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Titolo: Universi paralleli

Salve a tutti!
Studio Fisica a Milano e sono molto interessato ai risvolti "filosofici"
della fisica. Sto leggendo il libro di David Deutsch "La trama della
realtà".
Sono rimasto colpito dalla sua argomentazione riguardo alla reale esistenza
di universi paralleli. Deutsch giunge a tale conclusione ragionando su
alcuni esperimenti di interferenza quantistica non casuale, tra cui il
funzionamento di un interferometro e la particolare configurazione di luci e
ombre data dal passaggio di un fascio di luce monocromatica attraverso
fessure larghe meno di un millimetro.
Sarei curioso di conoscere la vostra opinione a riguardo.
Grazie.


 Perche' non posti qualcosa di piu'?
 Ciao, Valter

 ha scritto nel messaggio
news:Pf_h6.22973$ep3.5...@twister1.tin.it...


Valter Moretti wrote in message

Per chiarezza dovrei riportare per intero l'argomentazione di Deutsch,
almeno per coloro che non hanno letto il libro.
Essendo però troppo lunga cercherò di riassumerla nel miglior modo
possibile.
Deutsch parte dalla configurazione di luci ed ombre ottenuta facendo passare
un fascio di luce monocromatica attraverso due fessure dritte e parallele
sufficientemente strette e vicine. La luce si flette in modo tale da formare
molte bande luminose e molte bande scure con la seguente configurazione:
|||  |||  |||  |||  |||
Se si aprono altre due fessure si osserva invece una configurazione
approssimativamente di questo tipo:
|||      |||      |||
In pratica delle zone della parete vengono oscurate quando si aprono quattro
fessure invece di due. (Ovviamente la luce deve passare in tutte le fessure
aperte).
Questo è il fatto sperimentale.
Deutsch si chiede che cosa interferisca con la luce passante nei primi due
fori, quando si aprono altre due fessure, oscurando delle zone della parete.
Egli fa le seguenti osservazioni:
- ciò che causa l'interferenza si trova nel fascio di luce e in nessun'altra
parte;
- l'entità che interferisce è ostacolata da qualsiasi cosa ostacoli la luce
e penetra tutto ciò che lascia passare la luce;
- viene inoltre riflessa e rifratta come la luce stessa.
Risulterebbe evidente che questa entità è la luce stessa: ciò che
interferisce con i fotoni di una fessura sono i fotoni delle altre fessure.
Ma che succede se si fa passare un fotone alla volta attraverso una delle
fessure? Le interferenze dovrebbero annullarsi e un fotomoltiplicatore posto
sulla parete rivelerebbe il fotone presumibilmente in una posizione
qualsiasi.
Invece si osservano zone che ricevono il fotone quando le fessure sono due,
e che non ne ricevono quando si aprono altre due fessure. Cioè la
configurazione di luci ed ombre rimane invariata.
Quindi se si fa passare un solo fotone attraverso le fessure:
- passa solo attraverso una delle fessure, poi qualcosa interferisce e lo fa
deviare in un modo che dipende da quali altre fessure sono aperte;
- le entità che interferiscono passano attraverso le altre fessure;
- le entità che interferiscono si comportano come fotoni;
- le entità che interferiscono non si possono rilevare.
Queste entità vengono chiamate da Deutsch "fotoni ombra": ce ne sono miriadi
per ogni fotone "tangibile" e se ne deduce l'esistenza solo grazie al
fenomeno di interferenza.
Deutch afferma poi che la teoria quantistica predice, e gli esperimenti lo
confermano, che l'interferenza avviene per tutti i tipi di particelle.
Quindi ogni particella ha miriadi di corrispondenti particelle "ombra" che
differiscono tra loro solo per la posizione.
Quindi esiste un mondo non osservabile, vastissimo, ma altrettanto REALE di
quello tangibile, in quanto i fenomeni di interferenza sono REALI. Deutsch
deduce quindi l'esistenza di una miriade di universi paralleli che fanno
parte della realtà fisica, ma che interagiscono tra di loro solo attraverso
i fenomeni di interferenza.
Ogni universo parallelo sarebbe soggetto alle stesse leggi fisiche, si
"vedrebbe" tangibile, e non ci sarebbero universi privilegiati. La totalità
della realtà fisica viene quindi chiamata "multiverso".
"...ma se i fenomeni di interferenza sono comunemente accettati come reali,
l'esistenza del multiverso è invece negata dalla maggior parte degli
scienziati. Perchè? La risposta, temo, non depone a favore della
maggioranza. [...] le argomentazioni qui presentate convincono solo chi è in
cerca di spiegazioni. E' semplice, per chi si contenta delle semplici
previsioni, negare l'esistenza di tutto ciò che non è tangibile. [...] mi
sembra che la visione del mondo che deriva dall'ammettere l'esistenza del
multiverso, sia più coerente, onnicomprensiva e sensata di tutte le altre.
Ed è sicuramente preferibile al cinico pragmatismo che tra gli scienziati di
oggi passa troppo spesso per una "visione del mondo". [...] un fotone
tangibile si comporta in modo differente a seconda che esista o meno, da
qualche altra parte, un percorso possibile per un fotone ombra, con cui il
fotone tangibile può interagire. QUALCOSA compie questo percorso e
rifiutarsi di chiamare questo qualcosa REALE, significa giocare con le
parole."
Spero di aver riportato abbastanza fedelmente il succo del discorso.
Se dovessi aver scritto qualche castroneria, per favore, fatemelo notare.
Grazie, Luca.

 wrote in message
Pf_h6.22973$ep3.5...@twister1.tin.it...

Gli universi paralleli sono un modello interpretativo per la meccanica
quantistica, però non conosco l'argomentazione con cui Deutsch afferma che
se ne possa dimostrare l'esistenza...
Le interpretazioni proposte per la meccanica quantistica sono molte
(meccanica di Bohm, meccanica stocastica, teoria delle "storie",
localizzazione spontanea ecc...) e ciascuna di esse si propone di superare
alcuni evidenti paradossi insiti nella MQ. Fra queste la teoria dei "many
worlds" mi sembra quella che riesca meglio a dare una fondazione
(pseudo)oggettiva alla meccanica quantistica, senza snaturare la teoria:
tuttavia proprio per questo motivo non va (almeno a quanto ne so io) molto
oltre un modello puramente "filosofico". Comunque vedrò di aggiornarmi :)
Nel frattempo se vuoi illustarci meglio l'esperimento di cui parli te ne
sarei grato.
A presto,
--
Martin Sileno

  Ciao, grazie della spiegazione, pero' mi pare cosa abbastanza
  nota: e' piu' o meno una riformulazione dell'interpretazione a 
  molti mondi di Everett III della meccanica quantistica: uno dei
  tanti modi di interpretare il formalismo (interpretazione tanto 
  suggestiva ed interessante quanto non verificabile e inutile dal 
  punto di vista pratico). 
  Vi consiglio i capitoli sull'interpretazione della MQ del
  libro "Filosofia della Fisica" a cura di G. Boniolo.
  Ciao, Valter



 wrote in message
Pf_h6.22973$ep3.5...@twister1.tin.it...

Ciao, io non sono un fisico di professione e per questo non ho mai postato
nel NG che mi sono limitato soltanto (e con grande piacere) a lurkare. Visto
pero' che conosco il libro di cui parli e la tematica ad esso connessa spero
di poterti essere utile.
L'argomentazione di Deutsch si inserisce nel vasto filone di interpretazione
dei paradossi della MQ che tenta di risolverli facendo ricorso a qualcosa
come dei "mondi paralleli". E' improbabile pero' che il primo proponente di
questa visione, H. Everett III (1) avesse realmente in mente dei mondi
paralleli e non degli "stati relativi" meno ontologicamente forti. Furono De
Witt prima (2) e Graham e De Witt poi (3) a interpretare le parole di
Everett come implicanti la REALE esistenza di mondi (4) paralleli al nostro.
Questa teoria è stata sempre criticata per la sua assenza di
verificabilita', ma Deutsch è stato il primo a proporre dei "test" per
provare l'esistenza dei "molti mondi" (5)("Many-Worlds interpretation of
Quantum Mechanics" è il nome ufficiale di questa interpretazione, io la
abbreviero' con MW).
Francamente gli altri test da lui proposti non mi sembrano molto convincenti
(e in generale non sono considerati tali dalla letteratura), tranne forse
quello basato sulla computazione quantistica (6), da lui stesso creata, e
quello da te esposto.
Tuttavia anche queste ultime due "prove" della MW hanno forti punti deboli,
nel caso di cui parli tu io non parlerei neanche di reale "test", dove per
"test" si intende un esperimento che permetta di distinguere la MW dalle
altre interpretazioni della MQ (7), visto che in pratica i risultati
dell'esperimento delle "due fenditure" sono previsti anche e nello stesso
modo da tutte le interpretazioni rivali che non ricorrono alla
controintuituva ipotesi dell'esistenza reale di molti mondi.
Piu' complessa e piu' difficile da esaminare è la prova offerta da Vaidman
(8) e i cui vantaggi (e le cui pecche) potremo esaminare insieme, se vuoi,
in post successivi.
Nelle note trovi un po' di bibliografia ma se vuoi posso fornirti altri
titoli sempre sulla MW o sulla Meccanica Quantistica in generale.
Sperando di essere stato utile ti saluto
(1) Everett, H. III (1957), "Relative state Formulation of Quantum
 Mechanics", Rev. Mod. Phys. 29, 454
(2) De Witt, B. S. (1970) "Quantum Mechanics and Reality" Physics Today 23,
30-35
(3) DeWitt, B. S., and Graham, N., eds. (1973), The Many-Worlds
Interpretation of Quantum Mechanics, Princeton: Princeton University Press
(4) Il termine "mondi" indica in pratica gli universi paralleli, mentre
laparola "universo" è normalmente usata dai proponenti di questa
interpretazione per indicare l'insieme dei mondi. Ma non c'e' accordo su
questa terminologia e molti autori usano i termini invertendone il
significato
(5) vedi ad es:
Deutsch D. (1985) "Quantum Theory as a Universal Physica Theory",
International Journal of Theoretical Physics 24, 1-41
Deutsch D. (1986) "Three experimental implications of the Everett
interpretation", in R. Penrose and C.J. Isham (eds.), Quantum Concepts of
Space and Time, Oxford: Caledonia Press, pp. 204-214
(6) vedi nota (5) per la bibliografia
(7) probabilmente avrai sentito parlare di queste interpretazioni e le
conoscerai, nel caso non fosse cosi' due ottimi testi introduttivi (non solo
a questi apetti della MQ) sono
Ghirardi G. C. (1997), Un'occhiata alle carte di Dio, Milano, Il Saggiatore
e, per una visione piu' filosofica
Albert Z. D. Meccanica quantistica e senso comune, Adelphi, 2000
(8) Vaidman, L. (1998) "On Schizophrenic Experiences of the Neutron or Why
We should Believe in the Many-Worlds Interpretation of Quantum Theory',
International Studies in the Philosophy of Science 12, 245-261
vedi anche:
Vaidman (2001) The Paradoxes of the Interaction-Free Measurement
Li trovi entrambi qui 
http://it.arxiv.org/
 cercando "Vaidman" tra gli autori
nella sezione "find" di "Quantum Physics"
N.B. Gli articoli che ho citato li trovi sicuramente nella biblioteca della
tuafacolta', sui libri non sono sicuro se ci sono, ma quelli alla nota (7)
sono ancora in vendita mentre quello alla nota (3) è super esaurito ed è
presente solo nella biblioteca di Padova per quanto ne so

...
 > 
 >   ... e' piu' o meno una riformulazione dell'interpretazione a 
 >   molti mondi di Everett III della meccanica quantistica: uno dei
 >   tanti modi di interpretare il formalismo (interpretazione tanto 
 >   suggestiva ed interessante quanto non verificabile e inutile dal 
 >   punto di vista pratico). 
 
 Un modo per distinguere sperimentalmente fra Copenhagen e
 i molti mondi è suggerito in:
 
 Deutsch D.: Int. J. Theor. Phys. (1985) vol. 24, p. 1
 
 Mukhanov, V: " Time asymmetry and the interpretation
 of quantum theory" in:  " Physical Origins of Time Asymmetry "
 Edited by J.J. Halliwell, J. Pérez-Mercader, W.H.Zurek
 Cambrdige Unibersity Press 1994; Ch. 19, p. 280 - 286.
 
 bye,
 Corrado.