Fisica quantistica

Questo libro presenta una nuova introduzione ai principi della meccanica quantistica e alle sue applicazioni più semplici. La meccanica quantistica governa il mondo microscopico e, di conseguenza, è alla base della fisica contemporanea, dalla fisica delle particelle elementari alla fisica atomica, nucleare, molecolare e alla fisica di materia condensata, dall'astrofisica alla cosmologia. Ma è anche alla base di campi quali la biofisica, la genetica, le neuroscienze, la micro- o la nano-tecnologia, il quantum computing, la crittografia quantistica: la sua presenza permea il nostro mondo quotidiano, dal lettore CD ai transistors. Le leggi eleganti della meccanica quantistica, con i loro aspetti sottili e le loro conseguenze, sono introdotte e illustrate in modo elementare, con molti esempi e problemi, risolti analiticamente o numericamente. Questo libro presenta diverse novità rispetto ai libri tradizionali sull'argomento, sia nell'approccio didattico sia nella scelta degli argomenti trattati. Nel CD che accompagna il testo, si trovano numerosi problemi risolti, presentati come notebook di Mathematica, che il lettore può leggere, eseguire, modificare, generalizzare e applicare ad altri problemi ancora, a suo piacere. Questo primo volume è appropriato per studenti del terzo anno del nuovo corso triennale in fisica.

Paul Dirac (1902-1984), detto "il taciturno", era una figura dalle mille contraddizioni, che dovevano fare di lui l'uomo più s

"Chiunque non ne resti sconvolto incontrandola per la prima volta evidentemente non l'ha capita" diceva della meccanica quanti

Nel 1984, Sven Ortoli e Jean-Pierre Pharabod pubblicavano "Il cantico dei quanti", salutato all'epoca come uno dei libri più f

Il volume raccoglie una selezione di problemi assegnati nei corsi di meccanica quantistica non relativistica previsti per la laurea in fisica presso l'Università degli studi di Parma. Gli oltre 300 problemi sono divisi in undici capitoli tematici, all'interno dei quali è possibile individuare vari livelli di difficoltà, per studenti della laurea triennale, della magistrale e del dottorato di ricerca. L'attenzione nei confronti di una sua ampia funzione pedagogica ci ha portato a dividere il volume in tre parti, problemi, risposte/suggerimenti e soluzioni, per guidare lo studente verso un approccio autonomo e progressivo: risolvere il problema, controllare la risposta, consultare la soluzione. Le soluzioni sono sempre state oggetto di discussione in aula; contengono quindi anche le risposte ai dubbi e alle perplessità degli studenti e sono spesso più estese di quanto richiesto dalla semplice prova d'esame. Si è aggiunta un'ampia appendice teorica da utilizzare per consultazione e per omogeneizzare le notazioni, non certo per sostituire un buon testo organico.

Questo volume, tratto dalle lezioni del corso di meccanica quantistica relativistica dell'Università La Sapienza di Roma, offr

L'autore di "L'universo elegante" e "La trama del cosmo" affronta la domanda delle domande: il nostro è l'unico universo? Un t

L'esperimento mentale del gatto di Schroedinger è diventato il simbolo della bizzarra fisica quantistica Ma

Quando Albert Einstein, in uno dei più famosi aforismi della storia, sostenne che Dio non poteva giocare a dadi, di fatto si r

Uno dei più brillanti fisici della nuova generazione delinea un nuovo, sorprendente approccio allo studio dell'universo, interamente fondato sulla caratteristica più ovvia e insieme enigmatica del tempo: il fatto di avere una direzione. Ma il dilemma della freccia del tempo non inizia con telescopi giganteschi o potenti acceleratori di particelle. Si presenta in cucina ogni volta che rompiamo un uovo in padella: possiamo trasformare l'uovo in una frittata, ma non la frittata in un uovo. Eppure, nel bizzarro mondo quantistico, che soggiace agli stessi fenomeni, il tempo è reversibile, e la catena degli eventi può essere percorsa a ritroso. La contraddizione insita in questa semplice, umile rottura di simmetria apre lo spiraglio per arrivare a comprendere i misteri del nostro universo - e di altri ancora. La freccia del tempo puntata risolutamente dal passato al futuro, spiega Carroll, deve la sua esistenza a proprietà dello spazio-tempo che precedono lo stesso Big Bang questione che non si poneva ai tempi di Einstein. A conclusione di un'ampia esplorazione dei risultati e dei problemi della termodinamica, della relatività e della meccanica quantistica, egli suggerisce dunque che il nostro universo faccia parte di un multiverso, una grande famiglia di mondi, in alcuni dei quali altri esseri umani sperimentano lo scorrere del tempo in direzione opposta, e una diminuzione dell'entropia - il che ci riconduce al grandioso paesaggio cosmico di Susskind.

La teoria dei quanti rappresenta, ancora oggi, uno dei più eccitanti orizzonti della fisica

Questo libro contiene una ricostruzione dettagliata della genesi del principio di corrispondenza di Niels Bohr e ne fornisce un'interpretazione volta a chiarire il ruolo cruciale che esso svolse nell'orientare le ricerche in fisica atomica condotta dallo stesso Bohr tra il 1920 e il 1927. La meccanica quantistica, sviluppata negli anni Venti e Trenta da Bohr, Heisenberg, Born, Schrödinger e Dirac rappresenta una delle svolte più profonde della scienza del Novecento. L'obiettivo centrale del libro è la ricostruzione della genesi storica della complementarità, un concetto che Bohr mise a fondamento della sua interpretazione della meccanica quantistica. Questo concetto è stato da sempre giudicato, dagli oppositori di Bohr e della cosiddetta interpretazione di Copenhagen della fisica quantistica come un mero espediente linguistico per mascherare la fragilità concettuale e filosofica della nuova teoria. Particolarmente attivo in questo senso fu Albert Einstein. Il libro dimostra l'infondatezza di queste obiezioni alla luce di una corretta interpretazione del pensiero di Bohr.

242 problemi risolti di Meccanica Quantistica non relativistica che, partendo dai temi della crisi della fisica classica e att

Nella sua recensione a La natura del legame chimico di Linus Pauling, Ingold scrisse che il libro avrebbe avuto un posto tutto

Questo primo volume contiene gli elementi essenziali della costruzione matematica e concettuale della Meccanica Quantistica e alcuni degli strumenti matematici che maggiormente sono utilizzati per la sua formulazione. Alcuni capitoli contengono costruzioni specifiche della dinamica quantistica e applicazioni tratte da problemi di fisica. Questa parte introduttiva serve a far familiarizzare con il formalismo della meccanica quantistica e tuttavia contiene argomenti ancora oggetto di ricerca.

La meccanica quantistica ha sempre fornito ottime misurazioni riguardo la dinamica degli oggetti subatomici garantendo, seppur solo per via statistica e probabilistica, un elevato grado predittivo e dunque funzionando positivamente dal punto di vista pragmatico e operativo. Tuttavia essa non ha mai costituito una teoria adeguata e plausibile del mondo della microfisica e, non essendo in grado di risolvere i suoi dilemmi e paradossi (inerenti la dualità onda/corpuscolo e il problema del determinismo/indeterminismo), si è limitata alle proprie risultanze operative e in certo modo fenomeniche, dichiarando inessenziale e priva di senso ogni altra questione ontologica riguardo la struttura e la natura del reale, e giungendo ad asserire «assurda» la natura pur di non riconoscere l'inadeguatezza dei modelli scientifici nel decifrarne la trama. Ma in realtà molteplici segni e indizi rivelano che il mondo delle particelle non è il regno dell'assurdo e del caos, poiché il disordine apparente rinvia ad un ordine nascosto e soggiacente non totalmente incomprensibile, seppur del pari non totalmente trasparente alla ragione.

Chi di noi non ha mai desiderato di potersi teletrasportare? Proprio come facevano i personaggi di Star Trek entrando nella sala teletrasporto dell'Enterprise e ricomparendo immediatamente in qualche altro punto dell'universo. La scienza e gli sviluppi della tecnologia permetteranno, in un futuro più meno lontano, di realizzare il teletrasporto? Gli autori propongono un viaggio nel mondo dei quanti, dove si nascondono possibilità sorprendenti: non solo il teletrasporto di particelle, ma sistemi crittografici a prova della più abile spia, e calcolatori che usano singoli atomi come registri di memoria, capaci di calcoli ritenuti fino a oggi impossibili. I fondamenti della fisica microscopica vengono descritti senza tecnicismi; se ne illustrano applicazioni che, come è successo in passato con il transistor e il laser, trasformeranno radicalmente i calcolatori, le transazioni commerciali e le carte di credito, internet e le comunicazioni, insomma una parte importante della nostra vita di lavoro e di relazione. E scopriremo che a volte la realtà, o meglio l'insieme di potenzialità offerte dalla ricerca scientifica, supera davvero la fantascienza.