Hola gente, mi rivolgo a lor signori per un chiarimento sull'esperimento della doppia fessura e sull'affermazione "l'osservatore collassa la funzione d'onda semplicemente con l'osservazione".
La domanda che mi é nata é: - Al di là della ricostruzione cartoon, il sensore che é stato usato nell'esperimento reale per verificare il passaggio dell'elettrone dalla fenditura, come funzionava? Nel senso... é palese che l'elettrone non può essere conscio del sensore a meno che il sensore non sia solo un apparecchio ricevente (come invece mi aspetterei), ma sia anche in una qualche maniera trasmittente (comunichi quindi la sua presenza). Sbaglio?
Vorrei inoltre riuscire a definire che cos'é "l'osservatore". Osservatore é un apparecchio inanimato (e unicamente ricevente) che registra senza vi sia necessarimente uno spettatore umano o che qualcuno sia conscio di quel che sta accadendo? Se ipotizziamo di approntare un laboratorio per l'esperimento e in una sala totalmente distaccata mettiamo un pulsante per farlo partire poi incarichiamo un ignaro passante (passandogli sottobanco una piotta o due) di andare in quella stanza e premere il pulsante, avremo forse una qualche variazione nei risultati?
Praticamente qui dice, se ho capito bene, che il sensore é invasivo per l'elettrone, non é solo un apparecchio ricevente. Confermate che é corretto? Sono magari stati fatti altri test non invasivi con strumentazioni diverse?
Se é vero quel che dice questo tizio, mi pare che il concetto di osservatore sia un po' improprio... o no?
Sì. E' un modo di dire che i fisici usano perché sfruttano una certa disposizione di materia per fare una misura. In nebulose fredde e distanti prive di vita a migliaia di anni luce da qui succedono cose simili ai fotoni e agli elettroni presenti, anche se non c'è nessuno a guardare.
Nell'esperimento della doppia fenditura, il rilevatore posto in una delle due fenditure che distrugge l'interferenza può essere uno strato di atomi a basso numero atomico, in cui una particella che vi passi perda una piccola quantità di energia che alteri lo strato, ma irrisoria rispetto al risultato successivo. Usando l'analogia del video, in questo caso è come se i poliziotti mettessero una ragnatela davanti al tuo percorso per vedere in che punto passi con l'auto (qui si misura la posizione, non la velocità). Oppure, usando un'analogia più comune del mitra che spara contro due fessure, è come coprire una delle due fessure con carta velina.
No perché il fenomeno di collasso della funzione d'onda non è dovuto all'invasività concreta dell'osservazione, ma al fatto stesso di osservare. Come sopra, non si può dire che la piccola energia persa dall'elettrone colpendo il sottile strato di atomi sia in sé sufficiente per spiegare un completo cambiamento delle frange di interferenza (anche perché gli elettroni possono acquisire energie cinetiche molto alte e ciò non cambia la situazione: se fosse un problema di "invasività" dello strato di atomi, ci sarebbero sempre meno alterazioni del risultato finale con l'aumentare dell'energia cinetica con cui spari l'elettrone contro le fenditure, perché la "carta velina" che copre una delle due fenditure risulterebbe sempre meno invasiva; invece il risultato è sempre lo stesso).
Anticipando il tuo naturale tentativo di ricondurre questi fenomeni all'intuizione comune, è assodato sperimentalmente che non si possa fare. La "bizzarria quantistica" rimane (e diventa anche peggiore). Ciò va molto oltre i cavilli che riesci ad immaginare dietro a un esperimento elementare come la doppia fenditura. Se ti interessa uno dei casi in cui l'intuizione comune viene disintegrata senza via d'uscita puoi dare una letta a questo articolo semi-divulgativo sull'entanglement: http://www.quantum3000.narod.ru/papers/edu/cakes.pdf (semi- perché i materiali puramente divulgativi non riescono a chiudere tutti i cavilli essendo interdetti dall'usare un minimo di matematica elementare).
In QM, e in fisica in generale, non si e' ancora capito cos'e' un osservatore ed in generale una misura. Si sa che se io misuro qualcosa, tipo un decadimento di una particella tramite la misura di una corrente, questa azione fa collassare la funzione d'onda cosicche' mi vedo solo l'autostato della particella. Ma se in generale ci si chiede che cavolo sia una misura, o che ruolo abbia la nostra "conoscenza", allora bum, nessuno sa dire piu' nulla.
Questo "buco" nella fisica, e' considerato da molti *il* problema centrale della fisica, e si chiama problema della misura. E' il motivo x cui ci sono diverse interpretazioni della QM, ognuna che cerca di fare luce sulla questione dell'osservatore.
Questo problema e' andato molto di voga negli anni '50, sino a perdersi intorno ali '80 con l'avvento della teoria dei campi. E' recentemente tornato in auge in quanto la QM serve a roba di ottica quantistica, che e' un campo molto sexy oggigiorno.
È un argomento molto incasinato con troppe interpretazioni diverse che danno lo stesso risultato, se è per questo non si sa neanche se il collasso avvenga veramente. Il punto più affidabile per me è il fatto che gli strumenti di misura sono anch'essi quantistici, quando invece la teoria naive li considera classici: se lo strumento/ambiente stesso è quantistico, si crea entanglement tra esso e l'oggetto esaminato. Ed è per questo che non si capisce più un cazzo a livello interpretativo
Comunque dubito che in questo forum qualcuno si sia specializzato nella materia da poterne parlare a ragion veduta :/
Questo può essere normale, quando si tenta di andare indietro nel tempo per risalire dal particolare al generale della durata (https://it.wikipedia.org/wiki/Pensiero_di_Bergson#Tempo_spazializzato_e_durata_reale, http://users.libero.it/rrech/bergson.html), dall’attuale materia all’energia potenziale che ha da specificarsi, per stabilirsi in qualche ordine/aspetto specifico tra infiniti possibili diversamente improbabili- reciprocamente selezionati ad ogni livello di ogni possibile ulteriore categorizzazione percettiva o ordinamento del reale. E questa stessa è la ragion d’essere del bla bla bla.
Voglio dire, di qui la ricerca di qualità percettive “semplici” e “basilari” (non in assoluto ma rispetto all’esperienza quotidiana), ovvero di astrazioni che mettano in evidenza intuizioni “pure”, o in altre parole, l'esigenza di focalizzare l'attenzione su intuizioni "atomiche" (non in assoluto…) allo scopo di liberare, stimolare e potenziare l’immaginazione. Perché in fondo la questione fondamentale di sempre è quella di svincolare l’immaginazione da paradigmi obsoleti. Infrangere barriere, vivere l’esperienza del “breakthrough”. Questa è la coscienza metafisica.
E cosa c'entra con la figura d'interferenza causata dalla doppia fenditura nel caso in un cui un fotone, per esempio, raggiunga lo schermo nel suo stato d'onda non collassato ?
Gli oggetti si individuano nell’incontro fra diverse qualità percettive, quindi più una qualità percettiva è semplice, più è vaga e indeterminata: “atmosferica”. E così fino a che non avviene l’incontro di una qualità percettiva “semplice” con altre, non si può prevedere dove precisamente questo incontro si concretizzerà nell’evento che sarà osservato. Incontro alle fessure ci va un’“atmosfera”, un’onda metafisica che attraversa i percorsi possibili (le due fessure) ma ogni diverso percorso caratterizzerà una distinzione in più fronti d’onda e quindi l’interferenza al loro incontro - la quale tra l’altro, se vogliamo, è già una prima specificazione qualitativa. Tuttavia se vogliamo osservare qualcosa e quindi incontrare la qualità “semplice” prima che attraversi le fessure, con ciò determiniamo già un evento, contraendo il potenziale, l’onda, in un aspetto locale, il corpuscolo, impedendo così il fenomeno di interferenza.
Guarda che il collasso della funzione d'onda - tramite osservazione - può avvenire anche dopo che è stato superata la doppia fenditura. Questa è la parte che desta maggiore perplessità, molto più dei tuoi deliri metafisici
Vi scervellate senza motivo, in un certo senso il paradigma del collasso oggi verrebbe accettato al di là delle stranezze se non ci fossero problemi di inconsistenza di fondo. È una questione tecnica e io non ho studiato quantum foundations quindi nemmeno posso dire chissà cosa. Ma per riformulare quanto già detto sopra (non sembrerà un "riformulare") uno dei problemi più gravi (se non il problema) è questo.
La funzione d'onda evolve deterministicamente nel tempo, però esprime (considerata sommata nelle sue componenti, e.g. di ogni particella, ed elevata al quadrato) la probabilità di un esito di misura. Potresti sorvolare su questa discrasia determinismo-indeterminismo ma se ci ragioni di più incontri un apparente paradosso. Lo scienziato prende uno strumento di misura (S) e misura un corpo (C), causa un collasso: la funzione d'onda è deterministica fino all'istante di osservazione e poi c'è un evento non deterministico. Ora, riguardiamo l'intera situazione in modo diverso. Scriviamo la funzione d'onda complessiva di S + C, essa evolverà deterministicamente compreso l'evento che prima chiamavamo "collasso": solo quando prendiamo un altro strumento S' e misuriamo il sistema S + C, per vedere com'è andata, ci sarà un collasso, secondo la logica che avevamo impostato. Prima dell'evento con S' c'è solo un entanglement tra S e C, con i due esiti, e conseguente determinismo, non un collasso (per questo sto riformulando quanto detto sopra). Allora quale delle due versioni è vera? Messa così nessuna delle due, perchè ovviamente ora scrivi la funzione d'onda di S' + S + C che sarà deterministica ecc...
Da qui c'è stata una proliferazione di interpretazioni (per es. Many Worlds porta all'estremo il discorso di sopra e dice che c'è solo entanglement, e le istanze che vediamo collassare sono "apparenti", non chiedetemi di più ), che di fatto ai fini di un esperimento non cambiano nulla; è solo che mantenendo la visione naive di collasso (che stavate usando) c'è una inconsistenza. Una domanda può essere se la stessa richiesta di consistenza interna di una teoria della misura (di fatto vogliamo far tornare i conti per l'intero universo, che per definizione non è osservabile con uno strumento esterno) non sia chiedere troppo, in tal caso "shut up and calculate". Passi avanti che conciliano in parte pragmaticità e consistenza sono stati fatti con la teoria della decoerenza, ma non elimina del tutto l'empasse, il problema è aperto. E come ho detto di solito le interpretazioni non sono falsificabili (infatti quelle falsificabili, per es. di Penrose, sarebbero risolutive se verificate).
mi sono invaghito tantisismo su st'esperimento sto guardando parecchi documentari (netflix ) ma vorrei tanto poter capire in maniera piu profonda tutto quanto, da autodidatta e' impossibile vero? intendo, capire la meccanica quantistica studiando per i fatti propri ed arrivare a fare ragionamenti che non siano puttanate atroci e' fattibile o no?
Non mi sento di avere una visione naive e comunque il mio set mentale mi vieta tassativamente di “scervellarmi”.
L’ “osservazione” stessa, come la semplice percezione, è un incontro tra fasi di qualità più o meno specifiche, corrispondenti a funzioni e comportamenti più o meno specializzati, più o meno evoluti (in senso darwiniano). Ad esempio fra la qualità del mio “stato cosciente” e quello di un altro, come oggetto guardato, e visto, con un suo comportamento; una qualità semplice su ciò che può esser visto come una base complessa di altre fasi di qualità semplici, come un sostrato che conservi la “conoscenza” su cui poggia ogni momento di questa vita. L’incontro di una forma di coscienza con un’altra nell’attesa che ci guida su ciò che vogliamo incontrare o su ciò a cui vogliamo andare incontro … come la percezione di un segno.
Vedi, il bello della metafisica è che puoi usare le parole in modo vago, al di fuori di un gioco linguistico: basta che tocchino quelle corde del nostro sentire che ci diano l’idea e la visione di un appagamento cognitivo al quale aspirare. Parole con funzioni vaghe, che diano (o lascino) ampi spazi di libertà all’immaginazione e al pensiero, che generino un ambiente dove possano assumere forme di vita organiche che non oppongano resistenza alla loro stessa potenza; parole solo vagamente indicative e vincolanti, eteree … parole la cui funzione sarà quella di incoraggiare lo sviluppo di una nuova conoscenza o di un nuovo paradigma: come modi di sistemare funzioni appunto vaghe, per ordinare funzioni più specifiche di cui servirci per … affrontare magicamente le più disparate contingenze.
Espressioni di un senso di appagamento conoscitivo a cui aspirare: un’idea, forse il primo passo per un nuovo paradigma della conoscenza, corporazione scientifica e coscienza. L’immagine di un appagamento teorico, in vista di una scienza, conoscenza e tecnologia che ci renda capaci di soddisfare meglio i nostri bisogni e forse anche desideri, ma che fa l’esatto opposto se ci depriva della fantasia interferendo più del necessario con la nostra immaginazione.
ho visto il macchinario proh per sparare fotoni e misurarsli singolarmente, che poi sarebbe utile per fare esperimenti misurando (quindi vedendo la doppia natura delle particelle), peccato costi 20k se no magari studiavo per anni e poi lo compravo per risolvere il mistero ma 20k e' un po troppo
sto guardando parecchi documentari (netflix 
) ma vorrei tanto poter capire in maniera piu profonda tutto quanto, da autodidatta e' impossibile vero? intendo, capire la meccanica quantistica studiando per i fatti propri ed arrivare a fare ragionamenti che non siano puttanate atroci e' fattibile o no?
ma 20k e' un po troppo