Domanda:
Mi riallaccio alla domanda utente "punto esclamativo" su "Cosa è l' energia del vuoto"?
antoniom20011
2013-05-13 15:00:34 UTC
e alla risposta di Falco, ed in particolare all' articolo che ha citato, nel quale si fa riferimento anche al principio di indeterminazione di Heisenberg.
Non avendo studiato la fisica quantistica ho dovuto riflettere a lungo su una frase citata in questo articolo e cioè "il mondo microscopico possiede un’incertezza di fondo: l’impossibilità di determinare con precisione assoluta i parametri fisici delle particelle di piccole dimensioni".
Mi domando se questo concetto affermato dalla fisica quantistica non violi il concetto sperimentale della fisica classica galileiana.
Sette risposte:
tammy_17
2013-05-14 01:53:48 UTC
L'energia del vuoto va ad influire sulla costante cosmologica e infine sull'espansione dell'universo.



Secondo una "vecchia" concezione un campo (gravitazionale o elettromagnetico) era un qualcosa che permeava in continuo lo spazio e che consentiva agli oggetti di "interagire" tra loro a distanza.

Ma non si teneva conto del fatto che l'energia era quantizzata.



Perciò, recentemente, è stata formulata una teoria quantistica dei campi, secondo la quale lo spazio è quantizzato in ogni suo punto, cioè è costituito da una successione strettissima di oscillatori armonici.



Potresti immaginare una serie di piccoli contenitori in cui una pallina può oscillare, ma solo partendo e ritornando ad altezze ben definite e non arbitrarie.



Ci sono dei livelli fissi, dei gradini, da cui si deve partire e a cui si deve arrivare.

Non puoi nemmeno partire se prima non sei sicuro al 100% di raggiungere uno dei gradini.



Proprio perché esistono questi gradini, non si può scendere sotto l'ultimo gradino ed arrivare in fondo al contenitore.

Deve rimanere un minimo di energia.

Questo minimo di energia è l'energia del vuoto.

E proprio questo "minimo di energia" potrebbe spiegare l'Energia Oscura.
Doriangray
2013-05-14 17:30:47 UTC
No che non viola il metodo sperimentale;



La fisica quantistica non e' di semplice comprensione per chi ne osserva i risultati, le implicazioni potrebbero andare aldila' della nostra logica comprensione. Come e' stato detto l'osservatore influisce (purtroppo) sul risultato , una stessa "particella" atomica o subatomica e' capace di presentarsi sotto due stadi diversi , ossia onda e particella materiale, ma quest'ultimo avviene solo se viene osservata altrimenti si presenta come onda , da qui i discorsi piu' o meno filosofici di cosa potrebbe rappresentare l'intera realta' ....noi siamo fatti di atomi e gli atomi sono per lo piu' del 99% vuoti e per di piu' presentano questa dualita' capaci di comportarsi come materia solo in nostra presenza(per certi versi compromette il principio di realta' cosi come noi la intendiamo);



E' vero il fatto che e' impossibile determinare spin e velocita' di una particella , piu' ci si avvicina alla precisione per uno stato piu' l'altro sara' "imperfetto" nella misurazione, tuttavia una volta che facciamo interagire due fotoni o elettroni , e conosciamo la posizione di uno , sappiamo istantaneamente la posizione dell' altro fotone , fosse anche ai confini dell'universo violando il principio di localita'....



Per tali motivi oggi la fisica quantistica sta alla base verso la sperimentazione di nuove tecnologie , che saranno quelle del futuro (primo tra tutti il computer quantistico).



Veniamo alla cosiddetta energia del vuoto , Tammy ha dato un idea precisa di come questi possa essere associato al concetto di energia oscura anche se resta un ipotesi per mancanza di dati ;



Ma perche' energia del vuoto? , Si e' scoperti che poi il vuoto non e' tanto vuoto ma ci sono continue fluttuazioni quantistiche che danno origine a quelle che vengono chiamate particelle virtuali , la loro vita nel nostro Universo e' troppo breve per essere osservate poiche' tendono ad annichilirsi con la loro antiparticella , da qui il nome che si possono definire virtuali ;



Ma possiamo ricavare energia dal vuoto? in teoria Si. Sappiamo come fare ? NO . E in base a cosa affermiamo che si puo' in teoria assorbire energia dal vuoto quantistico? , Semplice perche' si sono fatti alcuni esperimenti e in base a questi si e' osservato che le particelle virtuali hanno sprigionato un flash di luce diventando per un istante reali per poi riannichilirsi http://www.ditadifulmine.net/2011/11/luce-creata-dal-vuoto-particelle.html#.UZJ0r6KeMzs .
NikTs
2013-05-14 11:01:22 UTC
Ciao come ha gia detto Bullwinkle, sono due cose completamente diverse ma non per questo la fisica quantistica viola il concetto sperimentale classico. La meccanica quantistica fa parte del nostro quotidiano, ogni volta che usiamo un forno a microonde un telefonino, usiamo un computer ecc.



Questo per renderti conto che gli effetti sono ripetibili nascono da osservazione sperimentazione calcoli matematici ecc.



Tuttavia per alcuni aspetti è talmente "strana" che sembra violare più che il metodo scientifico la LOGICA classica!



Per concludere ci sono diverse "teorie" unificatrici ovvero che tentano di unificare MQ e relatività

ma per ora nessuno può dimostrarle inconfutabilmente! es. (M teoria)



ciao
anonymous
2013-05-14 07:11:09 UTC
Per la precisione, la fisica quantitstica ha effetti non indifferenti anche nel mondo macroscopico in determinate condizioni (c'erano alcuni ottimi articoli in un numero recente di Le Scienze). No si possono misurare con precisione tutti i parametri, ma alcuni sì; bisogna scegliere quali e costruire l'esperimento in modo corretto considerando questo vincolo.

Quanto alla "teoria del tutto", che dovrebbe cioè unificare la meccanica classica e quella quantistica, la stanno affanosamente cercando da decenni, ma siamo ancora in alto mare. Si stanno accumulando dati e teorie, e prima o poi qualcosa salterà fuori.

Nel modello atomico il moto degli elettroni (ma anche quello delle particelle elementari) risente e parecchio degli effetti relativistici, che devono essere quindi tenuti in conto.
Dr. Bullwinkle Know-It-All
2013-05-13 22:10:48 UTC
La fisica classica e la quantistica sono due cose completamente diverse, sono modelli da usare su scale dimensionali differenti



a livello atomico e sub-atomico il modello classico non riesce a descrivere gli eventi che si osservano.



ma è roba che si sa da 100 anni mica da l'altro ieri.
?
2013-05-14 10:41:35 UTC
In effetti l'energia del vuoto, così come proposta, aridamente, da alcuni team di astrofisici è una cosa SENZA il minimo SENSO.

Potrebbe invece essere una sfaccettatura di una teoria molto più convincente ed elegante che si chiama QUINTESSENZA.

Secondo tale teoria, le costanti cosmologiche non sono affatto costanti ma riferite all'epoca in cui noi osserviamo.



Esisterebbe infatti la quintessenza che è una forza variabile, in pratica il suo comportamento varia man mano che l'Universo, espandendosi, dimezza il suo rapporto massa/volume, cioè la sua densità.



Allora la quintessenza, che prima era una forza surclassata dalle altre, sarebbe diventata via via sempre più forte ed efficace con l'espansione dell'Universo.

Come ti spiega bene questa paginetta di Wiki, quella che chiamiamo Energia Oscura potrebbe essere repulsiva ADESSO, perchè cambiando il rapporto tra energia cinetica e potenziale dell'Universo, la quintessenza cambia nel tempo.

http://it.wikipedia.org/wiki/Quintessenza_%28fisica%29



Ne consegue che in tempi primordiali la quintessenza non era repulsiva, quindi un ipotetico osservatore non si sarebbe nemmeno accorto della sua esistenza ma adesso, a circa 14 miliardi di anni dal BB, l'Universo è abbastanza "grande" e "rarefatto" da permettere alla quintessenza da espletare il suo ruolo antigravitazionale, repulsivo, come se fosse una gigantesca pressione che preme contro le pareti di un recipiente, cercando di espanderlo.



E quindi l'energia oscura che osserviamo, responsabile dell'accelerazione dell'espansione, sarebbe solo un "effetto" della quintessenza.
?
2013-05-14 06:25:54 UTC
L'idea deterministica è stata abbandonata, proprio dopo Copenaghen.

http://it.wikipedia.org/wiki/Interpretazione_di_Copenaghen



Tutto sommato queste cose dovrebbero esser lasciate alla Filosofia.

Osservare influenza il risultato, perde di senso chiedersi dove "sarebbe" una particella se non la stessi osservando. Resta quindi un'unica certezza: date condizioni di partenza "uguali", in Meccanica Quantistica si possono avere risultati diversi ed imprevedibili se non con la mera statistica.

Anzi, non puoi nemmeno avere le condizioni di partenza UGUALI sopra citate, perché non puoi stabilire ESATTAMENTE posizione e velocità di una particella. Non per un tuo limite di misurazione, è proprio così.



Nel mondo dei quanti la statistica è REALE. Nel nostro mondo dici che domani c'è il 75% di probabilità di avere una nevicata perché non hai tutti gli elementi necessari per stabilirlo con certezza, ma in teoria, con un calcolatore di potenza inimmaginabile e tenendo conto di tutti i possibili parametri, penseresti di poter raggiungere il 100%. In realtà non è così, perché a livello dei quanti la probabilità diventa l'unica realtà.

Se dico che una particella ha il 50% di probabilità di essere nel punto A ed il 50% di probabilità di essere nel punto B, essa è EFFETTIVAMENTE Al 50% in A ed al 50% in B. E bada bene, non è "spalmata" su A e su B, è davvero contemporaneamente in entrambi i posti, come il famoso Gatto di Schrodinger è contemporaneamente SIA VIVO SIA MORTO.


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