minimo indispensabile sulla velocità (e viceversa).
Il resto che hai detto è vero (sì, conosco il principio).
> Se volete misurare la traiettoria di un proiettile dovete conoscere la sua posizione e la sua velocità con precisione assoluta.
E non è nemmeno sufficiente.
Sarebbe sufficiente se fosse valido il principio di minima azione, ma di fatto non lo è nemmeno a livello macroscopico.
> Questo non vuol dire che la Meccanica Quantistica non sia deterministica. Essa è assolutamente deterministica.
Nì.
Può essere determinata la funzione d'onda, ma quando questa collassa possiamo solamente fare un calcolo probabilistico.
Questo, ovviamente, se non consideriamo gli universi paralleli.
> E come se voi voleste provare a dimostrare i postulati di Euclide con le regole della geometria euclidea.
Solo una parola: "Gödel".
> Ad esempio, parlare di “ipertessuto curvo a più dimensioni” non credo che voglia dire nulla e, soprattutto, non credo che significhi la stessa cosa per ognuno di voi.
Obiettivamente, è una definizione un po' filosofica, ma io credo di aver capito ciò che intendeva.
Comunque, lo scrivo: anche se da questi post può sembrare, non sono davvero così capra come hai pensato in fisica.
Confermo tutto ciò che hai scritto e ti ringrazio per questo post.
Spero in tuoi futuri interventi e ti do nuovamente il benvenuto!
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francesco.aliotta
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Re: Fisica quantistica e relatività
Grazie per la risposta. Premetto che non ho mai presunto che nessuno di voi fosse "una capra" in fisica. Ho semplicemente affermato che, non avendo modo di conoscere il vostro grado di preparazione, ho tentato di fornire un commento utile anche per un curioso, certamente intelligente (altrimenti non sarebbe curioso), ma non necessariamente dotato di una bagaglio matematico superiore a quello di una buona istruzione secondaria. Se mi fossi sbagliato, non volevo comunque offendere nessuno. In questo caso, ad esempio, il principio di indeterminazione potrebbe essere spiegato rigorosamente così: il passare dalla descrizione del sistema in termini di una variabile ad una rappresentazione in termini della sua variabile coniugata, implica una trasformazione di Fourier. Questa frase diviene sufficiente a ridurre il principio di indeterminazione ad una constatazione ovvia!
Non sono del tutto d'accordo con il tuo commento sulla misura della velocità. Supponi che vogliamo rivelare un fotone emesso fa una lampadina con un sensore (as es. una CCD). La lampadina emette fotoni su tutto l'angolo solido, quindi io non ho la più pallida idea di dove si trovi il fotone (non so nemmeno in che momento è stato emesso). L'unica informazione che ho è che non può essere a distanze superiori da quanto è consentito dalla velocità della luce. Solo dopo che lo ho rivelato, saprò soltanto che uno dei fotoni si è trovato, in un certo istante, su un'area del sensore corrispondente ad uno dei suoi pixel.
Non sono certo di aver compreso il commento relativo al principio di minima azione. Voglio dire che, ad es., per calcolare una traiettoria posso usare le equazioni della meccanica oppure posso utilizzare i principio di minima azione. Si può dimostrare che le due cose sono del tutto equivalenti. Il tuo commento sembra voler dire che una delle due sia necessaria per l'altra e questo non mi pare corretto (ma, come ho detto, potrei averti frainteso).
Il fatto che il collasso della funzione d'onda porti a risultati probabilistici è proprio la dimostrazione del fatto che l'apparente mancanza di determinismo sta nel processo di misura. L'accenno agli universi paralleli introduce invece un discorso sul significato della funzione d'onda. Come ho detto questo argomento non può essere sviluppato all'interno della Fisica Quantistica (a questo proposito, il tuo accenno a Gödel è estremamente pertinente). Questo diviene un discorso sul significato della Fisica Quantistica e quindi diviene un argomento di discussione Metafisica. E' certamente interessante, ma dovrebbe essere chiaro che ci sposta a parlare da ciò che la Fisica dice a ciò che la Fisica significa.
Non sono del tutto d'accordo con il tuo commento sulla misura della velocità. Supponi che vogliamo rivelare un fotone emesso fa una lampadina con un sensore (as es. una CCD). La lampadina emette fotoni su tutto l'angolo solido, quindi io non ho la più pallida idea di dove si trovi il fotone (non so nemmeno in che momento è stato emesso). L'unica informazione che ho è che non può essere a distanze superiori da quanto è consentito dalla velocità della luce. Solo dopo che lo ho rivelato, saprò soltanto che uno dei fotoni si è trovato, in un certo istante, su un'area del sensore corrispondente ad uno dei suoi pixel.
Non sono certo di aver compreso il commento relativo al principio di minima azione. Voglio dire che, ad es., per calcolare una traiettoria posso usare le equazioni della meccanica oppure posso utilizzare i principio di minima azione. Si può dimostrare che le due cose sono del tutto equivalenti. Il tuo commento sembra voler dire che una delle due sia necessaria per l'altra e questo non mi pare corretto (ma, come ho detto, potrei averti frainteso).
Il fatto che il collasso della funzione d'onda porti a risultati probabilistici è proprio la dimostrazione del fatto che l'apparente mancanza di determinismo sta nel processo di misura. L'accenno agli universi paralleli introduce invece un discorso sul significato della funzione d'onda. Come ho detto questo argomento non può essere sviluppato all'interno della Fisica Quantistica (a questo proposito, il tuo accenno a Gödel è estremamente pertinente). Questo diviene un discorso sul significato della Fisica Quantistica e quindi diviene un argomento di discussione Metafisica. E' certamente interessante, ma dovrebbe essere chiaro che ci sposta a parlare da ciò che la Fisica dice a ciò che la Fisica significa.
Re: Fisica quantistica e relatività
francesco.aliotta ha scritto:Grazie per la risposta. Premetto che non ho mai presunto che nessuno di voi fosse "una capra" in fisica. Ho semplicemente affermato che, non avendo modo di conoscere il vostro grado di preparazione, ho tentato di fornire un commento utile anche per un curioso, certamente intelligente (altrimenti non sarebbe curioso), ma non necessariamente dotato di una bagaglio matematico superiore a quello di una buona istruzione secondaria. Se mi fossi sbagliato, non volevo comunque offendere nessuno.
Non hai sicuramente offeso nessuno, non ti preoccupare.
Apprezzo molto il tuo commento (altrimenti non ti avrei ringraziato
) e hai fatto benissimo a pubblicarlo.È una cosa che ho voluto scrivere rendendomi conto che discutendo in modo un po' filosofico della fisica sembravo effettivamente una capra.
francesco.aliotta ha scritto:Non sono del tutto d'accordo con il tuo commento sulla misura della velocità. Supponi che vogliamo rivelare un fotone emesso fa una lampadina con un sensore (as es. una CCD). La lampadina emette fotoni su tutto l'angolo solido, quindi io non ho la più pallida idea di dove si trovi il fotone (non so nemmeno in che momento è stato emesso). L'unica informazione che ho è che non può essere a distanze superiori da quanto è consentito dalla velocità della luce. Solo dopo che lo ho rivelato, saprò soltanto che uno dei fotoni si è trovato, in un certo istante, su un'area del sensore corrispondente ad uno dei suoi pixel.
Perdonami, non riesco a capire esattamente a quale parte del mio commento ti riferisci.
Potresti citarla, per favore? Non riesco a capire bene.
francesco.aliotta ha scritto:Non sono certo di aver compreso il commento relativo al principio di minima azione. Voglio dire che, ad es., per calcolare una traiettoria posso usare le equazioni della meccanica oppure posso utilizzare i principio di minima azione. Si può dimostrare che le due cose sono del tutto equivalenti. Il tuo commento sembra voler dire che una delle due sia necessaria per l'altra e questo non mi pare corretto (ma, come ho detto, potrei averti frainteso).
Certo, le due cose sono del tutto equivalenti.
Peccato però che il principio di minima azione non sia la verità, ma solamente un'accurata approssimazione.
Intendevo questo, non che le due cose siano diverse fra di loro.
francesco.aliotta ha scritto:Il fatto che il collasso della funzione d'onda porti a risultati probabilistici è proprio la dimostrazione del fatto che l'apparente mancanza di determinismo sta nel processo di misura. L'accenno agli universi paralleli introduce invece un discorso sul significato della funzione d'onda. Come ho detto questo argomento non può essere sviluppato all'interno della Fisica Quantistica (a questo proposito, il tuo accenno a Gödel è estremamente pertinente). Questo diviene un discorso sul significato della Fisica Quantistica e quindi diviene un argomento di discussione Metafisica. E' certamente interessante, ma dovrebbe essere chiaro che ci sposta a parlare da ciò che la Fisica dice a ciò che la Fisica significa.
Intendevo che se l'universo si divide in universi paralleli (interpretazione legittima della fisica quantistica), allora la natura è del tutto deterministica perché ci sono sì delle possibilità, ma si verificano tutte.
Se, invece, una particella collassa in un unico punto, ma questo punto è casuale ("onde di probabilità"), allora c'è un elemento casuale nella fisica quantistica, che è effettivamente accettato.
A mio avviso, esiste una terza possibilità, deterministica ma senza universi paralleli.
Ne abbiamo discusso in questo topic:
fisica/l-osservatore-influenza-l-osservato-forse-no-t128.html
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francesco.aliotta
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Re: Fisica quantistica e relatività
Mi riferivo alla tua frase:
"Ma se misuri la sua velocità, devi avere una vaga idea di dove si trova, altrimenti non sai nemmeno che particella stai considerando.
Infatti, se tu prendi un errore anche enorme sulla posizione avrai comunque un errore minimo indispensabile sulla velocità (e viceversa).
Il resto che hai detto è vero (sì, conosco il principio)."
Volevo dire che, prima della misura non so granchè. Dopo la misura, saprò che, ad esempio, il mio fotone ha colpito un pixel specifico. E quindi conoscerò la "posizione" del fotone al tempo della misura con una precisione limitata dalle dimensioni del pixel. Ma anche la precisione con cui sarà nota la quantità di moto sarà limitata. La possibilità di portare effettivamente a zero uno dei due errori è solo teorica. Su questo punto sono ovviamente d'accordo con te. Ad esempio, per portare a zero l'errore sulla posizione dovrei portare a zero le dimensioni del pixel. E' come se volessi ridurre a zero le dimensioni di una fenditura attraverso cui dovrebbe passare il fotone. Se l'apertura della fenditura si riduce a zero, ovviamente non potrò mai osservare alcun fotone! Forse avevo frainteso in parte la tua frase. Se volevi dire quello che ho detto io con altre parole allora siamo in accordo perfetto sul punto.
"Ma se misuri la sua velocità, devi avere una vaga idea di dove si trova, altrimenti non sai nemmeno che particella stai considerando.
Infatti, se tu prendi un errore anche enorme sulla posizione avrai comunque un errore minimo indispensabile sulla velocità (e viceversa).
Il resto che hai detto è vero (sì, conosco il principio)."
Volevo dire che, prima della misura non so granchè. Dopo la misura, saprò che, ad esempio, il mio fotone ha colpito un pixel specifico. E quindi conoscerò la "posizione" del fotone al tempo della misura con una precisione limitata dalle dimensioni del pixel. Ma anche la precisione con cui sarà nota la quantità di moto sarà limitata. La possibilità di portare effettivamente a zero uno dei due errori è solo teorica. Su questo punto sono ovviamente d'accordo con te. Ad esempio, per portare a zero l'errore sulla posizione dovrei portare a zero le dimensioni del pixel. E' come se volessi ridurre a zero le dimensioni di una fenditura attraverso cui dovrebbe passare il fotone. Se l'apertura della fenditura si riduce a zero, ovviamente non potrò mai osservare alcun fotone! Forse avevo frainteso in parte la tua frase. Se volevi dire quello che ho detto io con altre parole allora siamo in accordo perfetto sul punto.