Paradosso del gatto di Schrödinger..
Salve ragazzi prendo spunto per questo mio topic dalla serie televisiva "flash forward " nel corso della quale più volte sono menzionate tematiche di meccanica quantistica . In modo particolare si parla di questo paradosso quello del " gatto di Schrödinger " , ben noto a tutti , ma ciò che proprio mi sfugge è la sua coerenza ! In che ottica è possibile leggere "quantisticamente " questo " risultato " ed a quali regole logiche è legato ??
Risposte
In meccanica quantistica lo stato fisico di una particella(dove per stato fisico si intende per esempio la direzione dello spin)prima di fare una misura non si conosce, tuttavia quando facciamo una misura la misura stessa cambia lo stato della particella.
per esempio immagina di avere degli atomi di argento che fai passare attraverso un dispositivo con un campo magnetico rivolto lungo l'asse $z$ .questi prima di passare lungo il dispositivo possiedo una direzione dello spin non nota , tuttavia quando questi passano attraverso il dispositivo questo cambia il loro stato.(avranno alcuni spin rivolto verso z positivo altri verso z negativo)
nell'esperimento del gatto prima di aprire la scatola non sappiamo se il gatto è vivo o morto così come non sappiamo la direzione dello spin prima di fare una misura.Come diceva dirac :-una misura fà sempre saltare il sistema in un autostato della variabile dinamica che si misura-.
per esempio immagina di avere degli atomi di argento che fai passare attraverso un dispositivo con un campo magnetico rivolto lungo l'asse $z$ .questi prima di passare lungo il dispositivo possiedo una direzione dello spin non nota , tuttavia quando questi passano attraverso il dispositivo questo cambia il loro stato.(avranno alcuni spin rivolto verso z positivo altri verso z negativo)
nell'esperimento del gatto prima di aprire la scatola non sappiamo se il gatto è vivo o morto così come non sappiamo la direzione dello spin prima di fare una misura.Come diceva dirac :-una misura fà sempre saltare il sistema in un autostato della variabile dinamica che si misura-.
Dunque non potremmo mai dire dove si trova una particella oppure quale sia il suo spin "reale " ? Quali sono le teorie portanti in questione?? 
"menale":
Dunque non potremmo mai dire dove si trova una particella oppure quale sia il suo spin "reale " ? Quali sono le teorie portanti in questione??
La teoria in questione e' semplicemente la meccanica quantistica.
Il problema del gatto di Schroedinger e' un problema di interpretazione, e per alcuni e' un problema filosofico.
Secondo me invece la tua domanda e' mal posta.
Chiediti piuttosto di una particella quale sia lo spin "che misuro".
Cioe' io faccio la misura dello spin (tipo Stern e Gerlach) e trovo per es. $+1/2$.
"Quanto era lo spin _prima_ della misura" e' una domanda errata perche' sara' in generale una sovrapposizione dei due autostati di spin $+1/2$ e $-1/2$.
Non vi e' alcuna difficolta' in questo, e l'evoluzione di uno di tali stati "sovrapposti" e' assolutamente deterministica, una volta che conosci quali sono le interazioni in gioco.
Diciamo che e' un salto "logico" che bisogna fare nella propria mente per arrivare a capire la meccanica quantistica.
Una specie di "illuminazione" che va raggiunta per avere la possibilita' di andare oltre su quel cammino, se vogliamo metterla cosi'...
Ohibò "Illuminazione" ? Addirittura ? Credo che sia , più semplicemente , un nuovo slancio frutto di nuove teorie , di nuovi studi nonché di nuovi modi di vedere il mondo . Quello che mi chiedevo era : sostanzialmente cosa voleva dire Schrodinger con quel "paradosso" ? A cosa mirava in modo particolare ?
"menale":
Ohibò "Illuminazione" ? Addirittura ? Credo che sia , più semplicemente , un nuovo slancio frutto di nuove teorie , di nuovi studi nonché di nuovi modi di vedere il mondo .
Perche' mai ti sembra eccessivo il termine "illuminazione"?
Inoltre: la MQ non e' il frutto di un nuovo modo di vedere il mondo. E' frutto di una serie di idee, avute da persone molto dotate, nell'ambito di ben determinati problemi di fisica, in un periodo molto fertile della storia della Fisica e del Sapere umano. Fortunatamente queste persone vivevano molto vicine le une alle altre (beh, insomma, relativamente...).
Successivamente molte persone hanno studiato dal punto di vista filosofico quello che era successo in quegli anni. Con qualche decennio di ritardo, pero'...
In fisica dopo pochi anni tutti avevano iniziato a pensare in quel modo, non il viceversa, come la tua frase sembra implicare.
Quello che mi chiedevo era : sostanzialmente cosa voleva dire Schrodinger con quel "paradosso" ? A cosa mirava in modo particolare ?
Anzitutto non e' un paradosso nel senso logico del termine.
E' un paradosso se tu pretendi di applicare l'intuizione della meccanica classica al problema quantistico.
L'uso del gatto, cioe' di un sistema macroscopico, per di piu' un essere senziente, che (a differenza di una sedia o un sasso) ha una percezione di se', serve a evidenziare proprio la differenza tra la MQ e la MC.
La domanda se il gatto e' vivo o e' morto e' una domanda insomma che vista dal punto di vista del gatto non sembra complicata, eppure le diventa dal punto di vista dello sperimentatore (diciamocelo, un pochino sadico...) che conduce l'esperimento dal di fuori della scatola.
Side remark: consiglio a tutti quelli che abbiano un minimo di conoscenza di propagazione per onde (tipo ottica ondulatoria) la lettura degli articoli di Schroedinger sulla meccanica ondulatoria: a te non piacera' il termine, ma sono veramente illuminanti.
Yoshiharu ti ringrazio vivamente per le informazioni che mi hai elargito . Credo che sia arrivato il momento di approfondire teoricamente il discorso a riguardo della meccanica quantistica ! MI consigli qualche testo per cominciare da autodidatta ??
"menale":
Credo che sia arrivato il momento di approfondire teoricamente il discorso a riguardo della meccanica quantistica ! MI consigli qualche testo per cominciare da autodidatta ??
Dipende da che basi hai.
Che conoscenze di matematica hai, e che conoscenze di fisica generale.
Inoltre devi anche capire che obbiettivo ti poni, almeno inizialmente. Cosi' da trovare un compromesso tra i mezzi e i fini, diciamo.
Allora ho appena concluso il primo anno del corso di laurea in Matematica .In fisica ho conoscenze abbastanza profonde ( modestia a parte ) in meccanica e dinamica , sporadiche in termodinamica ed elettromagnetismo , scarse ( se non nulle ) in ottica onde ect ect L'obiettivo sarebbe una conoscenza abbastanza profonda della meccanica quantistica con l'acquisizione di tutti i concetti chiave del caso . Spero che i corsi di Fisica I , Fisica II e Meccanica Razionale elevino al quadratico le mie conoscenze !
"menale":
Allora ho appena concluso il primo anno del corso di laurea in Matematica .In fisica ho conoscenze abbastanza profonde ( modestia a parte ) in meccanica e dinamica , sporadiche in termodinamica ed elettromagnetismo , scarse ( se non nulle ) in ottica onde ect ect L'obiettivo sarebbe una conoscenza abbastanza profonda della meccanica quantistica con l'acquisizione di tutti i concetti chiave del caso . Spero che i corsi di Fisica I , Fisica II e Meccanica Razionale elevino al quadratico le mie conoscenze !
Se l'obbiettivo e' di raggiungere una conoscenza profonda della MQ, ti tocca fare il percorso dei fisici, e poi proseguirlo per n-mila anni...quando arrivi, manda una cartolina
Se ti bastano conoscenze ragionevolmente approfondite, allora dovresti studiare prima meccanica razionale e fisica II dai testi dei fisici (cio' implica il raggiungere il livello nel quale potresti passare senza troppi problemi i relativi esami del CDL in fisica: non e' banale, soprattutto da autodidatta).
Questo perche' oltre a conoscere bene la meccanica hamiltoniana classica, e' necessario conoscere abbastanza elettromagnetismo da capire bene l'ottica ondulatoria, cosi' da riuscire ad inquadrare bene i concetti della *meccanica* ondulatoria in seguito. Questa e' una cosa che spesso viene sottovalutata pure nei corsi per fisici, purtroppo.
Poiche' studi matematica do' per scontato che arriverai prima o poi ad apprendere gli strumenti matematici necessari per "l'impresa" nei tuoi corsi.
Se riesci ad avere frequenti discussioni (*tecniche*) con studenti di fisica intorno al terzo anno e' meglio, visto che certi dubbi solo leggendo i libri ci metti una vita a risolverli (e suppongo tu abbia anche altro da fare...).
Se poi magari e' gente piu' esperta, meglio ancora, of course...
Mi rendo conto che questi miei consigli sono abbastanza inutili, pero' in effetti la MQ e' una di quelle cose che se la vuoi studiare bene non ci sono molti modi diversi per farlo...
Ti ringrazio per tutti i consigli che mi hai elargito . Puoi sottopormi qualche testo "divulgativo" come primo approccio all'argomento ma che non sia banale ???
"menale":
Ti ringrazio per tutti i consigli che mi hai elargito . Puoi sottopormi qualche testo "divulgativo" come primo approccio all'argomento ma che non sia banale ???
Potresti provare qualche libro tipo "Un'occhiata alle carte di Dio" di Ghirardi. Non e' proprio un libro da ombrellone, ma e' molto interessante.
Altra lettura interessante sono i libri di Penrose, ma li' siamo piu' sul variegato, non e' che te ne posso indicare uno in particolare.
E' che con la divulgazione sulla meccanica quantistica bisogna starci attenti, si trovano molte sole...
Cmq vedrai che quando arriverai con lo studio a prendere in mano qualche testo importante di MQ, avrai una prospettiva diversa.
Lo spero dai !!
Ti è mai capitato di leggere " La strada che porta alla realtà - le leggi fondamentali dell'Universo" di Penrose ( eheheh ) ??
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