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Titolo: Gravità - Piccola curiosità.

Ciao a tutti.
Ieri parlottando un po' con un mio mio amico, come me attratto dalla 
fisica senza essere un fisico, siamo finiti a discutere di gravità... e 
ne è venuto fuori un dubbio curioso, che espongo:
Se la gravità è mediata, come l'elettromagnetismo da un sua specifica 
particella vettore, allora tutto quanto è soggetto alla gravità è anche 
soggetto alle regole della meccanica quantistica, principio di 
indeterminazione e leggi di probabilità incluse.
Ebbene, il principio di indeterminazione offre sempre la possibilità 
magari minima ma non nulla che il comportamento di un dato oggetto 
"disobbedisca" a quanto normalmente ci si attende e si comporti in 
maniera controintuitiva (effetto tunnel e simili).
Chiacchierando, è emersa il seguente paradosso: se esiste la possibilità 
che un corpo "disobbedisca" alle regole di natura a cui è soggetto, 
allora esiste anche la possibilità che un corpo lasciato cadere verso 
terra... non cada affatto e se ne rimanga sospeso in aria un po' come 
Will Coyote all'inseguimento di Bip-Bip.
E questo, se succedesse, significherebbe pure che l'antigravità ha 
qualche possibilità di esistere, sia pure per effetto tunnel.
Da questi pensieri in libertà sono nate alcune domande da rivolgere ai 
fisici *veri* che frequentano i.s.f.
1) Il comportamento definito sopra ha qualche possibilità reale di 
esistere o no?
2) Nel caso la risposta fosse "no", è da questa impossibilità che 
derivano le incompatiiblità tra la RG (e suoi connessi con la gravità), 
cioè che la gravità, non obbedendo a leggi di probabilità e al principio 
di indeterminazione, ha di fatto un comportamento antiquantistico e 
quindi lascia aperta la possibilità che esistano situazioni di natura in 
cui la MQ, pur non venendo privata di validità, gli viene in effetti 
impedito di agire?
3) Nel caso la risposta fosse "sì", è corretto pensare che, per effetto 
tunnel, sia possibile sfuggire non solo alla gravità ma anche agli 
effetti connessi con la RG (prima di tutto l'impossibilità di uscire dal 
flusso del tempo in cui siamo inseriti... e poi, credo anche il limite 
della velocità della luce, che, se non ho capito male, ha senso solo se 
ha senso la RG e se da questa non vi sono "scappatoie" di alcun genere.
4) Nel caso la risposta fosse "no", e assodato che in natura RG ed MQ 
coesistono più che tranquilamente (il fatto che magari non riusciamo 
ancora a capire come non è, ovviamente, un problema della natura!), a 
cosa è veramente dovuta l'incompatibilità tra RG e MQ? E', per quel che 
ci capisco io, un problema esclusivamente nostro ma mi piacerebbe capire 
da dove viene, in particolare se è un limite strutturale alle 
possibilità di comprensione offerte dagli strumenti attualmente in 
nostro possesso (matematici e di altro genere se ci sono).
Sperando di non aver detto troppe fesserie... rimango in attesa di una 
eventuale risposta. Male che vada... auguri di buone vacanze a tutti! :-)
Ciao
Piercarlo

Io sono solo al secondo anno di fisica, quindi non mi addentrero'
nelle relazioni fa MQ e RG, non avendone le competenze. Ma tengo a
sottolineare che gli effetti tipici della MQ sono legati alla
particella in se', non tanto dalla forza che agisce su di essa. Dico,
che importanza ha se il potenziale e' di tipo elettromagnetico o
gravitazionale? Cerco di spiegarmi facendo un esempio.
Se siamo sulla superficie della terra, possiamo immaginare che sulla
particella agisca un potenziale V(z)=mgz. Un potenziale per cosi' dire
"classico". Ebbene, anche in questo caso il principio di
indeterminazione continua a valere, esiste una probabilita' non nulla
(sebbene piccola) che la particella si trovi piu' in alto di dove
l'abbiamo lasciata e, addirittura, otteniamo che l'energia e'
discretizzata. Proprio come se certe quote siano "permesse", e altre
no (tipici effetti "quantisitici"...)
Non so se e' un ragionamento corretto, e' soltanto una mia
interpretazione.
Ciao!

 discretizzata.
Come detto non abbiamo visto la gravità in mq. Sono andato a vedere
sul Sakurai, parla delle difficoltà di affrontare lo studio della
gravità in problemi di stato legato (per la relativa importanza della
gravità per interazioni tra particelle). Cita un effetto di
interferenza assolutamente quantistico, visto che scompare per h che
tende a 0, dovuto alla gravità. Alla fine tende a precisare che, a
differenza della mec. class., in mq la gravità non può essere risolta
geometricamente, ma vi è una dipendenza dalla massa dovuta al termine
(m\hbar)^2

 maniera controintuitiva (effetto tunnel e simili).
Ciao, chi ti proibisce di mettere nell'equazione di Schroedinger
un potenziale di tipo gravitazionale, cioè, un newtoniano
G M / r al posto del solito elettrostatico Z e / r ?
L'effetto tunnel gravitazionale dovrebbe quindi esistere,
(anche se non mi risulta sia stato ancora osservato)
e la terra dovrebbe avere una probabilità piccolissima
ma non nulla di liberarsi dal sole per effetto tunnel,
un sasso lanciato in aria una probabilità minima di
perdersi per sempre nello spazio e così via.
Aggiungo che fra le numerose "spiegazioni"  intuitive
dell'evaporazione dei buchi neri ce n'è una secondo cui
le particelle che formano la radiazione di Hawking
escono dal buco per effetto tunnel.
Come tutte le spiegazioni intuitive dell'effetto non
so quanto sia sostenibile, comunque te la segnalo:
autore: L. Celnikier
rivista: American Journal of Physics
anno 1980
volume: 48,
pagina 725.
Ciao
Corrado

Prio ha scritto:
 > Io sono solo al secondo anno di fisica, quindi non mi addentrero'
 > nelle relazioni fa MQ e RG, non avendone le competenze. Ma tengo a
 > sottolineare che gli effetti tipici della MQ sono legati alla
 > particella in se', non tanto dalla forza che agisce su di essa. Dico,
 > che importanza ha se il potenziale e' di tipo elettromagnetico o
 > gravitazionale?
transumante ha scritto:
 > ...
 > Tralasciando la grande differenza di importanza a seconda delle
 > dimensioni del sistema considerato, 2 pot diversi danno due soluz.
 > dell'eq. di schrodinger diverse. Anche lo stesso pot., cambiando il
 > valore dell'energia della particella in questione, porta a soluz.
 > diverse, quindi a situazioni fisiche diverse
A me sembra che stiate dicendo la stessa cosa.
Se il potenziale ha una data forma matematica (per es. quadratico)
non ha importanza se deriva da un campo elettrico su una particella
carica, o da un campo gravitazionale.
Nota che per studiare l'effetto di un campo grav. su una particella
non e' necessario avere una teoria unificata di gravita' e m.q.: molto
molto spesso la m.q. viene usata con potenziali fenomenologici, della
piu' varia natura.
Inoltre ricordo di aver letto non molto tempo fa un di un esperimento
in cui si vedevano direttamente i livelli energetici di una particella
in un potenziale che almeno in parte aveva proprio origine
gravitazionale.
Ora non ricordo dove fosse, ma sono quasi sicuro di avere un pdf.; se
lo trovo ve lo segnalo. Comunque e' probabile che sia stato il solito
gruppo di Zeilinger...
-- 
Elio Fabri

 perdersi per sempre nello spazio e così via.
Mi chiedo in che misura affermazioni come quelle che hai riportato siano
il frutto di generalizzazioni indebite della teoria piuttosto che il
risultato di calcoli accurati.
Un oggetto macroscopico, come un sasso o la Terra, è composto certamente 
da una miriade di oggetti quantistici microscopici, ma nella sua globalità
esso segue le leggi della meccanica classica non quelle quantistiche. 
Per affermare con cognizione di causa che esista una probabilità (sia pur
bassa) che un oggetto macroscopico possa subire realmente un "effetto
tunnel" dovremmo prima scrivere la f.d.o. globale del sistema macroscopico
e poi svolgere i calcoli relativi, cosa che nessuno ha fatto mai.
So bene che, essendo la MQ una delle teorie di maggior successo mai
formulate dai fisici, si ammette tacitamente che essa debba valere anche
per i sistemi macroscopici, ma si tratta di un'ammissione generica e di
principio e non del frutto maturo di un concreto lavoro analitico di
generalizzazione della teoria agli oggetti macroscopici: a quanto ne so i
rapporti tra microfisica, mesofica e macrofisica sono ancora avvolti in
nebbie piuttosto fitte.    
In sostanza le affermazioni riportate sopra, che ho sentito ripetere più e
più volte, a me sembrano piuttosto ingiustificate e prive di solide
argomentazioni a sostegno.
Saluti,
Aleph
 
-- 
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 nebbie piuttosto fitte.
In effetti questo era un po' il cuore vero della mia domanda. Finora si 
è data la meccanica classica come subordinata alla meccanica quantistica 
  in tutte le sue manifestazioni (quindi anche per quanto riguarda la 
RG). Ma le cose stanno davvero *sempre così*? In altre parole c'è una 
fisica che fa da cornice all'altra oppure abbiamo *due* fisiche 
coesistenti e che non necessariamente si lasciano mettere i piedi in 
testa una dall'altra?
Ciao
piercarlo

 Elio Fabri
Grazie per la segnalazione. Non so di che si occupi il gruppo di
Zeilinger, mi informerň

 Zeilinger, mi informerò
Zeilinger da molti anni lavora su interferometri a neutroni,
decoerenza, teletrasporto...
Pero' sbagliavo: ecco la citazione giusta.
Nesvizhevsky et al.: "Quantum States of Neutrons in the Earth's
Gravitational Field"; Nature 415, p. 297-299 (2002).
Se poi cerchi Nesvizhevsky con Google troverai altra roba piu'
recente.
-- 
Elio Fabri