Meccanicismo e determinismo, l'assedio finale agli EPR

[nAn]

Probabilmente la discussione pi

[Matthias]

Suggerimento: se postassi un breve glossario con le definizioni delle correnti di pensiero scintifico che stai citando, renderesti la discussione pi

[errezerotre]

concordo

[nAn]

Io non sono tanto bravo sull'argomento, mi diletto, non sono un fisico, non studio fisica

Cmq; Cos'è la meccanica quantistica?

La meccanica quantistica o fisica quantistica è un complesso di teorie fisiche formulate nella prima metà del ventesimo secolo che descrivono il comportamento della materia a livello microscopico, a scale di lunghezza inferiori o dell'ordine di quelle dell'atomo o ad energie nella scala delle interazioni nucleari, dove cadono le ipotesi alla base della meccanica classica. Essa permette di interpretare e quantificare fenomeni che, nell'opinione della maggior parte dei fisici contemporanei, non possono essere giustificati dalla meccanica classica.

La peculiarità della meccanica quantistica è il fatto che in essa le particelle vengono descritte tramite onde di probabilità. Una conseguenza importante di questo è il cosiddetto principio di indeterminazione di Heisenberg, secondo il quale esistono coppie di variabili (dette tra loro non compatibili), come posizione e impulso di una particella, il cui valore non può essere conosciuto simultaneamente con precisione arbitraria, indipendentemente dall'accuratezza delle misure. In particolare, in meccanica classica, la conoscenza del valore delle variabili coniugate a un dato istante permette, attraverso le equazioni del moto, di predirne l'evoluzione con precisione arbitraria, mentre l'indeterminazione quantistica permette di prevedere solo la probabilità di misurarne determinati valori all'atto dell'esperimento; questo conferisce un carattere prettamente probabilistico alla teoria.

La meccanica quantistica elimina anche la distinzione tra particelle e onde che aveva caratterizzato la fisica del XIX secolo. L'evoluzione temporale di un sistema quantistico, infatti, presenta le caratteristiche tipiche delle onde (fenomeni di interferenza e diffrazione). All'atto della misura viene osservato un comportamento corpuscolare, vale a dire le grandezze estensive associate alla radiazione non vengono rilevate come un flusso continuo, ma diviso in quanti (dal latino quantum, quantità, da cui il nome della teoria). In questo modo, non si è costretti a dire che la materia si comporta contemporaneamente come onde e particelle, che sarebbe una contraddizione, ma che l'evoluzione della distribuzione delle probabilità ha caratteristiche ondulatorie, mentre all'atto della misura si riscontrano proprietà corpuscolari. Questa doppia natura prende il nome di dualità onda-corpuscolo ed è spesso considerata come una caratteristica fondamentale della teoria; tuttavia, i due concetti sono tipici della meccanica classica, in quanto non soggetti al principio di indeterminazione, perciò spesso la terminologia discendente da essi non è del tutto adatta alla meccanica quantistica.

Wiki.

Corollari:

Sin dall'inizio i concetti estremamente controintuitivi della Meccanica Quantistica hanno dato vita a complessi dibattiti filosofici. Esistono diverse "interpretazioni" della Meccanica Quantistica che cercano, in modi diversi, di gettare un ponte tra il modo in cui il formalismo della teoria sembra descrivere il mondo fisico e il comportamento "classico" che esso esibisce a livello macroscopico. Che questo sopra enunciato sia, effettivamente, un problema (concettuale e formale), venne messo in luce già nel 1935 quando Erwin Schrödinger ideò l'omonimo paradosso del gatto. Molto si è discusso, inoltre, su una peculiarità molto affascinante della teoria: la Meccanica Quantistica sembrerebbe essere non-locale. Questa caratteristica è stata messa in luce a partire da un altro famoso "paradosso", quello ideato da Albert Einstein, Podolsky e Rosen, sempre nel 1935, e che prende nome di paradosso EPR dalle iniziali dei tre fisici.

Le interpretazioni della Meccanica quantistica sono, in altre parole, dei tentativi di risolvere problemi come quello della misurazione, specificando al contempo una ontologia per la Meccanica Quantistica che tratti in qualche maniera il problema della non-località.

L'interpretazione di Copenaghen è la più conosciuta e famosa delle interpretazioni in Meccanica Quantistica, viene denominata, per questo, "interpretazione standard" e la sua formulazione è stata incorporata anche nei postulati della teoria (vedi postulati della meccanica quantistica). Questa interpretazione è dovuta alla congiunzione di diverse riflessioni filosofiche, portate avanti da famosi fisici, tutti collegati, per diversi motivi, alla città di Copenaghen. I più importanti dei quali sono: Niels Bohr, Werner Heisenberg, Max Born, Pascual Jordan e Wolfgang Pauli. D'altra parte l'interpretazione di Copenaghen non è stata mai enunciata, nella forma odierna, da nessuno di questi fisici, anche se le loro speculazioni hanno diversi tratti in comune con essa. In particolare, la visione di Bohr è molto più elaborata dell'interpretazione di Copenaghen, e potrebbe anche essere considerata separatamente come interpretazione della complementarità in Meccanica Quantistica, per la quale si rinvia alla voce ad essa dedicata.

Albert Einstein, pur avendo contribuito alla nascita della Meccanica Quantistica, criticò sempre la teoria dal punto di vista concettuale. Per Einstein era inconcepibile che una teoria fisica potesse essere valida e completa pur descrivendo una realtà in cui esistono delle mere probabilità di osservare alcuni eventi e in cui queste probabilità non sono statistiche ma ontologiche. Le critiche di Einstein si riferiscono alla Meccanica Quantistica nella "interpretazione" di Bohr e della scuola di Copenaghen (all'epoca non c'erano altre interpretazioni altrettanto apprezzate), ed è in questo contesto che va "letto" il suo "paradosso EPR".

Einstein non accettava inoltre l'assunto della teoria in base al quale qualcosa esiste solo se viene osservato. Einstein sosteneva che la realtà (fatta di materia, radiazione, ecc...) sia un elemento oggettivo, che esiste indipendentemente dalla presenza o meno di un osservatore e indipendentemente dalle interazioni che può avere con altra materia o radiazione. Bohr al contrario sosteneva che la realtà (dal punto di vista del fisico, chiaramente) esiste o si manifesta solo nel momento in cui viene osservata anche perché, faceva notare, non esiste neanche in linea di principio un metodo atto a stabilire se qualcosa esiste mentre non viene osservato. È rimasta famosa, tra i lunghi e accesi dibattiti che videro protagonisti proprio Einstein e Bohr, la domanda di Einstein rivolta proprio a Bohr "Allora lei sostiene che la luna non esiste quando nessuno la osserva?". Bohr rispose che la domanda non poteva essere posta perché concettualmente priva di risposta.

L'Interpretazione a Molti Mondi sostiene invece che ad ogni atto di misurazione corrisponde lo scindersi (ing: splitting) del nostro universo in una miriade di universi paralleli, uno per ogni possibile risultato del processo di misurazione. Questa interpretazione nasce da un articolo del 1956 scritto da Hugh Everett III, tuttavia il modo abbastanza ambiguo in cui la teoria è stata esposta in questo articolo non lo rese famoso. Fu invece "riscoperto" negli anni '70 da De Witt e Graham che esposero la teoria in maniera più completa e formalmente soddisfacente.

Nonostante i suoi moltissimi successi la meccanica quantistica non può essere considerata una teoria definitiva. Alcuni limiti fondamentali della teoria, che erano già ben presenti agli stessi scienziati che la formularono, sono la sua incompatibilità con la teoria della relatività Einstainiana e la sua incapacità di descrivere sistemi dove il numero di particelle presenti vari nel tempo.

La teoria quantistica dei campi rappresenta un'estensione della meccanica quantistica che tiene conto degli effetti associati all'invarianza per trasformazioni di Lorentz proprie richiesta dalla relatività ristretta (tra i quali la non conservazione del numero di particelle) ma ancora non esiste una estensione della meccanica quantistica che tenga conto della relatività generale.

L'unificazione delle due teorie, la cosiddetta teoria quantistica della gravitazione è uno degli obiettivi più importanti per la fisica del XXI secolo. Ovviamente, viste le numerose conferme sperimentali delle due teorie, la teoria unificata dovrà includere le altre due come approssimazioni, quando le condizioni ricadono nell'uno o nell'altro caso.

Determinismo:

Sul libero arbitrio.
Il significato esatto del termine "determinismo" è stato storicamente oggetto di varie interpretazioni. Alcuni ritengono che, il determinismo e il libero arbitrio si escludano a vicenda, mentre altri, definiti "compatibilisti", credono che le due idee possano coesistere. La maggior parte delle controversie deriva dal fatto che la definizione di "libero arbitrio", come quella del determinismo, non è univoca.

Alcuni sostengono che si riferisca alla verità metafisica dell'agire indipendente, mentre altri lo definiscono semplicemente come la percezione di essere attore (in senso etimologico) che gli esseri umani hanno mentre agiscono. Per esempio, David Hume sosteneva che è possibile che gli esseri umani non possano formare liberamente (indipendentemente dal contesto) i propri desideri e convinzioni, ma l'unica interpretazione sensata di "libertà" sia collegata alla possibilità di tradurre quei desideri e quelle convinzioni in azioni volontarie.

Poi..

Una parte fondamentale del dibattito libero arbitrio contro determinismo è il problema della causa prima. Il deismo, una filosofia espressa dal diciassettesimo secolo, sostiene che l'universo sia deterministico fin dalla sua creazione, ma attribuisce la creazione ad un Dio metafisico definito come "causa prima", al di fuori della catena deterministica degli eventi. Secondo questa concezione, Dio può aver avviato il processo, ma non ha più influito sugli eventi successivi (determinati dalla catena causa-effetto).

Questa visione illustra il problema fondamentale che caratterizza ogni concezione di determinismo: o l'intero spazio-tempo è comparso ad un certo punto senza una causa precedente, e questo nega il concetto stesso di determinismo, oppure lo spazio-tempo è sempre esistito, e questo non risolve il problema dell'infinito.

Sempre Wikipedia.

Ho in Inglese un documento su le nuove teorie deterministiche, lo traduco per me, ve lo posto completo tra un pò di giorni.

Cmq, grrrrrrrrrr......

[Mr. D.]

Sta in pratica chiedendo se credete che l'uomo possa decidere per sé o se esista il destino, il tutto alla luce di scoperte e postulazioni di scienziati, che sarebbe cortese riportare, che definendosi "neo-deterministi" si ricollegano alla fisica classica dove da causa segue effetto. In pratica, il vecchio tema del caso e della necessità.
Uh, arrivato tardi...
Va la, mandamelo in inglese quel file, chissà che robaccia produrrai traducendolo... : P

[nAn]

[QUOTE=Mr. D.;586174]Sta in pratica chiedendo se credete che l'uomo possa decidere per s

[Cornolio]

Mi considero un neo-determinista

Ed espongo un piccolo pensiero relativo alla nostra mente: se potessimo annullare ogni tipo di "senso", cioè annichilire il sistema nervoso periferico, i processi mentali, pensieri compresi, conseguenti a quel momento, sarebbero determinati. "semplice" consequenzialità sinaptica, più deterioramento neurale, in ogni caso "tutto inizia e finisce nel nostro cervello", pensiero compreso.

Come gli agenti chimici in una provetta.

[Cornolio]

Grazie.
Ma chiedevo sopratutto se avevano notizie e se qualcuno mi poteva aiutare a raccogliere le nuove teorie.

Quotandomi:

Brian Greene, L'universo elegante

[Mr. D.]

Comincia col piemmare quel file, poi vedo cosa potrò fare per aiutarti... Intanto, un libro per studiare la meccanica quantistica dal punto di vista filosofico è Reichenbach, "I principi filosofici della meccanica quantistica". Poi, anche qualcosina sulla matematica del caos è utile, che so, Prigogyne... La collaborazione Hawkings-Penrose l'hai già letta?

[Matthias]

Guardalo l'epistemologo...

[Mr. D.]

Guardalo l'epistemologo...

Dove dove?!?

[Matthias]

scusa, era uno xenomorfo...

@Corn

[Mr. D.]

scusa, era uno xenomorfo...

AAAAARGGGHHH!!! DALLE PARETI!!! ESCO(NO) DALLE FOTTUTE PARETI!!!

@Cornò: non credo di aver capito totalmente il tuo esempio. Me lo potresti rispiegare ampliandolo? Ho afferrato il senso generale ma c'è qualcosa che mi sfugge.

Uhm... Non so, non mi convince molto... Mi sa molto di Spinoza quando fa l'esempio della pietra...

[nAn]

[QUOTE=Mr. D.;586184]Comincia col piemmare quel file, poi vedo cosa potr

[Cornolio]

Provo a spiegarlo in un altro modo ma non so cosa ti sfugga..

Sistema nervoso centrale. Sistema nervoso periferico. Chiaramente sono strettamente legati e non è facile, anatomicamente, effettuare una separazione.
Mettiamo, per ipotesi, di poter "annullare" i neuroni che fanno da tramite dal snc al snp (cioè i neuroni del snp che sinaptano sul snc). A questo punto il snc è tecnicamente "isolato", ovvero non può esperire nulla dal mondo esterno.

In questa condizione i processi mentali saranno naturalmente determinati.
Così come in una configurazione sub-atomica sai che le particelle reagiranno tra di loro in un modo, così potresti sapere (chiaramente non ci sono strumentazioni sufficienti... nè possiamo ignorare Heisenberg ) come reagiranno i neuroni nel snc e di conseguenza anche cosa penserà l'individuo.

In realtà poi si dovrebbe tenere in considerazione il deterioramento neuronale e tutti gli agenti fisici esterni che influiscono sul cervello in modo fisico, appunto.