Ciò che mi prefiggo in questo argomento è di tracciare una sorta di storia (in pillole) del pensiero fisico fino ad arrivare alla meccanica quantistica. Come se fosse una vignetta che appare dopo aver tracciato una linea fra numeri crescenti (come quelle della settimana enigmistica). I numeretti non li metto in realtà la vignetta finale sarà solo nella vostra e mia immaginazione. Io comunque sto immaginando una funzione d'onda... anche se non riusciremo ad immaginarla del tutto comunque sarà un divertimento tentarci.
Mi scuso fin da ora per errori o imprecisioni. Spero non ce ne siano molti.


STORIA

-Democrito: tutto quello che ci circonda è fatto di materia scomponibile in piccole dosi di materia non piu divisibile. Questi sono chiamati ATOMI.
-Pitagora: eleva il concetto di numero ad ente sopra ogni cosa. Tutto il mondo che ci circonda è composto da numeri.
-Platone: riunisce tutti gli enti matematici in un mondo chiamato mondo di Platonico. Questo mondo ha una esistenza "ideale" ma non meno importante di quello del mondo fisico.
-Euclide determina con pochi assiomi la geometria chiamata euclidea. Gli assiomi sono concetti non dimostrabili ma veri in quanto "evidenti".
-Galileo scopre che i "gravi", in assenza di attriti, cadono con la stessa accelerazione a prescindere dal loro "peso". E' il padre della scienza per il suo metodo scientifico.
-Newton scopre che l'accelerazione della caduta dei gravi (scoperta da Galileo) è dovuta alla gravita, una forza che attira i corpi anche se sono lontani. Questa forza è calcolabile con precisione (ne scopre l'equazione) e determina anche il movimento degli astri. Il grande fisico inglese rimase comunque insoddisfatto in quanto gli sembrava assurdo che corpi cosi distanti potessero attirarsi senza che ci fosse nulla (in apparenza) nel mezzo.
-Faraday ( di famiglia povera) era un appassionato di elettricità. Studiò privatamente chimica, poi assistente di professore di Chimica e solo alla fine gli fu riconosciuta una cattedra di chimica. Oltre ai suoi studi , scoperte scientifiche e articoli sull'elettricità, si può ricondurre a lui l'idea (solo verbale) che i corpi dovevano essere circondati da dei filamenti.
-Maxwell (matematico e fisico) diede all'idea di Faraday una impronta matematicamente consistente. Nasce cosi il concetto di "campo" che agisce tra i corpi. Campi e particelle sono enti fisici. Viene stabilito, con le equazioni di Maxwell, che la luce è un'onda e rappresenta una vibrazione del campo elettromagnetico.


Siamo cosi arrivati a fine 800' e i fisici pensano che orami non ci sia più nulla da scoprire. Rimanevano solo alcuni fatti che non si riusciva a spiegare, ma che si riteneva potessero trovare soluzione partendo dalle conoscenze ormai acquisite.
Uno di questi fatti riguardava l'esperimento ideale su di un corpo nero.

Il corpo nero è un oggetto ideale il quale assorbe tutta la radiazione elettromagnetica incidente senza rifletterla. Negli esperimenti il corpo nero è costituito da un corpo cavo mantenuto a temperatura costante. Una sorta di forno. In realtà i corpi neri non esistono, in quanto la radiazione viene assorbita ma anche riflessa. Ma succedeva che applicando le equazioni di Maxwell, al diminuire della lunghezza d'onda si ottenevano intensità di irraggiamento che tendevano all'infinito (catastrofe ultravioletta), cosa che in realtà non succedeva in quanto il risultato degli esperimenti attestavano che il risultato tendeva a zero (parliamo sempre di radiazioni assorbite e emesse dalle pareti del forno).
A dare una prima risposta in senso matematico *fu nel 1900 Planck il quale rese noto che gli scambi di energia nei fenomeni di emissione e di assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche avvengono in forma discreta (proporzionale alla loro frequenza di oscillazione, secondo una costante universale), e non in forma continua, come sosteneva la teoria elettromagnetica classica [frase interamente ripresa da wikipendia].


Colui il quale invece diede una prima risposta in senso fisico fu Einstein nel 1905 il quale affibbiò al quanto di luce la formula E=hv. Ma fu probabilmente nel 1917 (periodo nel quale lo stesso Einstein diede al quanto un momento p=hv/c), che il quanto diventa una particella reale che ora (non fu Einstein a dargli questo nome) tutti chiamiamo fotone. Bisogna dire che la proposta di Einstein fu a lungo osteggiata dall'intera comunità scientifica e dallo stesso Planck "l'ideatore" del quanto. Per questo grande scienziato la sua idea fu solo un semplice artificio matematico e non un reale fenomeno fisico. Tutti erano convinti quindi che la luce fosse un'onda ed infatti come tale si comportava.
Perciò dal momento in cui Maxwell stabilisce che la luce è un'onda arriviamo fino ad Einstein (1917 o poco prima al 1905), e scopriamo che la luce è fatta anche di particelle.


Il passo a breve avrebbe portato a qualcosa che alla fine del secolo precedente sarebbe stato del tutto inverosimile. De Broglie nel 1924 ipotizza che alle particelle di materia sono associabili le proprietà fisiche delle onde. Una vera rivoluzione. Questo è il terreno su cui poi si baserà la meccanica quantistica. Nasce cosi il dualismo onda-particella, il principio di complementarietà ma anche e soprattutto il principio di indeterminazione di Heinseberg. Nascono cosi i formalismi matematici equivalenti ovvero la meccanica ondulatoria (Erwin Schrödinger) e la meccanica delle matrici (Werner Heisenberg, Max Born e Pascual Jordan nel 1925). Tutta questa roba è la meccanica quantistica, che non ha un padre, ma diverse madri


Da notare (curiosità) come Einstein prende il Nobel per aver spiegato l'effetto fotoelettrico soltanto (si fa per dire) utilizzando un concetto (il quanto di luce) ideato da un altro (Planck) che nemmeno aveva preso sul serio, mentre nulla ricevette per l'intera teoria della relatività.

In un certo senso se la Meccanica quantistica ha preso tanti nobel qualcosa di vero ci sarà...si ma cosa?

Le particelle sono onde o particelle? La luce è un'onda o una particella?



A queste domande saranno forse rivolte altri argomenti. In questo forse attestiamo che la meccanica quantistica è una realtà, ha una storia, è stata battuta in senso sperimentale per piu di un secolo, e ha preso anche tanti Nobel  .

Cari filosofi vi parlo dall'altra parte del muro. Non essendo filosofo (almeno no di professione, ma una qualche propensione alla filosofia dovremmo avercela tutti) faccio fatica alle volte a stare dietro agli innumerevoli concetti astratti proposti per dare senso alla propria filosofia.

Intervengo su questo particolare quesito perchè lo ritengo il quesito dei quesiti. Il principale tra tutti. Un vero e proprio rompicapo.

Il quesito proposto però sembra (in qualche modo) essere paragonabile ad un quesito piu specifico. Che ora tenterò di spiegare

Noi immaginiamo i filosofi come gente che si interroga su questioni di natura generale. La cosa è sospettabile di imprecisione. Un filosofo non può parlare di un sistema generale se poi esclude se stesso. Non sarà piu generale.

Per cui immaginaimo un filosofo che si chieda: perche esiste qualcosa invece che nulla?
Probabilmente sta chiedendo a se stesso perchè esiste invece di non esistere. La domanda da generale diventa personale.
Quindi la prima considerazione è che non si può pensare che un filosofo possa farsi domande generali pensando che possa escludere se stesso.
Per cui secondo me la domanda come è stata posta è monca. Non è precisa.

Ora faccio finta di essere io il filosofo in questione. Mi chiedo, perche ora esisto ed invece non esisto piu nel mio passato?
La domanda (forse per qualcuno potrebbe non essere pertinente) è identica secondo me alla domanda piu generale: perche esiste qualcosa invece di non esistere? Infatti la risposta dovrebbe piu o meno essere: esisto ora in questo istante e con me esiste tutto il resto, mentre al di la di questo istante c'è il nulla.

In un certo senso il significato di nulla non perde la proprietà di esistenza, altrimenti la storia o il fatto che io esista non sarebbe possibile, ed io non starei qui a scrivere.
In realtà si potrebbe anche peggiorare la situazione sostenendo che io ci sono (sono qualcosa ora) ma io ci sono e sono qualcosa anche nel mio passato ed anche il nel mio futuro. Questo potrebbe essere possibile se consideriamo che l'esistenza di noi stessi non dipende solo da noi ma anche da possibili viaggiatori nello spazio che potrebbero incontrare me nel passato e o nel mio futuro e non concordare con il mio stato esistenza di filosofo che si chiede perche ora esisto e fuori ci sia il nulla.
In un certo senso pare che si possa affermare che il nulla e l'esistenza coestistano, mentre è proprio la domanda del filosofo che tende a considerare solo una parte del tutto...quando invece lui crede che si stia facendo una domanda di senso generale.

Citazione di: Apeiron il 18 Ottobre 2017, 19:17:04 PMQui c'è l'errore dell'identificazione della quantità di moto con una forza.  [/i]

Sicuramente mi sono espresso male. Ho visto che il tuo intervento si concentra specificatamente su questo fraintendimento, quindi tento di darti una risposta su questo.

Un corpo è fermo! Per cambiare il suo stato devo imprimergli una forza. Come faccio se no a cambiargli il suo stato di quiete?
Una palla è ferma fino a che qualcuno non gli da un calcio. Se la forza del calcio è potente la palla schizzerà piu veloce. La quantità di moto della palla infatti deve pur dipendere da qualcosa. Magari non chiamiamola forza, chiamiamola energia cinetica di una corpo di massa m.
La mia idea (scritta magari male) però era quella di far notare come il corpo "assorbe" energia nel momento in cui la sua quantità di moto aumenta. Aumentando l'energia aumenta anche la sua massa (potenziale). Infatti ho detto che negli acceleratori di particelle, lo dice la parola stessa, vengono fatte accelerare le particelle e poi fatte scontrare. Nello scontro salteranno fuori altre particelle la cui somma sarà pari alla somma di tutte le energie delle particelle accelerate, quindi enormemente piu grande delle energie iniziali (ovvero prima di essere "spinte" verso l'accelerazione). Per cui potrebbero uscir fuori particelle molto piu massive di quelle fatte scontrare.

Citazione di: Apeiron il 17 Ottobre 2017, 21:24:35 PM
A me piace insegnare... ma essere capaci di insegnare richiede due cose: sapere quello che si dice (ammettendo le eventuali lacune - "sapere di non sapere") e saper adattare il proprio insegnamento a chi hai davanti. Quindi anzi mi fai solo fare pratica

Volendo è possibile stabilire chi è completamente sprovveduto da chi qualche nozione ce l'ha. Poi comunque io evito di rispondere solo a chi ha fatto la domanda (forse per questo c'è stato il grande malinteso). Un'occhio bisogna avercelo anche verso chi potrebbe leggere dall'esterno. E all'esterno potrebbe esserci chiunque, lo sprovveduto ma anche il competente.
Per questo io (rispondo in ritardo) penso che bisogna procedere per argomenti specifici. La tua proposta, di fare una sommatoria di "curiosità scientifiche", non penso funzionerebbe. Ce ne sono una infinità...  Poi serve un competente che ha voglia di spiegare il minimo indispensabile o per mettere ordine. Quindi sei nel posto giusto ma il tuo scopo (mi permetto di di dartene uno) non deve essere solo quello di  insegnare... Io penso che la conoscenza sia anche un divertimento. Quindi perchè no...anche inserire qualche conoscenza dove sembra mancare diventa  un divertimento. Il mio scopo invece non è solo trovare conoscenza, altrimenti non mi chiamerei il dubbio. Io mi infilo dove la conoscenza ancora non c'è. Credo sia un divertimento quasi pari all'ottenerne una   


prenditi il tempo che vuoi...

Da quello che mi è dato sapere la pressione di degenerazione non può bilanciare l'attrazione gravitazionale se la massa è superiore ad un certo limite (che mi sembra lo stesso limite che impone chandrasekar), limite che credo sia stato "leggermente" aumentato per le stelle di neutroni.

Come mai il buco nero può avere qualsiasi dimensione di massa, questa è una domanda a cui non saprei rispondere. Io credo che non ci sia una teoria che stabilisca un limite alla massa di un buco nero. Mentre il limite del volume, quello sì,  me lo sono chiesto pure io. Ma c'è un motivo. Cioè mi sembra davvero strano che un buco nero abbia un volume. Non sono sicuro, ma presumo (per logica diretta ) sia proporzionale alla massa che contiene. Non so, ma a me fa pensare che questa sia una indiretta dimostrazione che in realtà il collasso gravitazionale non sia esattamente lo stesso che immaginavo io quando credevo che tutta la materia si dovesse contrarre in un punto.
Alle volte ho letto (forse per l'immaginazione dello scrittore) che il big bang fosse originato da una "noce". Perchè una noce e no una mela?
Oppure quanto dovrebbe essere grande il volume di buco nero per generare l'intero universo (ammesso e non concesso si possano identificare l'uno con l'altro)?

Altra domanda conseguenziale: se un corpo fosse formato da un numero N di costituenti e questo corpo degenerasse in un volume di spazio pari alla grandezza di una mela, è possibile stabilire il numero N? Se potessimo conoscere sia N e il volume di spazio che esso contiene non potremmo stabilire anche la distanza che i costituenti avrebbero fra loro?
Parlare di N forse però non è preciso, dovremmo parlare di massa e forse fare tutto un discorso su di esso prima di stabilire cosa sarebbero i costituenti N. Per semplicità dico che N rappresenta il numero di particelle (elementari) massive. Un elettrone (ad esempio) non può stare molto vicino ad un altro elettrone altrimenti la loro posizione sarebbe indistinguibile. Se però stabilissimo qual è la distanza minima tra particelle massive e riuscissimo a calcolare massa e volume, non dovremmo scoprire (almeno in senso quantitativo) cosa differisce tra lo stato di un buco nero e quello fuori da esso?
L'ho buttata ...vediamo se peschiamo qualcosa di buono 

Caro Aperiron ho una certa difficoltà a trovare il bandolo della matassa   

La colpa è mia perchè ho introdotto forse un certo tipo di ragionamento commettendo diversi errori e magari evitando passaggi che per uno competente può diventare fastidioso.

Ti mando privatamente l'articolo dal quale ho preso quel certo tipo di ragionamento che ho introdotto e per quanto mi riguarda dovrò fare attenzione la prossima volta a non saltare passaggi fondamentali (sempre che appunto io riesca trovarli, e non è detto  ) in modo che ci sia meno possibilità di fraintendimenti.

Ciao Apeiron

sicuramente la mia trattazione matematica fa "leggermente" schifo 



Bisogna avere anche fortuna nel farsi la domanda giusta. Ad esempio l'amico si è chiesto se la massa rimarrà costante o è variata ecc.
Ma la domanda che mi sarei fatto io sarebbe stata: ma scusate questa massa dov'è?
Io mi stavo rispondendo: la massa può essere intrinseca (quindi esiste anche se la particella è in quiete) o acquisita tramite la quantità di moto impressa alla particella per accelerarla. Questa massa però si manifesta come energia, che è stata trasferita alla particella per produrre la sua eccelerazione.

Ora partiamo se vuoi da qui. Se ciò che ho detto (nella risposta alla mia domanda) è sbagliato allora te ne sarò grato se mi dici cosa c'è di errato.


Per quanto ho detto invece sopra.
Il mio intento era quello di tramurare l'equazione famosa di Einstein in una relazione dove si potesse evidenziare (sempre che sia giustificato in ogni caso) il rapporto tra l'energia e la massa con la quantità di moto. Questa "quantità" di moto doveva (nelle mie intenzioni) rappresentare una forza che sposta la particella dalla sua posizione di quiete. Ora non credo si debba pensare che il significato di  "essere in quiete" vuol dire che sta fermo/immobile. Magari e in moto rettilineo uniforme. Ma per spostare un corpo dalla sua posizione di quiete, devo impremergli energia. Questa energia va ad aumentare (credo in modo proporzionale e potenziale) la massa di quel corpo. Per cui più il corpo è veloce piu acquista massa. Ora l'attenzione va sull'ultimo mio intervento. Per accelerare un corpo dotato di massa intrinseca fino a c ci vorrebbe una energia infinita. Se avessimo a disposizione (ipotesi inverosimile) energia infinita, tutta la massa (suppongo anche quella intrinseca) andrebbe a favore della sua quantità di modo. Quindi la sua massa sarebbe contenuta tutta nell'energia e nella sua quantità di moto. Per cui se m=0 dopo essere stata accelerata dal suo stato di quiete e avendo massa intrinseca vuol dire che ora deve avere energia infinita e velocità c. oppure non esiste (come presumo sia piu verosimile).

Una cosa che però  non hai letto forse con attenzione è il fatto che io non ho voluto parlare di fotoni... i fotoni non hanno massa e la loro energia non è dovuta alla quantità di moto visto che vanno sempre alla velocità della luce. Quindi per i fotoni non dovrebbe valere quella formula. Per questo il fotone anche se va a c e non massa non vuol dire che abbia energia infinita visto che la sua energia dipende da un'altra proprietà.
Però proprio i fotoni potrebbero essere la risposta alla domanda dell'amico. Dove potrebbe andare a finire tutta la massa di tutte le particelle massive? Potrebbe in definitiva essere trasferita interamente ai fotoni. Ma l'energia conservata da questi futuri fotoni dovrebbe (suppongo) essere comunque rappresentata come la somma di tutte le energie del passato universo massivo. Per cui secondo la mia modesta ricostruzione se l'energia non si distrugge, la massa si..

Citazione di: Il_Dubbio il 13 Ottobre 2017, 19:23:02 PM

la seconda) p=c ovvero il corpo corre alla velocità della luce. In questo caso è m=0 e l'energia è completamente determinata da p

Stavo dimenticando di dire che anche questa seconda relazione è impossibile. Un corpo dotato di massa non può avere il suo momento p esattamente in c.
Valgono però tutti gli stati intermedi. Cioè per accelerare un corpo dotato di massa, che per sua natura oppone una resistenza, bisogna imprimergli energia. Per farlo accelerare esattamente a c bisognerebbe trasferirgli una energia infinita. Cosa impossibile.
Però un corpo che ha massa piccola recupera molta piu massa sotto forma di energia che è servita per accelerarla. Proprio questa caratteristica viene sfruttata negli acceleratori di particelle. Vengono fatti scontrare particelle che a riposo avrebbero una massa piccola. Siccome, mentre sono accelerate, hanno molta energia, dopo lo scontro si formano particelle piu massive di quelle originarie.

Ora per rispondere alla domanda in modo piu diretto. Ma la massa dell'universo si conserverà? Secondo me no. Quella massa potrebbe trasformarsi tutta in energia. Questa energia potrebbe non essere piu potenzialmente sfruttata (dall'universo) per creare altre particelle massive. L'universo quindi pian piano si spegne, o muore. Ma l'energia si conserva, almeno se consideriamo l'universo come un sistema isolato.

Ciao

Io proverò (come sempre farò con i post avvenire) a rispondere alle domanda per come sono riuscito a metabolizzare io le risposte. Per questo chiaramente la mie trattazione non saranno tecnico/scientifica. Vedo però che almeno un tecnico è presente (Apeiron) il che mi rende felice cosi potrò anche confrontare le mie metablizzazioni e verificare quanto siano giuste o giustificate, oppure sbagliate o ingiustificate.

Ritorniamo alla massa. In modo succinto (riferendomi alla mia metabilzzazione) Einstein butta sul tavolo questa equazione E=mc2

In questa equazione ci sono tre elementi E (energia) m (massa) e c (la velocità della luce)

Cancelliamo c e lo sostituiamo con "p" che in relatività è il momento di un corpo (praticamente la velocità del corpo rispetto a c).

Vediamo cosa succede.
la prima) p è zero p=0 cosa vuol dire? Che il corpo è a risposo. Se il corpo è a riposo massa ed energia si equivalgono
la seconda) p=c ovvero il corpo corre alla velocità della luce. In questo caso è m=0 e l'energia è completamente determinata da p

ci sono stati intermedi dove p è piccolo, e quindi energia e massa sono grandi (è il caso dei nostri movimenti della vita di tutti i giorni) oppure casi in cui m è piccolo e sono grandi p ed E (un esempio sono le particelle che vengono accelerate per gli esperimenti).

Una curiosità. Non mi pare si possa avere altre l'alternativa (che pure potrebbero venire in mente) per esempio dove è l'energia ad essere zero ed m e p equivalenti. Quindi l'energia non può essere distrutta, può solo essere trasferita alla massa e al contempo alle velocità, purchè il momento p sia inferiore a c

Altra curiosità: a nessuno venga in mente di tirare fuori il fotone , perche la trattazione sarà completamente differente infatti la sua energia non è dovuta alla sua massa (perche non ne ha) e nemmeno a p perche questa è sempre equivalente a c. In quel caso la relazione non è piu quella di Einstein; bisognerà tirare fuori la sua  frequenza e l'h, insomma siamo nell'ambito della meccanica quantistica. Ma quella è un'altra storia. 
Spero di non aver creato confusione.

Citazione di: maral il 07 Maggio 2016, 17:13:28 PM

La fisica ci  presenta ormai da tempo un mondo  ben diverso da quello che umanamente possiamo percepire [............]
Certo, il discorso tecnico scientifico, proprio per il grande rigore che ne ha determinato il successo e la potenza, pare prestarsi poco alle speculazioni interpretative di chi non lo ha appreso e a lungo praticato da specialista; in un forum aperto a tutti rischia di disperdersi nella confusione di futili polemiche, ma è un rischio che credo sia importante accettare, poiché in questo momento questo discorso ci riguarda tutti e non è il caso di demandare all'esperto le risposte, dato che non c'è nessuno così esperto da poterle fornire anche se tanti, come sempre, pretendono di avere la capacità di dettare le proprie chiare e indubitabili visioni prospettiche, dimenticando di essere essi stessi espressione di quel medesimo fluire che vogliono definire.

Io credo si possa dividere le posizioni il due parti parallele. Chi segue il funzionamento e chi si chiede perchè funziona.
La tecnologia penso ci insegni che se funziona allora va benissimo. Gli uomini comuni, cioè io e parecchi altri, abbiamo infatti bisogno di cose che funzionano. 
Non so a cosa sia dedicato questo forum. Penso, dalle tue parole, a chi invece si chieda perchè funzionino.
La mia esperienza mi dice che se non sei esperto puoi al limite costruire un percorso ridotto (una specie di bignami) per seguire il meccanismo di funzionamento.
Seguire il meccanismo (anche se succinto) è molto difficile se non sei esperto. Però alle volte potresti incappare in qualche strana situazione. Seguendo il funzionamento infatti potresti accorgerti che in realtà alcuni passaggi siano privi di meccanismi...però funzionano. Quindi anche se segui il meccanismo alla fine potresti doverti fermare all'evidenza che pur non essendoci altri meccanismi, tutto funziona. E' da qui che è nata l'idea, abbastanza orginale, secondo la quale la scienza in realtà non deve farsi troppe domande su come funziona la natura. Se dovessero mancare dei meccanismi, che spiegherebbero il perchè di un certo nemero di fenomeni, evidentemente (per questa fetta di scienza) la natura è fatta cosi e non come noi la immaginiamo. Alla fine il solo funzionamento conta. Diciamo che questa è l'idea "pragmatica" della scienza; probabilmente nata quando effettivamente la natura che si andava a studiare o era troppo complessa per essere inseguita dalla nostra voglia di inglobarla in forme meccanicistiche, o troppo semplice per cercare ancora meccanismi che la spiegassero.

Io sono d'accordo con te, dopo tutto se anche il percorso è difficile e non c'è mai l'esperto che può seguire le tue curiosità fino all'osso, vale la pena provarci. Provarci fino in fondo può portare a mettere a nudo la scienza. E chi è nudo qualche volta si vergogna alle volte si esalta.

Salve a tutti!!! (vecchi e nuovi)

Ero utente del vecchio forum.

Forse ho perso un po' l'abitudine alla scrittura, spero di riprendermi con il tempo.

Non ricordo la data della mia prima iscrizione, ma da allora saranno passati per lo meno una decina d'anni.

Avevo interesse su scienza ma anche su filosofia. Anzi per una mia propensione al libero pensiero, non sono mai riuscito a trovare un confine netto e preciso.
E il dubbio che mi assaliva allora, continua a fare capolino oggi.

Spero di far venire qualche dubbio anche a voi, cosi da passarvi questo benevolo virus