gatto di Schrodinger

Versione Completa   Stampa   Cerca   Utenti   Iscriviti     Condividi : FacebookTwitter
Pagine: [1], 2
astrodanzante
00venerdì 9 settembre 2005 21:20

Il cosidetto Paradosso del gatto di Schrodinger è un famoso esperimento concettuale proposto nel 1935 da Erwin Schrodinger, per dimostrare le limitazioni della meccanica quantistica.
L'esperimento consisteva nel realizzare un sistema isolato dall'ambiente esterno, costituito come segue:

1) un sistema quantistico (per esempio un campione di materiale radioattivo) che avesse, nel giro di un ora, il 50% di probabilità di decadere in uno stato differente da quello iniziale

2) un rivelatore (per esempio un contatore Geiger) in grado di misurare se il decadimento fosse avvenuto o meno

3) una fiala di veleno sigillata, collegata al rivelatore di cui al punto precedente con un sistema che l'avesse aperta ad avvenuto decadimento

4) ed ovviamente il gatto, che nel giro di un ora sarebbe morto con una probabilita' del 50%

Schrodinger voleva dimostrare la limitatezza della meccanica quantistica nel descrivere un sistema macroscopico. Per dovere di cronaca segnalo che lo stesso Schrodinger ebbe a dire, nel seguito, che avrebbe preferito non aver incontrato quel gatto.

Il motivo della formulazione del paradosso è il seguente. La meccanica quantistica eè perfettamente deterministica al suo interno, in quanto le funzioni d'onda che descrivono lo stato del sistema evolvono nel tempo secondo la famosa equazione di Schrodinger, la quale permette di calcolare esattamente (se siamo bravi a fare i conti) lo stato futuro del sistema, dato lo stato attuale. Non c'è nessuna "indeterminazione", a questo livello, semmai l'unico limite è che ci sono alcuni "stati del sistema" classicamente interessanti (per esempio avere una particella in una posizione e velocità note) che invece quantisticamente non esistono. Ripeto: semplicemente non esistono, non esiste per esempio uno stato in cui una particella si trova esattamente in un certo punto ed ha esattamente una certa velocità. Quasi per "compensare" questa limitazione, la meccanica quantistica prevede degli stati "sovrapposti", impossibili in meccanica classica (ed un po' controintuitivi): per esempio può esistere una particella che stia "contemporaneamente" in due posti differenti. Non c'è nulla di indeterminato in questa "ubiquità", semplicemente esistono questi stati "sovrapposti".

L'indeterminazione nasce nel momento dell'interazione con il mondo "classico", che tipicamente viene identificato come una "perturbazione". In genere la perturbazione cui siamo interessati è quella dovuta allo strumento di misura, che fa "collassare" la funzione d'onda in quello che tecnicamente si chiama un "autostato della quantità misurata". Per dirla in parole semplici, "scompare" la sovrapposizione così strana di cui ho parlato sopra. Per continuare l'esempio, la particella viene trovata in uno solo dei due possibili posti, con una certa probabilità, che è quella cui ci si riferisce quando si dice che la meccanica quantistica è una meccanica "probabilistica" (e corrisponde a quel 50% di probabilità di decadimento del materiale radioattivo di cui ho parlato nelle prime righe di questa risposta)
Questo collasso, pero', è molto strano: perchè l'interazione del sistema con uno strumento di misura deve cambiare l'evoluzione in modo probabilistico, mentre l'interazione del sistema con un qualsiasi altro oggetto quantistico cambia sì tale evoluzione, ma in modo perfettamente deterministico? In che cosa uno strumento di misura è diverso da un altro oggetto? In fin dei conti uno strumento di misura deve rispettare le stessi leggi fisiche del sistema, e quindi, se la meccanica quantistica è corretta, anche lo strumento di misura deve comportarsi di conseguenza. Quindi il collasso della funzione d'onda non dovrebbe avvenire, ma dovrebbe essere lo strumento di misura ad andare in una sovrapposizione di stati. Nel caso del paradosso il gatto dovrebbe essere CONTEMPORANEAMENTE vivo e morto! Con questa affermazione si voleva dimostrare l'incompletezza della meccanica quantistica nel descrivere la realtà macroscopica (per la cronaca la meccanica quantistica riesce a prevedere molte proprietà microscopiche con una precisione davvero impressionante!). Ci sono state alcune interpretazioni filosofiche del paradosso, invero molto estreme, che sono arrivate a dire che il collasso della funzione d'onda deriva dall'osservatore "umano", in quanto gli strumenti di misura (ed i gatti) effettivamente vanno in una sovrapposizione di stati, la quale scompare grazie all'osservazione dello sperimentatore (il quale non va lui stesso in una sovrapposizione di stati a causa dell'esistenza dell'anima, sic!). Un'interpretazione più razionale e verificabile che è andata per la maggiore a lungo è stata quella secondo cui un sistema macroscopico, ossia fatto da un grandissimo numero di atomi, non può trovarsi in una sovrapposizione di stati quantistici a causa della sua complessità. Non sarebbe quindi la meccanica quantistica ad essere incompleta, ma la complessità dei sistemi macroscopici a farne "scomparire" gli effetti



(di Davide Del Vento)





Parliamone...
pescetrombetta
00sabato 10 settembre 2005 13:20
... nel senso che il mondo è complesso?
Che un evento può avere almeno due interpretazioni, completamente opposte fra loro?
Che non esiste un "rivelatore", arbitro, Onu, libero dalle dinamiche perverse del mondo, e in grado quindi di guardarlo con distacco e/o dirimerne le controversie?
Che tutto è già scritto ma noi comunque non lo capiremo mai?

... derive nichiliste in agguato!

Ma soprattutto,
non è che, forse, il materiale radiattivo qualche problemino al cervello lo da? E poi, il povero gattino che fine ha fatto?
amboy
00sabato 10 settembre 2005 21:23
Ah, i gatti di Schroedinger !
Volevo chiamare così il mio gatto prima di scoprire che era femmina.
Einstein li odiava a tal punto da tirar fuori una dimostrazione all'anno per smontarli: purtroppo erano tutte troppo stupide e contenevano errori clamorosi tipo violazioni della Relatività Generale (che aveva inventato lui).
Però inventò il concetto (involontario) di stato EPR che per un po' è stato alla base della sciocca teoria dei computer quantistici.

Che in natura gli stati siano sovrapposti è innegabile...
Se non ci fosse la sovrapposizione degli stati la materia non potrebbe esistere in quanto sottosta a statistiche fermioniche che definiscono le energie degli elettroni in un atomo, ad esempio...

Ma l'esempio del gatto è lampante.
Nessuno (o quasi) comprende il vero senso dell'esempio: la meccanica quantistica nasce tutte le volte che c'è una sovapposizione di stati... indipendentemente dal fatto che si parli di scale subatomiche o meno.
Il mio capo, F.T. Arecchi (praticamente una rockstar) ne dedusse che anche il cervello umano è quantistico con una costante di Planck più grande.

Riguardo al collasso della funzione d'onda: è un grande mistero... è dal 1950 che tutti tentano di levare questo principio dai 6 postulati della meccanica quantistica...

Ma io non sono un sostenitore del determinismo: il determinismo nasce solo a scale molto grandi, maggiori delle distanze molecolari.

Ma sto delirando... scusate !
pastronef
00sabato 10 settembre 2005 21:29
o porca tr....
prima di leggere il topic avevo appetito ed ero di buon umore..[SM=g27835]
certo che proprio un cazzo c'avevano da fare sti studiosi [SM=g27828]
amboy
00sabato 10 settembre 2005 22:31
Re:

Scritto da: pastronef 10/09/2005 21.29
o porca tr....
prima di leggere il topic avevo appetito ed ero di buon umore..[SM=g27835]
certo che proprio un cazzo c'avevano da fare sti studiosi [SM=g27828]



Se non lo facevano a quest'ora non c'erano i computer !!!!!!!!!!!!!!!!!
E' dalla meccanica quantistica che nasce l'idea di transistor !
pastronef
00sabato 10 settembre 2005 22:38
stavo a scherzà [SM=g27828]

computer, odio e amore
astrodanzante
00domenica 11 settembre 2005 03:45

Il mio capo, F.T. Arecchi (praticamente una rockstar) ne dedusse che anche il cervello umano è quantistico con una costante di Planck più grande.



Spero di non essere allocco rispondendoti seriamente.

è un tema molto interessante... potresti spiegare in che senso intendeva "quantistico"? Quantistico è un aggettivo che si usa spesso (e quasi sempre a sproposito, anche perchè di solito i medici non capiscono una mazza di fisica quantistica, sai com'è...) mentre si prova a descrivere taluno o tal'altro aspetto della fisiologia del SNC...


Comunque, io non mi assumo responsabilità sulla salute del gatto, neanche se compio l'osservazione...

amboy
00domenica 11 settembre 2005 12:27
Argh. Cercherò di essere chiaro: ci sono 2 vie per la meccanica quantistica. Secondo la prima, quantizzi tutto introducendo la costante di Planck e ne ricavi tante belle cose come le funzioni d'onda, la sovrapposizione degli stati, gli stati coerenti. Uno stato coerente in mq è, diciamo così, un super-stato di tante cose che cooperano e sono legate tra loro.

Viceversa, Wigner ha dimostrato che se hai uno stato coerente e una sovrapposizione di stati, ne ricavi una meccanica qunatistica.

Ora, poiché i neuroni del cervello, sincronizzandosi a dar luogo alla percezione, raggiungono uno stato coerente, se ne può ricavare, alla Wigner, che si può dedurre una meccanica quantistica per i processi cognitivi. Questo implica una costante di quantizzzazione diversa da quella di Planck, molto più grande e adatta agli stati del cervello.

Questo implica che la mq non è uno stato della relatà ma il nostro modo di descrivere la natura quando ci si trovi a che fare con stati sovrapposti e coerenti tipo gatti di Schroedinger.

Spero di essere stato chiaro...
astrodanzante
00domenica 11 settembre 2005 12:40
Re:

Scritto da: amboy 11/09/2005 12.27

Ora, poiché i neuroni del cervello, sincronizzandosi a dar luogo alla percezione, raggiungono uno stato coerente, se ne può ricavare, alla Wigner, che si può dedurre una meccanica quantistica per i processi cognitivi. Questo implica una costante di quantizzzazione diversa da quella di Planck, molto più grande e adatta agli stati del cervello.

Questo implica che la mq non è uno stato della relatà ma il nostro modo di descrivere la natura quando ci si trovi a che fare con stati sovrapposti e coerenti tipo gatti di Schroedinger.

Spero di essere stato chiaro...



ok, lasciamo perdere il SNC...

a esser chiaro è chiaro... il problema resta quello, il modello, per carità, funziona pura, ma lo stato soprapposto del gatto non è soltanto "di difficile intuizione"... è una cazzata! [SM=g27823]


che mi dici degli universi paralleli?
astrodanzante
00domenica 11 settembre 2005 12:55
Ma se l'esperimento lo facciamo in una scatola trasparente... che ci facciamo con la mq?
nesta72
00domenica 11 settembre 2005 13:06
il gatto di mia sorella
Anni fa mia sorella aveva un gatto. Un giorno l'ha fatto castrare. Alla fine dell'operazione si presenta il veterinario con i "gioielli" del gatto sotto spirito. Io presi il barattolino e mentre il gatto si stava risvegliando dall'anestesia glieli mostrai dicendo "controlla un po' se ti manca qualcosa"
amboy
00domenica 11 settembre 2005 17:52
Re: Re:

Scritto da: astrodanzante 11/09/2005 12.40
lo stato soprapposto del gatto non è soltanto "di difficile intuizione"... è una cazzata! [SM=g27823]





?
Perché?


amboy
00domenica 11 settembre 2005 17:52
Re:

Scritto da: astrodanzante 11/09/2005 12.55
Ma se l'esperimento lo facciamo in una scatola trasparente... che ci facciamo con la mq?



Nulla.
Una cosa del genere è tipica della fisica classica.
astrodanzante
00domenica 11 settembre 2005 17:55
Re: Re:

Scritto da: amboy 11/09/2005 17.52


Nulla.
Una cosa del genere è tipica della fisica classica.



mi spiazzi un pochino...
anche l'isotopo che decade lo descriviamo con la fisica classica?

(oh, dei gatti che ho avuto io, nessuno di loro era quantistico, e sono stati sempre a lungo vivi, e poi morti, mai in stati soprapposti! [SM=g27823] )
zaren1
00domenica 11 settembre 2005 18:43
Sta di fatto che ha usato un sacco di soldi....un isotopo con un'emivita di un'ora è parecchio raro...[SM=g27829]
astrodanzante
00domenica 11 settembre 2005 18:46
Re:

Scritto da: zaren1 11/09/2005 18.43
Sta di fatto che ha usato un sacco di soldi....un isotopo con un'emivita di un'ora è parecchio raro...[SM=g27829]



pensa se ti legge uno che non sa cosa fai nella vita...
zaren1
00domenica 11 settembre 2005 18:54
[SM=g27828]

domani posterò un appello a sottoscrizione strappalacrime per introdurre la scelta " otto per mille alla chiesa o alla ricerca".

Vi prego, ho bisogno di uno sgabello nuovo.[SM=g27819]
amboy
00domenica 11 settembre 2005 21:51
Re: Re: Re:

Scritto da: astrodanzante 11/09/2005 17.55


mi spiazzi un pochino...
anche l'isotopo che decade lo descriviamo con la fisica classica?

(oh, dei gatti che ho avuto io, nessuno di loro era quantistico, e sono stati sempre a lungo vivi, e poi morti, mai in stati soprapposti! [SM=g27823] )



Ehm, allora mi rendo conto che l'esempio del gatto non era davvero chiaro.

Allora, il paradosso del gatto di Schroedinger è un simpatico modo per spiegare cos'è la meccanica quantistica. Quando si fanno delle misure in mq, non si "vede" mai l'oggetto che si misura... non è come misurare la lunghezza di un tavolo con un metro.
Si possono misurare energie di elettroni in un atomo, confgurazioni nucleari, etc. Tutte cose non "visibili".

Ora, tutte queste cose, spesso e volentieri, non se ne stanno necessariamente nello stato che ti aspetti: pensa agli elettroni in un atomo, possono stare nello stato fondamentale o essere eccitati. Non si può sapere a priori in che stato sono ma si conosce la probabilità che siano in uno stato o in un altro.
Infatti il fatto che stiano in uno stato o inun altro è casuale.

Quindi, a priori, l'elettrone è sia in uno stato basso che in uno alto con due differenti probabilità. Solo quando lo misuri scopri dov'è, facendolo precipitare in quello stato.

Così, il gatto è chiuso in una scatola e non lo puoi vedere. L'isotopo che decade serve solo a introdurre una variabile stocastica: infatti non puoi sapere a priori se l'isotopo è decaduto innescando il meccanismo che uccide il micio.
Sai la probabilità che lo sia.

Finché non apri la scatola, il gatto è sia vivo che morto per te ( ma non per lui, eh !): non sai come stia, infatti !

Quando apri la scatola scopri se il gatto è vivo o morto e fai collassare la funzione d'onda del gatto nello stato vivo o morto, peché scopri quel che gli è successo.

Se non ci fosse la scatola, si avrebbe semplicemente fisica classica, perché ad ogni istante t potresti definire una funzione che descrive lo stato di vita del gatto.

Infatti in mq non esistono più le funzioni... ma ora sto andando troppo avanti.

Sono stato chiaro ?
amboy
00domenica 11 settembre 2005 21:54
Comuqneu i gatti di Schroedinger sono assai comuni nella vita quotidiana... pensa a tutte le volte in cui non sai se una persona ha fatto o no una certa cosa... finché non vieni informato hai anche lì uno stato sovrapposto.
astrodanzante
00domenica 11 settembre 2005 22:01
Se non telefoni a tua zia da un mese, allora tua zia sta in uno stato soprapposto (di tante cose, potrebbe star bene o male, potrebbe esser libera o in galera, potrebbe essere ancora tua zia oppure esser diventata tuo zio etc etc)

Giusto?


Ma detta così tu trasferesci una proprietà dall'oggetto (tua zia, che oggettivamente non è contemporaneamente libera e in galera) a all'osservatore (cioè alla tua ignoranza)...



e non mi pare che il problema sia solo nella nostra ignoranza... oppure a suo tempo non ho capito un cazzo degli elettroni delocalizzati del benzene ....
zaren1
00lunedì 12 settembre 2005 08:51
Annuncio strappalacrime


esiste una proposta di legge per devolvere l'8 per mille dell'IRPEF alla
ricerca scientifica; sotto trovate il link al sito che raccoglie le adesioni in sostegno alla proposta.
leggete, aderite e diffondete... così mi aiutate anche a pagare l'affitto....!

ADOTTA ANCHE TU UN RICERCATORE !


quiquiquiquiquiquiqui

[Modificato da zaren1 12/09/2005 8.54]

Ogotemelli
00lunedì 12 settembre 2005 10:18
Ho letto stò topic
Mi avete ingrippato assai!
Non ci ho capito niente, e mi sento molto ignorante!

Mi dispiace per il gatto!
lemiemanisudite
00lunedì 12 settembre 2005 13:06
Re: Ho letto stò topic

Scritto da: Ogotemelli 12/09/2005 10.18
Mi avete ingrippato assai!
Non ci ho capito niente, e mi sento molto ignorante!

Mi dispiace per il gatto!




Figurati, io ho capito solo il post di Nesta![SM=g27825]



nesta72
00lunedì 12 settembre 2005 13:22
Io di questo topic mi immagino la scena:
"non ci resta che piangere"
Troisi e Benigni intravedono Leonardo.
Benigni a Troisi "parliamo come se fossimo degli scienziati"
Benigni "nell'arancio c'e' la vitamina C"
Troisi "ma 9 per 9 farà 81".
:Bacco:
00lunedì 12 settembre 2005 13:36
astro, amboy....

ma non ve potavate telefonà?

[SM=g27828] [SM=g27828] [SM=g27828] [SM=g27828]
astrodanzante
00lunedì 12 settembre 2005 14:07
[SM=g27828]

è interessantissimo il discorso! anch'io non ci capisco nulla! L'unico che sa di quello di cui stiamo parlando è Amboy...

comunque... in realtà pensavo potesse esser di spunto anche per discorsi meno scientifici...

Solo che ora voglio sapere se la zia di Amboy è soprapposta!
amboy
00lunedì 12 settembre 2005 14:21
Beh, era solo per cercare di fare un esempio quotidiano: in effetti non è precisamente calzante.
Via, chiudiamo questo discorso visto che non piace a nessuno: riapriamo un bel topic su Ferretti!
:Bacco:
00lunedì 12 settembre 2005 15:06
Eh dai! non fate i permalosi! [SM=g27828]
Guardate che me lo son letto tutto pure io, volete che
non mi interessi!
Poi eravate belli presi, il che è stimolante...

(vabbè lo sto dicendo solo perchè non apriate un post
su GLF [SM=g27828] )

Su si continui..anche io tenterò di inserirmi
appena sarò libero dai meandri di 3dstudiomacsss

zaren1
00lunedì 12 settembre 2005 15:17
Re:

Scritto da: zaren1 12/09/2005 8.51
Annuncio strappalacrime


esiste una proposta di legge per devolvere l'8 per mille dell'IRPEF alla
ricerca scientifica; sotto trovate il link al sito che raccoglie le adesioni in sostegno alla proposta.
leggete, aderite e diffondete... così mi aiutate anche a pagare l'affitto....!

ADOTTA ANCHE TU UN RICERCATORE !


quiquiquiquiquiquiqui

[Modificato da zaren1 12/09/2005 8.54]


lemiemanisudite
00lunedì 12 settembre 2005 15:30

Zaren ho appena firmato l'appello,speriamo serva.


Questa è la versione 'lo-fi' del Forum Per visualizzare la versione completa clicca qui
Tutti gli orari sono GMT+01:00. Adesso sono le 22:53.
Copyright © 2000-2024 FFZ srl - www.freeforumzone.com