LA COMPLEMENTARITA’ DI BOHR FRA CONSERVAZIONE E INNOVAZIONE NELLA FISICA CONTEMPORANEA

1. LA COMPLEMENTARITA’ DI BOHR FRA CONSERVAZIONE E INNOVAZIONE NELLA FISICA CONTEMPORANEA Vincenzo Fano, Università di Urbino, Dipartimento di scienze di base e fondamenti Messina 15 dicembre 2011

2. 1. Gli storici della filosofia in Italia non riflettono sulle scienze empiriche. 2. A Messina gli storici della filosofia riflettono sulle scienze empiriche. 3. Quindi Messina è fuori dall’Italia.

3. COMPLEMENTARITA’ A COMO • L’intervento di Bohr sul principio di complementarità non è incluso nel volume QUANTUM THEORY AT THE CROSSBOARD, RECONSIDERING THE 1927 SOLVAY CONFERENCE, G. Bacciagaluppi e A. Valentini, Cambridge University Press, 2009, perché Bohr non lo presentò a Bruxelles.

4. DI CHE COSA DISCUSSERO EINSTEIN E BOHR • Il voluminoso libro di Bacciagaluppi e Valentini contiene una traduzione in inglese degli atti della quinta Conferenza Solvay, una lunga introduzione storica e un confronto analitico con il dibattito contemporaneo. • Gli autori, contro Jammer 1974, riprendono gli studi di Fine, 1986 e Howard, 1990, secondo i quali i ricordi di Bohr, 1949 sarebbero in parte fasulli.

5. IL DISEGNO DI EINSTEIN

6. REALISMO METAFISICO E REALISMO EPISTEMICO • Realismo metafisico: esiste una realtà indipendente dal soggetto conoscente. • Realismo epistemico: è possibile conoscere almeno in parte tale realtà. • Realismo epistemico implica realismo metafisico, ma non viceversa.

7. COMPLESSITA’ • L’avvento dei metodi scientifici del Novecento ha mostrato che la realtà è molto più complessa di quanto alcuni hanno immaginato nel Settecento e nell’Ottocento. • Inoltre il processo di comprensione della realtà è sempre propspettico e rivedibile. • Infine la realtà è dinamica. • Questo non significa, però, che dobbiamo abbandonare l’ideale di una comprensione del reale.

8. REALISMO SCIENTIFICO ED EMPIRICO • Realismo scientifico o conservativo: le nostre migliori teorie scientifiche sono almeno in parte vere, quindi descrivono almeno in parte la realtà non osservabile. • Realismo empirico o progressivo: è possibile controllare empiricamente alcune ipotesi sulla realtà formulate precisamente in un linguaggio tecnico, ma non scientifico.

9. VERIFICAZIONISMO E REALISMO COMPLEMENTARE • Verificazionismo: Gli enunciati scientifici sono decidibili solo se riguardano i risultati di osservazioni. • Realismo complementare: si possono attribuire proprietà a ciò che non è osservabile solo dopo la determinazione dell’apparato sperimentale. • Il realismo complementare è una forma di realismo scientifico

10. MACH ZENDER (Pflegeor, Mandel, 1967) Tutti i fotoni arrivano in D2. Ciò che capita fra BS1 e BS2 è WAWELIKE; ciò che viene rivelato in D2 è PARTICLELIKE. Verificazionismo: nulla possiamo dire di ciò che capita fra PP e D2. Realismo complementare: Fra PP e BS1 abbiamo particella; fra BS1 e BS2 abbiamo onda; fra BS2 e D2 abbiamo particella

11. SCELTA RITARDATA (Helmuthet al., 1986) Uscito da BS1 non abbiamo ancora stabilito se inserire BS2 o meno. Se non lo inseriamo il realismo complementare è costretto a sostenere che fra BS1 e D1 e D2 c’è una particella. Se lo inseriamo, invece, che è un’onda. In pratica mettiamo in difficoltà il realismo complementare modificando l’apparato sperimentale durante l’esperimento.

12. DISUGUAGLIANZA DI BELL

13. L’ENTANGLEMENT E’ PARTICLELIKE? • Se la disuguaglianza di Bell è violata, non esiste nessuna spiegazione locale delle correlazioni fra i due bracci dell’apparato sperimentale. • Per non violare la relatività siamo costretti a introdurre delle entità non separabili che vanno da un braccio all’altro dell’apparato.

14. AULETTA-TAROZZI L’apparato è un Mach Zender, perché in BS4 e BS2 c’è fenomeno di interferenza. E’ anche una scelta ritardata, perché possiamo aggiungere in qualsiasi momento BS2 e BS4 dopo che una coppia di fotoni sono entrati nell’apparato. Infine facendo i conti si trova un entanglement. .

15. CON E SENZA BS4 4=(3A3B-4A4B-2A2B-1A1B+i(2A3B+2B3A+1A4B+1B4A)) 3s(3A1B+i3A2B-2A4B-i1A4B-1B1A-2B2A-i3A4B)

16. INTERPRETAZIONE • Vediamo che con BS4 abbiamo sia entanglement che interferenza e non si vede il cammino dei fotoni, mentre senza BS4 abbiamo alcuni fotoni che interferiscono e non si vede il cammino, mentre altri si vede il cammino, ma non interferiscono. • Auletta e Tarozzi parlano di una nuova forma di complementarità fra entanglement e individuazione di cammini. 4=(3A3B-4A4B-2A2B-1A1B+i(2A3B+2B3A+1A4B+1B4A)) 3s(3A1B+i3A2B-2A4B-i1A4B-1B1A-2B2A-i3A4B)

17. ALTRA DIFFICOLTA’ PER IL REALISMO CORPUSCOLARE • Abbiamo però visto che in un certo senso l’entanglement è legato più al comportamento corpuscolare che ondulatorio. • Per cui si potrebbe concludere che quando c’è BS4 gli stessi fotoni interferiscono e si entanglano, cioè hanno sia comportamento ondulatorio che corpuscolare. • Così in un certo senso il realismo corpuscolare diventa molto difficile da sostenere.

18. IL REALISMO DI EPR • Rimangono solo le possibilità del verificazionismo e del realismo progressivo. • L’argomento di EPR propone un realismo progressivo, cioè confronta la MQ con un’ipotesi di realtà. • Il realismo di EPR non è interno alla teoria, ma può essere confrontato significativamente la MQ

19. CONCLUSIONE • La scienza non ha bisogno tanto del realismo scientifico, quanto del realismo progressivo.

20. REALISMO DI VINCENZO FANO GRAZIE MESSINA