Re: Meccanica Quantistica

Inviato da  Kirbmarc il 4/9/2006 20:54:09

PARADOSSI QUANTISTICI
Una particella non è dunque solo tale, dicevamo, ma è anche un'onda di probabilità. Ma le probabilità, come diventano fatti "reali"? (Per quanto sia male definito questo termine). Questo è un grosso problema sia filosofico che applicativo.Ed è proprio questo il "punto cruciale" alla base degli interessanti (e filosoficamente molto problematici) "paradossi quantistici".

Il gatto di Schrodinger ovvero come far arrabbiare Albert Einstein
La risposta alla precedente domanda, per lsa maggior parte degli scenziati, era piuttosto semplice (vedremo poi che da un certo momento in poi, tale non sarà più): La Meccanica Quantistica non è "completa" ,ha una "falla" che non permette di determinare con precisione gli stati. Perchè ,almeno in quel periodo, era ovvio che la realtà non dipendesse dall'osservazione, nè c'era più di una realtà.
Ma vediamo ora come, con l'aiuto di un gatto, possiamo mettere in crisi questi "dati di fatto" .
Supponiamo di chiudere in una stanza un gatto con una boccetta di veleno, la
cui apertura e' legata al decadimento di una sostanza radiottiva. Se l'atomo di materiale decade la boccetta si apre ed il gatto muore, viceversa se l'atomo non decade la boccetta rimane chiusa ed il gatto passeggia vispo per la stanza. Dopo un certo intervallo di tempo dalla chiusura della stanza l'atomo si trova in una
sovrapposizione degli stati "atomo eccitato" e "atomo decaduto", in quanto il collasso dell'onda non è avvenuto .Il gatto dunque è ora sia vivo che morto. Badate bene alla sintassi: il gatto e' "sia" vivo "sia" morto e non "o" vivo "o" morto. Questo significa che tutte le misure che possiamo fare sul gatto possono essere spiegate solo ammettendo che il gatto e' sia vivo sia morto e non statisticamente meta' volte "gatto vivo" e meta' "gatto morto".(Abbiamo un solo gatto!). Quando però rileviamo l'atomo, questo o è decaduto o non lo è (e li gatto o è vivo o è morto). Ma quando avviene il collasso, e perchè non vediamo in giro per la strada gatti di questo tipo, vivi e morti (cioè in sovrapposizione di due stati)?
Per l'equazione di Schroedinger non c'è un punto di vista privilegiato: il collasso della funzione può essere visto, considerando solo l'atomo, come il rilevamento dell'atomo, o come la morte del gatto (considerando il sistema gatto-atomo), o come quando il nostro cervello acquisisce l'informazione "gatto morto" (sistema atomo-gatto-cervello), Addirittura, se qualcuno facesse in modo di scrivere la funzione d'onda dell'universo intero (qualcuno con mooolta pazienza ) il collasso non averrrebbe mai (e il gatto vivrebbe in eterno, con la soddisfazione degli amanti dei felini). Una possibile risposta a questo problema, e anche a perchè non vediamo mai gatti del genere dell'universo, è la "decoerenza".Il punto e' che le caratteristiche quantistiche sono "fragili" rispetto alle interazioni tra particelle diverse. Ciascun oggetto macroscopico e' costituito da un numero grandissimo di sistemi microscopici che continuamente interagiscono tra loro e con le particelle dell'ambiente circostante. Le interazioni mascherano il carattere quantistico delle particelle: questo fenomeno viene chiamato "decoerenza" perche' "coerenza" e'
il nome dato ai fenomeni di sovrapposizione. La decoerenza e' la ragione per cui il mondo ci appare "classico," cioe' cosi' come lo vediamo, e non quantistico, ovvero popolato di gatti di Schroedinger.
Per spiegare meglio la decorenza, immaginiamo di avere una scatola piena di palline, di cui solo cinque blu , e le altre rosse. Agitiamo ora la scatola.E' estremamente improbabile, se le palline sono molte, che si trovino tuute e cinque le palline vicine (non è impossibile, attenzione; soloche con 1000 palline è già più facile vincere alla lotteria, e con 10000000 è "praticamente impossibile". ) Ora, gli stati quantistici sono stati "ordinati" come quello delle cinque palline tutte vicine.Con i miliardi di particelle-onde che compongono un corpo solido (come un gatto) che questi stati si verifichino per l'intero corpo è più che praticamente impossibile.
Rimane però una grave "sconfitta" per il determinismo totaòle. Infatti l'universo rimane legato all'atto della misura.In altre parole, delle singole particellle (non dell'universo, causa decoerenza), non si può dire se siano x o y (per qualunque loro caratteristica) prima della misura, In pratica, le singole componenti non si possono definire completamente , mentre un "aggregato" di queste particelle sì.
Albert Einstein, convinto realista, odiava questo genere di considerazioni. Disse più volte che "Dio non gioca a dadi con l'universo". Ma Bohr (l'uomo che più di tutti ha fondato la MQ) gli rispose "Non spetta a noi decidere quello che dio può o non può fare".