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Titolo: L'interpretazione di De Broglie-Einstein della Meccanica Quantistica

Se è vero che secondo la meccanica quantistica l’interpretazione fisica 
del mondo deve completamente cambiare rispetto al mondo materialista e 
deterministico, rigidamente regolato dal principio di causa ed effetto 
di newtoniana memoria, tuttavia, per quanto riguarda la nuova concezione 
della realtà fisica, ci si trova di fronte a risposte contraddittorie, 
che testimoniano come il problema non sia stato affatto chiarito, perché 
tuttora aperto a molteplici, fra loro contrastanti, soluzioni. 
 
Uno dei problemi più sconcertanti è riuscire a capire il dualismo 
ondulatorio-corpuscolare che è comune alla materia ed alle onde 
elettromagnetiche. Nella fisica ottocentesca la materia aveva un 
comportamento corpuscolare regolato dalla dinamica di Newton, mentre la 
radiazione elettromagnetica aveva un comportamento ondulatorio governato 
dalle equazioni di Maxwell. Con la meccanica quantistica le particelle 
di materia diventano onde, la radiazione elettromagnetica diventa un 
insieme di fotoni e si corre il rischio di creare una grande confusione.
 
Una prima interpretazione alternativa della meccanica quantistica è 
stata proposta da Louis de Broglie, con la teoria della doppia soluzione 
[dBSH, deBro1, deBro2, deBro3, deBro4, deBro5, deBro6]. Nella maggior 
parte dei testi sulla meccanica quantistica, il nome di Louis de Broglie 
viene citato, di solito abbastanza sbrigativamente, nelle pagine 
iniziali, per ricordare la sua ipotesi sul comportamento ondulatorio 
della materia, che sarebbe nata sulla base di un’analogia con il modello 
corpuscolare della luce, i famosi fotoni, di Einstein. 
 
In realtà l’ipotesi di de Broglie è una conseguenza di una teoria molto 
articolata ed elaborata, che vuole essere una interpretazione realista 
della meccanica quantistica (Appendice 3). Sfruttando a fondo la 
conoscenza della relatività ristretta, de Broglie considera una 
particella come un pacchetto d’onda in continua vibrazione che viene 
guidata nel suo movimento da un campo "pilota" esteso in tutto lo spazio 
e riesce a dimostrare che la lunghezza d’onda associata al comportamento 
ondulatorio della particella deve essere inversamente proporzionale alla 
sua quantità di moto.
 
Queste considerazioni furono perfezionate con la teoria della doppia 
soluzione, proposta, originariamente, nel 1927. Tuttavia per le pesanti 
critiche subite, per molti anni de Broglie, praticamente, vi rinunciò, 
finché, spinto soprattutto da un lavoro di Bohm, riorganizzò le sue 
idee, riuscendo a metterle in una forma più valida e coerente. Il 
dualismo fra l’onda e la particella, tipico della meccanica quantistica, 
viene risolto da De Broglie, nel senso che ci si trova sempre di fronte 
ad una coesistenza fra la particella e l’onda, che guida il suo 
movimento: ambedue sono assolutamente reali ed esistono anche prima di 
una qualunque osservazione, anche se, naturalmente, da questa possono 
essere profondamente modificati. Per de Broglie, allo stesso modo di 
Einstein, bisogna cercare una teoria in grado di reinterpretare le 
particelle come "grumi" di energia del campo stesso, che si muovono 
sotto l’azione della parte ondulatoria del campo: "Per descrivere le 
caratteristiche della materia come pure della luce, ci si deve 
confrontare contemporaneamente con onde e particelle. 
 
L’elettrone non può più essere raffigurato come un semplice granellino 
d’elettricità: deve essere associato ad un’onda e questa onda non é una 
illusione: si può controllare la sua lunghezza d’onda e si può prevedere 
l’interferenza. E’ stato allora possibile prevedere una famiglia di 
nuovi fenomeni prima di averli osservati sperimentalmente. Allora su 
questa teoria del dualismo onda-corpuscolo in Natura, raffigurata in un 
modo più o meno astratto, si é basato l’intero sviluppo della fisica 
teorica e probabilmente si deve fondare il suo progresso futuro."
 
L’onda "pilota" non é un’astratta onda di probabilità, ma un’onda 
fisicamente reale. Per meglio sottolineare l’inadeguatezza dell’onda di 
probabilità della meccanica quantistica, de Broglie escogita il famoso 
paradosso della "scatola". Si immagini una scatola contenente un 
elettrone. Successivamente la scatola viene divisa in due parti, 
mediante una parete perfettamente riflettente: avremo ora una 
probabilità P1 di trovare l’elettrone nella scatola 1, ed analogamente 
una probabilità P2 per la scatola 2. Le due scatole vengono ora portate 
una a Tokyo ed una a Parigi. Secondo la meccanica quantistica, nel 
momento in cui si apre la scatola di Parigi, e si osserva l’elettrone, 
allora la funzione d’onda a Tokyo collassa istantaneamente a zero, 
mentre, prima di compiere la misura, l’affermazione "l’elettrone o é a 
Tokyo o é a Parigi" é priva di senso. Il paradosso di de Broglie mette 
in evidenza che esiste una contraddizione fra meccanica quantistica e 
realismo locale, intendendo con ciò la posizione di chi crede 
nell’esistenza di una realtà oggettiva al di fuori di noi, che possiede 
delle proprietà indipendenti dall’osservatore. Al contrario, chi crede 
solamente nell’onda di probabilità della meccanica quantistica, come 
teoria completa ed esaustiva, deve necessariamente abbandonare il 
realismo e spingersi verso una visione idealistica e spiritualistica, 
come d’altra parte energicamente sostenuto da Heisenberg.
 
La critica all’interpretazione "ortodossa" si basa sul fatto che, 
essendo la funzione d’onda solamente una rappresentazione della 
probabilità, non si capisce come possa essere responsabile 
dell’evoluzione nel tempo delle caratteristiche fisiche di un sistema: 
come può una probabilità agire sulla realtà modificandola ? Si può 
ritenere che la particella occupi una piccola zona di spazio, dove si 
sovrappone all’onda "pilota": "Finora, ci siamo limitati a descrivere 
l’inserimento della particella nella sua onda, affermando che l’onda 
fisica reale deve includere una piccolissima zona di grandissima 
ampiezza, che é appunto la particella. Al di fuori di questa zona 
singolare, l’onda fisica é semplicemente l’onda [...] di ampiezza molto 
limitata che obbedisce alle solite equazioni lineari. Abbiamo già detto 
che ci sembra prematuro tentare di descrivere la struttura interna della 
zona singolare, cioè della particella. Tuttavia, é probabile che questa 
descrizione farà intervenire delle equazioni non lineari di tipo 
complicato."
 
E’ evidente allora come gli sforzi di de Broglie miravano allo stesso 
scopo di quelli di Einstein: costruire una teoria di campo classica e 
non lineare, considerare le particelle come parti del campo a densità 
particolarmente elevata, interpretare le condizioni di quantizzazione 
come condizioni di risonanza relative alla parte ondulatoria del campo 
e, soprattutto, risolvere il problema del dualismo onda-corpuscolo, con 
il postulato che una particella deve sempre essere accompagnata dal suo 
campo "pilota".
 
Diversi, tuttavia, erano gli strumenti usati: Einstein "partiva 
dall’alto", nel senso che voleva ottenere tutti questi risultati come 
sottoprodotti di una più generale teoria del campo unificato, fondata 
sulle tecniche matematiche della relatività generale, mentre de Broglie 
"partiva dal basso", dall’equazione, sperimentalmente valida, di 
Schrodinger (con tutte le sue estensioni relativistiche), nel tentativo 
di arrivare, con successive modificazioni, ad equazioni sempre più 
generali e valide.
 
Nel tentativo di perfezionare la propria teoria, de Broglie suppone che 
tutte le particelle microscopiche siano animate da un moto casuale, che 
si aggiunge a quello normalmente previsto dall’equazione di Schrodinger. 
Un’analogia, utile per immaginare questo moto aleatorio, può essere 
costituita da un granellino di polvere, che si muove in un fluido: se é 
sufficientemente pesante segue le linee di flusso, senza subire 
deviazioni apprezzabili, ma se é abbastanza leggera da risentire degli 
urti delle molecole del fluido, subirà delle fluttuazioni continue, che 
lo spostano con grande frequenza da una linea di flusso all’altra.
 
Ecco il suo giudizio conclusivo sulla teoria della doppia soluzione: 
"Ritengo oggi che questa interpretazione, nel momento in cui sarà 
approfondita, ampliata e forse anche cambiata in alcuni punti, ci 
consentirà di capire meglio la vera natura della coesistenza di onde e 
particelle, riguardo al quale il formalismo della meccanica quantistica 
attuale non esprime altro che delle informazioni statistiche esatte, ma 
secondo me incomplete." ed ancora "Fondamentale, quando si considera un 
fenomeno fisico, mi sembra allora essere il riuscire a descrivere la 
realtà fisica che esso rappresenta, nell’ambito dello spazio e del tempo 
e di cercare di capirla. Dopo, ma solamente dopo, si deve ricorrere al 
formalismo matematico, per puntualizzare la rappresentazione intuita. 
Secondo me, é un grave sbaglio il volere creare un formalismo 
matematico, senza prima aver creato un quadro chiaro e completo dei 
fenomeni da studiare."
 
A questo riguardo, bisogna sottolineare che la fisica contemporanea ha 
intrapreso un cammino molto diverso da quello auspicato da de Broglie, 
rinunciando a priori a creare un modello intuitivo della realtà fisica, 
che si vuole descrivere, limitandosi a sviluppare un formalismo 
matematico, che, anche se é capace di fornire previsioni esatte, limita 
pericolosamente l’interpretazione fisica dei fenomeni. Vediamo, ora, di 
riassumere brevemente gli aspetti più importanti del suo pensiero:
 
1) la meccanica quantistica produce puntualmente delle previsioni 
esatte, ma incomplete, perché attribuisce ad un’onda di probabilità la 
proprietà di provocare degli effetti reali e misurabili (come 
interferenza, localizzazione della particella, etc.);
 
2) la meccanica quantistica é incompleta, ma il realismo locale, cioè la 
teoria secondo la quale due particelle sufficientemente lontane non si 
possono influenzare fra di loro, deve essere rifiutato, perché esclude 
gli effetti non locali generati dall’onda "pilota": come tutto ciò si 
possa conciliare con la relatività ristretta é un problema tuttora 
irrisolto;
 
3) il dualismo onda-corpuscolo, espresso nel principio di 
complementarità di Bohr, va ribaltato perché non si deve più dire che, 
per esempio, l’elettrone si comporta o come particella o come onda, ma 
che, al contrario, é contemporaneamente sia un corpuscolo sia un’onda, 
con la seconda che guida il primo attraverso le variazioni relative 
della sua fase;
 
4) una particella va considerata come una piccola zona del campo, ad 
ampiezza particolarmente elevata, che deve essere un’opportuna soluzione 
di un’equazione di campo di tipo non lineare, in stretto parallelo con 
le convinzioni di Einstein;
 
5) si deve operare un ribaltamento nell’impostazione del rapporto campo-
particelle: nella teoria quantistica relativistica dei campi, tramite la 
procedura di seconda quantizzazione, il campo viene descritto 
essenzialmente come un insieme di particelle (vedi Capitolo Quinto), 
mentre nella teoria di de Broglie accade esattamente il contrario, 
perché sono le particelle ad essere dissolte nel campo ed a diventarne 
una parte integrante.
 
Inizialmente la teoria di de Broglie fu praticamente ignorata dai 
fisici, ma negli ultimi anni si è assistito, contemporaneamente alla 
crisi della fisica delle particelle (vedi Capitolo Quinto), ad un 
improvviso risveglio di interesse. Ci si è resi conto che 
l’interpretazione ortodossa deve essere superata e molte interpretazioni 
della meccanica quantistica sono state formulate, ma non si riesce 
ancora a trovare una procedura sperimentale in grado di falsificarle o 
confermarle. Lo stato attuale delle nostre conoscenze può essere 
riassunto nella frase: "La meccanica quantistica funziona, ma nessuno sa 
perché".
 
http://web.tiscali.it/lenadev/debroglie/
 
 
 
-- 
ROTFL, sei sempre stato un lurido pusillanime canaglia diffamatore di 
chiunque, preso a pedate nel culo da tutto il consesso civile, ma come 
cazzo fai a inventarti la cordialità e l'amichevolezza in un catorcio 
come te?
Ma chi vuoi che si giovi a starti a meno di un Km. di distanza?
(Aymar su IDM)
 
Per enunciare al Creato che lui esiste.
Per poi andare a pisciare il cane
(Don Fizzy- IDM)
 

 della sua fase;
 
Ho una sinapsi che fa contatto...
 
"[...]
Credon poi, con fe' profonda
cui s'inchina la ragion,
che la luce è corpo ed onda
onda e corpo è l'elettron
[...]"
 
La citava Laura Fermi in "Atomi in famiglia" :-)
 
Bye, G.

 
 
<"Paperino"  ha scritto nel messaggio news:n92mvi$26d$1...@dont-email.me...
 
<Ho una sinapsi che fa contatto...
 
 
ecco perchè sei un fulminato 
 

 ecco perchè sei un fulminato 
 
Infatti, quelli del CICAP sono tutti.....contattati!...:-)
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