» Esercizi svolti di Matematica e Fisica

Che cos'è la «realtà» quantistica?

Brano tratto da La strada che porta alla realtà di R. Penrose.

Facciamo un passo indietro da questi argomenti dettagliati e chiediamoci: cosa tenta di dirci tutto questo sulla «realtà»? Le osservabili quantistiche sono «cose reali»? Gli stati sono «reali»? O dovremmo dire di aver raggiunto la realtà soltanto quando siamo arrivati alle grandezze apparentemente «classiche» che hanno origine come autovalori delle osservabili quantistiche (o di altri operatori)? In effetti, i fisici quantistici tendono a non essere molto chiari su questo argomento. La maggior parte è visibilmente a disagio nell'affrontare la questione della «realtà». Possono proclamare di assumere la cosiddetta posizione «positivistica» e rifiutarsi di affrontare il problema riguardo al significato di «realtà», ritenendolo un problema «non scientifico». Possono affermare che tutto quello che dobbiamo chiedere al nostro formalismo sia dare risposte alle appropriate domande che possiamo porre a un sistema, e che queste risposte siano in accordo con i fatti sperimentali.

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Equivalenza massa-energia

Il seguente esercizio è inusuale, ma vale la pena eseguirlo perché riguarda l'equivalenza massa-energia. Si tratta di una deduzione elementare di Albert Einstein del 1946, tratta da Pensieri degli anni difficili.
Un corpo C è in quiete rispetto a un sistema di riferimento inerziale
K(Oxyz), mentre K'(O'x'y'z') è un sistema di riferimento inerziale che trasla uniformemente rispetto a K nella direzione dell'asse z negativo (v. fig.).
Su C vengono "sparati" due segnali elettromagnetici S ed S', ciascuno di energia E/2. Quindi abbiamo due onde piane monocromatiche, una progressiva e l'altra regressiva.

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