Discussione: QED COERENTE E FUSIONE FREDDA

Ciao otok,

qui trovi una qualcosa di interessante: http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_field_theory
http://en.wikipedia.org/wiki/Coherent_state

anche sulla non conservazione di N

ciao

Ciao.

CITAZIONE

Gli stati coerenti, sia se si tratti di un campo e.m. o di un campo di materia, non hanno numero di particelle definito, ma fase definita. Principio di indeterminazione di Heisenberg Delta_N Delta_phi>=1/2
Il tuo stato descrive N+1 eccitazioni di momento k (fononi).

Bingo. Esattamente qui il problema! E' esattamente quello che sostenevo io. Sono contentissimo che anche tu finalmente la pensi così, anche se da come scrivi sembra che io non abbia mai sostenuto una cosa del genere.

Autocito il mio messaggio del 12/1/2008, grassettando la parte in questione.

CITAZIONE

se ad esempio consideriamo operatori di costruzione e distruzione ad esempio di fononi, ossia di stati vibrazionali, non vi sono problemi riguardo al numero definito di particelle; il problema è che nel suo libro Preparata parla di operatore di creazione e distruzione di atomi di momento k. E questo va ad inficiare la conservazione del numero di particelle. Inoltre, per quello che ne so io, Bogoliubov si è occupato di un sistema di bosoni debolmente interagenti, e non di un sistema a due livelli. Inoltre, come ho già detto, è un'approssimazione.

Ti deve essere sfuggito quello che ho scritto, visto che mi hai risposto:

CITAZIONE

se non cogli la differenza tra particelle e stati e' perche' devi approfondire il significato di un campo quantistico.

Allora, alla fine, siamo tutti in accordo riguardo alla fisica. Il problema, e lo ridico per l'ennesima volta, a noia, è che non c'è scritto questo nel libro di Preparata!
Ricito il libro: "an infinite superposition of states containing increasing numbers of pairs of atoms with opposite momenta."
Non si parla di fononi, non si parla di eccitazioni, non si parla di moti collettivi: si parla di di atomi di momento k.
Mi rivolgo a tutti: voi come la vedete questa questione?

Ripeto: alla fine è una stupidata che si sta trascinando in modo sproporzionato al suo valore. Ma non posso accettare che qualcuno mi venga a dire che quello che c'è scritto sia corretto! Se ci si ostina ad affermare questo per una stupidata tale, non oso pensare alle prese di posizione tipo muro di gomma davanti a questioni più importanti.

E ora termino la risposta a mbinlondon:

CITAZIONE

Il tuo stato descrive N+1 eccitazioni di momento k (fononi).

Ma non avevi detto tu stesso che a_k^+ è l'operatore di creazione di un atomo nello stato di momento k? La tua risposta è errata. Quel ket rappresenta uno stato con N+1 atomi con momento k, che quindi non può trovar posto nel nostro sistema a N atomi.

CITAZIONE

Per descrivere uno stato in cui il campo sia coerente hai bisogno di costruire una serie con tutti i termini N, da zero a infinito, ma come ti ho risposto 2 volte, c'e' un termine 1 diviso n fattoriale davanti al rispettivo ket |n> che sopprime pesantemente alti valori di n nella serie.
Per finire, il numero di eccitazioni NELLO STATO COERENTE e' indefinito e obbedisce la statistica di Poisson.

Ma certo, quello che dici è vero. Ma elencare le proprietà di uno stato coerente non mi sembra

CITAZIONE

Materia coerente esiste al di fuori di CQED come nella condensazione di Bose-Einstein e il formalismo adottato e' identico, anche se l'origine del meccanismo generalmente accettata e' una rottura spontanea di simmetria senza interazione.

Calma: ad esempio nel caso dell'4He, vi sono delle perplessità riguardo ad andare a definire il parametro d'ordine mediante la rottura spontanea della simmetria di gauge U(1). In merito a questo, ti cito, senza ricopiare però il testo qui, A.J. Leggett, in "Quantum Liquids", pag.39.
In effetti ad un po' di gente fa accapponare la pelle l'idea di definire il parametro d'ordine dell'elio come <psi(r)>, con psi(r) l'operatore di campo bosonico, questione che si ricollega a tutto quello di cui abbiamo discusso fino ad ora.

Saluti

Ciao.
Scusate ma mi sono accorto di aver lasciato una frase in sospeso nell'ultimo messaggio. Pongo rimedio.

Ma certo, quello che dici è vero. Ma elencare le proprietà di uno stato coerente non mi sembra una risposta a quelo che ti ho chiesto.

Saluti.

1) Non e' definito il numero di quanti che sono NELLO stato coerente. Non il numero di particelle che sono nel tuo box e su cui applichi il limite termodinamico N->infinito, V->infinito N/V=costante. Da cui la tua confusione.

2) Quando scrivi
"elencare le proprietà di uno stato coerente non mi sembra una risposta a quelo che ti ho chiesto".
dovresti notare che ti ho dato UNA proprieta' dello stato coerente che ti puo' chiarire come si presenta uno stato coerente in termini di autostato dell'operatore numero e non un ELENCO.

3) Altro che muro di gomma, qui e' come parlare a mia cugina che ha una laurea in psicologia, ma che appunto ha scelto di studiare psicologia.

4) Questo forum e' il sommo dell'inutile, vedi punto 3) e lo lascio a chi ha piu' tempo di me.

Saluti.
M.B.

Salve,

questo muro di gomma non si potrebbe disintegrare in un secondo provando a dire che nel testo la frase incriminata

CITAZIONE

an infinite superposition of states containing increasing numbers of pairs of atoms with opposite momenta

deve essere sostituita con

CITAZIONE

an infinite superposition of states containing increasing numbers of pairs of quanta (quasi-particle)with opposite momenta

e cosi andare avanti ???

Per otok,
sei d'accordo su quello che dice london?

CITAZIONE

1) Non e' definito il numero di quanti che sono NELLO stato coerente. Non il numero di particelle che sono nel tuo box e su cui applichi il limite termodinamico N->infinito, V->infinito N/V=costante.

?
Io si.

Se otok è d'accordo, london lo è nel sostituire la frase?


ciao

Ciao.

CITAZIONE

1) Non e' definito il numero di quanti che sono NELLO stato coerente. Non il numero di particelle che sono nel tuo box e su cui applichi il limite termodinamico N->infinito, V->infinito N/V=costante.

Hai detto due cose vere e corrette, anche se il limite termodinamico nel passo da me citato non entrava, almeno in modo dichiarato. Lì si parlava di un sistema di N particelle, punto. Ma in ogni caso la sostanza non cambia di molto.

CITAZIONE

Da cui la tua confusione.

Non vedo perchè quello che hai detto sopra dovrebbe contraddire quello che ho sostenuto fino ad ora. Anzi.

In ogni caso anche per quello che mi riguarda questa questione è chiusa, mi esce dagli occhi, soprattutto essendo una stupidata.

CITAZIONE

3) Altro che muro di gomma, qui e' come parlare a mia cugina che ha una laurea in psicologia, ma che appunto ha scelto di studiare psicologia.

Devo ammettere di non averla capita...

CITAZIONE

4) Questo forum e' il sommo dell'inutile, vedi punto 3) e lo lascio a chi ha piu' tempo di me.

Effettivamente questa questione si è dimostrata il sommo dell'inutile.

Per me questa questione è chiusa, passiamo oltre.

Saluti

Ok,
mi pare di capire che otok è d'accordo con quello che dice london.

London, dacci un segno, tu che hai lavorato con Preparata sei d'accordo sul dire che quella frase è infelice e andrebbe sostituita???

Coldfusion, cosa ne pensi?

ciao

ciao

mi sono appena iscritto al forum per capirci di più sulla coerenza.Ho iniziato a leggere il libro di Preparata con
non poche difficoltà. A causa della mia formazione non ho grossa familiarità con i campi e con le relative tecniche matematiche.
Le discussioni che ho letto mi hanno molto incuriosito ma anche un po' stordito ma vorrei colmare le mie lacune.
Cosa mi consigliate ? Forse cambiare forum..


grazie!!

Ciao D2O e benvenuto,

non preoccuparti per lo stordimento, continuerà.

Ti consiglio di leggere, in ordine di difficoltà crescente:

1 Dai quark ai cristalli
2 Introduction to a realistic quantum world
3 QED coherence in matter

Poi ti consiglio di esporre le tue difficoltà, magari qualcuno ci può aiutare a capire meglio.

Ciao

ciao mgb2

sono contento di sentirti.
Il primo e il terzo li ho il secondo invece no, lo ordino al più presto.

Spero che questo spazio si riaccenda come in precedenza,ho visto che gli ultimi messaggi erano di gennaio.


grazie per le info!!

ciao

Ok. Grazie.
Ne approfitto per scrivere qualche cosa di "coerente".

A me sembra che la faccenda del valore di aspettazione diverso da zero del campo quantistico
bosonico non sia cosi essenziale. Lo si puo` ottenere in vari modi, tutti discutibili.
Pero` si puo` anche lavorare con il valore del campo bosonico uguale a zero.
Il sistema e` in uno stato di Fock ma e` cooerente lo stesso (al primo ordine).
Ci sono infatti vari ordini di corerenza.

A mio parere, la novita` di Preparata non sta nei valori di aspettazione
nulli o meno, ma sta nel fatto che egli aggiunge nella lagrangiana
complessiva anche il campo elettromagnetico. Questo solitamente la gente
che lavora in materia condensata non lo fa, a meno che non ci sia un campo
elettromagnetico esterno.
Infatti e` un approccio da "particellaio", come scrive Preparata,
o "olistico" come immagino direbbero Del Giudice e Vitiello.

Beh, si potrebbero analizzare le modalita` con le quali
il campo elettromagnetico compare: sia nell'interazione
a corto raggio che nell'interazione a lungo raggio.

Recentemente hanno fatto molti esperimenti con gas bosonici
diluiti ed ultrafreddi che formano condensati di Bose-Einstein.
La superradianza l'hanno vista (articoli su Nature e PRL), ma indotta
da un laser esterno. Un esperto di queste cose e` Nicola Piovella,
che sta alla Statele di Milano ed e` allievo di Rodolfo Bonifacio.

Bye,
L.

Ciao lucasala,

volevo che tu mi sciogliessi qualche dubbio:

Cosa ne pensi del potenziale BCS messo li ad hoc per far tornare i conti e che non viene ricavato da nessun principio primo?
escluderei anche i pseudopotenziali coulombiani che puoi far variare a piacere.

E il suo taglio alla frequenza di debye, ragionevole ma non da conti ab initio?

Si è riusciti a spiegare (formulare da principi primi) l'effetto isotopico ???

E ad avere un'espressione che riesca a prevedere la Tc di un materiale sempre da calcoli ab initio ?

E per il salto del calore specifico ???

Siamo ancora a cercare di far convivere la ginzburg-landau con la BCS per cercare di tappare i buchi dell'una quando non si sa cosa dire dell'altra??

E a parlare ancora di potenziali di coppia quando tra un elettrone e l'altro ci sono altre 10000 coppie ?

Come si arriva ad una coerenza su scala macroscopica quando si considerano solo le interazioni tra i primi vicini ??

C'è un qualche modello che riesca ad unificare la bassa e la alta Tc ??

Come mai nessuno è abituato a trattare questi problemi nel framework della QFT ?
E' perchè risulta difficilile, perchè è sbagliato o perchè ritroveresti gli stessi risultati?

E quindi cosa ne pensi del PRA di del giudice e vitiello sulle rotture spontanee di simmetria ed il locking di fase fra materia e campo e.m. ?

E infine, cosa ne pensi delle risposte che Preparata ha dato (anche se alcune solo in via embrionale) a quasi tutte queste domande ???



Ciao

mgb2

Edited by mgb2 - 26/3/2008, 16:56

Dunque:

> Cosa ne pensi del potenziale BCS messo li ad hoc per far tornare i conti e che non
> viene ricavato da nessun principio primo?

Mah. Nel caso dei gas di Fermi ultrafreddi nel regime BCS
(o nella transizione BCS-BEC) il potenziale inter-atomico non e` ad hoc.
Nel caso degli elettroni nei conduttori la cosa e` piu' complicata,
ma non sono esperto di superconduttori.

> E il suo taglio alla frequenza di debye, ragionevole ma non da conti ab initio?

E` una consegunza dell'interazione mediata dai fononi.
Nel caso dei gas di Fermi superfluidi la cosa e` piu` semplice.
Non c'e` il reticolo ionico, non c'e' nessun taglio
e l'interazione e` quella inter-atomica.

> Si è riusciti a spiegare (formulare da principi primi) l'effetto isotopico ???

Boh.

> E ad avere un'espressione che riesca a prevedere la Tc di un materiale sempre da
> calcoli ab initio ?

Boh. Di nuovo: per i gas di fermi diluiti ed ultrafreddi la T_c che si calcola
con le equazioni di Bogoliubov-de Gennes
torna molto bene con i dati sperimentali.

> E per il salto del calore specifico ???

Boh.

> Siamo ancora a cercare di far convivere la ginzburg-landau con la BCS
> per cercare di tappare i buchi dell'una quando non si sa cosa dire dell'altra??

Non ci sono buchi da tappare, almeno in un problema pulito
come quello dei gas ultrafreddi.

> E a parlare ancora di potenziali di coppia quando tra un elettrone e l'altro
> ci sono altre 10000 coppie ?

Questa non la capisco.

> Come si arriva ad una coerenza su scala macroscopica quando si considerano
> solo le interazioni tra i primi vicini ??

Questa e` incredibile: ci sono infiniti risultati (numerici e analitici
su modelli) sulle transizioni di fase ottenute con potenziali tra primi vicini.
Questo e` il punto fondamentale: meccanica statistica funziona!!

> C'è un qualche modello che riesca ad unificare la bassa e la alta Tc ??

Che io sappia ancora no.

> Come mai nessuno è abituato a trattare questi problemi nel framework della QFT ?

Anche questa e` una cosa incredibile: ci sono decine di libri e migliaia e migliaia
di articoli al riguardo.
Forse non hai seguito i corsi giusti. In Italia i corsi di quantum field theory
e` monopolizzata dai particellari, che di solito fanno le cose relativistiche
e appunto finalizzate alle particelle elementari.
Ma non e` cosi ovunque. Alla SISSA di Trieste, alla Normale di Pisa,
ma anche Roma, Camerino, ecc. si fanno dei corsi
di quantum field theory per la materia condensata.

> E' perchè risulta difficilile, perchè è sbagliato o perchè ritroveresti gli stessi risultati?

La BCS con appoccio field-theory la trovi in molti libri.
Al esempio il Fetter http://www.amazon.com/Quantum-Theory-Many-...r/dp/0486428273
o anche il Nagaosa
http://www.amazon.ca/Quantum-Theory-Conden...s/dp/3540655379
ma anche lo stesso Landau, Meccanica statistica, volume 2.

Come ti ho gia` scritto, nel caso dei gas ultrafreddi tutto torna piuttosto bene.
Nei prossimi giorni inseriro` la lecture5 nel sito del mio corso
per il dottorato a padova
http://www.padova.infm.it/salasnich/phd/
Comunque al riguardo (BCS) c'e' gente molto piu` brava di me in Italia:
ad esempio a Camerino ci sono
Giancarlo Strinati, Piergiabio Pieri, Andre Perali.

> E quindi cosa ne pensi del PRA di del giudice e vitiello sulle rotture spontanee di
> simmetria ed il locking di fase fra materia e campo e.m. ?

Non sono in grado di esprimere un parere.
Non ho letto il lavoro.

> E infine, cosa ne pensi delle risposte che Preparata ha dato (anche se alcune solo in
> via embrionale) a quasi tutte queste domande ???

Mah. Sull' elio 4 ha riscritto con la Mele cose gia` note, derivate in modo
un po' diverso (a proposito delle eccizazioni di Bogoliubov) .
Sulla BEC ha scritto cose sbagliate.
Sul modello a shell nucleare, nel libro ha riscritto risultati
ottenuti in forma relativistica da John Dirk Walecka
(quello del libro con Fetter). Sul resto non so.

E' chiaro che affascina uno che ti parla di "campo coerente"
che descrive tutto. Affascina anche me. Ma sembra un po' di leggere
un libro newage con le "vibrazioni del campo di energia".

Bye,
L.

Ciao lucasala,

credo che "boh" voglia dire "non lo so" ma correggimi se sbaglio.

Beh in quei casi io lo so e ti dico che non c'è risposta.

CITAZIONE

Questa e` incredibile: ci sono infiniti risultati (numerici e analitici
su modelli) sulle transizioni di fase ottenute con potenziali tra primi vicini.

Stai parlando di simulazioni effettuate su un cubo di materia di 30 A° di lato o mi stai dicendo che sono riusciti a farlo su un superconduttore (o su qualsiasi altro materiale) lungo ad es. 1km ?

CITAZIONE

Anche questa e` una cosa incredibile: ci sono decine di libri e migliaia e migliaia
di articoli al riguardo.

Scusa, volevo dire tenendo conto nell'hamiltoniana del termine di interazione con il campo e.m.
Era quello che dicevi di quel termine della lagrangiana che i fisici della materia condensata di solito non considerano, anche nell'approccio QFT alla BCS.
Io ho studiato sul Thinkam e sul Poole.

CITAZIONE

Non sono in grado di esprimere un parere.
Non ho letto il lavoro.

Il lavoro lo trovi a pag.3 di questa sezione, sarei felice se tu gli dessi uno sguardo ed esprimessi un parere.

PHYSICAL REVIEW A 74, 022105
2006
Role of the electromagnetic field in the formation of domains in the process
of symmetry-breaking phase transitions.

CITAZIONE

E' chiaro che affascina uno che ti parla di "campo coerente"
che descrive tutto

Mi affascinano di più le equazioni e le loro soluzioni più che l'autore.

CITAZIONE

Ma sembra un po' di leggere
un libro newage con le "vibrazioni del campo di energia".

E se nessuno avesse mai coniato il termine "newage" cosa avresti detto?
E poi, parlare di vibrazioni del campo di energia a un fisico non dovrebbe suonare cosi strano, no?

CITAZIONE

Come ti ho gia` scritto, nel caso dei gas ultrafreddi tutto torna piuttosto bene.

Ci credo, come dici tu è tutto moolto più semplice.

Mi puoi fare degli esempi presenti in natura e non in laboratorio nei quali trovo dei gas ultrafreddi e ultradiluiti ?

Grazie e ciao

mgb2

Edited by mgb2 - 27/3/2008, 13:01

Mmm,

> Ci credo, come dici tu è tutto molto più semplice, forse anche troppo.

direi di no. Sono solo sistemi fisici appastanza semplici, nei quali le teorie funzionano bene.
Io la trova una cosa gratificante. In questi sistemi si puo` capire. facendo gli esperimenti
e controntandoli con le teorie, cosa e` essenziale e cosa e` superfluo, o addirittura sbagliato.

Se il sistema e` troppo complesso tutti possono dire quello che vogliono e nessuno puo` smentirli.

> Mi puoi fare degli esempi presenti in natura e non in laboratorio nei quali trovo dei gas ultrafreddi e ultradiluiti ?

No. Pero` secondo me anche il laboratorio fa parte della "Natura".

L'obbiezione sulle simulazioni numeriche per le transizioni di fase non l'ho capita.
In effetti piu` che simulazioni io preferirei chiamarle: "soluzione numerica della equazioni".
Non capisco la questione del size del sistema.

Un consiglio per i dottorandi:
se si vuole rimanere in ambito scientifico/accademico, ed evitare di
finire in una industria privata multinazionale ma a gestione familiare, o nell'ufficio studi di una banca inglese,
e` meglio lasciar perdere gli approcci alternativi. Magari discuterne,
ma poi occuparsi di "cose che piacciono alla gente che piace", e possibilmente "con la gente che piace".

E te lo dice uno che, per sua sfortuna, si e` occupato per anni di "caos quantistico nei nuclei atomici"
con la persona sbagliata. Ho perso almeno 5 anni di carriera.

Ciao,
L.

Ciao l.

CITAZIONE

Non capisco la questione del size del sistema.

Chiedevo solo se le soluzioni numeriche partono da un sistema di N=10^23 equazioni.

CITAZIONE

Un consiglio per i dottorandi:
se si vuole rimanere in ambito scientifico/accademico, ed evitare di
finire in una industria privata multinazionale ma a gestione familiare, o nell'ufficio studi di una banca inglese,
e` meglio lasciar perdere gli approcci alternativi. Magari discuterne,
ma poi occuparsi di "cose che piacciono alla gente che piace", e possibilmente "con la gente che piace".

Infatti io ne discuto piacevolmente con te ma il mio lavoro riguarda cose molto più concrete e utili alla società:

http://www.paramed.it/pdf/brochuremropen.pdf
http://www.dotmed.com/news/story/4481/

ciao

Edited by mgb2 - 27/3/2008, 14:47

Ottimo.
Per la faccenda dei valore di aspettazione del campo
nullo o no consiglio l'articolo di Slava Yukalov
http://arxiv.org/abs/0711.0848

Per l'utilizzo degli stati coerenti nei condensati
di Bose-Einstein, suggerisco l'articolo di rassegna,
sempre di Yukalov
http://arxiv.org/abs/cond-mat/0109421

Sulla interferenza dei condensati, il PRL:
http://arxiv.org/abs/cond-mat/0701277
ma anche
http://arxiv.org/abs/cond-mat/0604371
che forse e` il piu` interessante.

In tutti questi lavori non e` il campo elettromagnetico
che "coerentizza" gli atomi.

Ciao,
L.

Ciao lucasala,

grazie per le informazioni, li leggerò al più presto.
Una domanda preliminare: quando dici che in tutti questi lavori il campo e.m. non coerentizza gli atomi significa che quei lavori hanno considerato l'interazione col campo e.m. (spero non in una gauge "pura" in cui il pot vettore sia indipendente sia dallo spazio che dal tempo) e alla fine non è lui a coerentizzare oppure non l'hanno proprio considerato ??

Un appunto sulla meccanica statistica che tu dici "funzionare" (anche se il problema riguarda l'interpretazione di copenaghen in generale):

funziona nel senso che è capace di predire i risultati di tutte le possibili osservazioni che possiamo fare sul sistema ma a patto di non chiedersi mai più che cosa sia "realmente" una particella quantistica e asserendo che sia un oggetto che
"qualche volta si comporta come onda e qualche altra come particella".

Sembra un pò di leggere un libro newage, non trovi?
Un tentativo di dar senso al nonsenso io direi.

Visto che sei ferrato in QFT ti vorrei chiedere se mi puoi spiegare una cosa:
I fotoni si manifestano nelle interazioni del campo con la materia con determinate regole di negoziazione tra energia e momento.
E questa è una parte della realtà.
Ma cosa accade alla evoluzione dinamica del campo quando nessuno lo osserva e non c'è nessuna negoziazione E-p con altri campi di materia ?

grazie e
ciao

Vorrei sapere cosa ne pensi di quest'altro articolo e di quello di Vitiello:

Edited by mgb2 - 28/3/2008, 16:38

Download attachment
Srivastava2.pdf ( Number of downloads: 23 )

Sono questioni troppo difficili per me.
Tanto per dire, ecco parte di un e-mail che ho mandato
oggi:

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
A proposito della BCS, nei libri a volte si trova una formula
del tipo

\psi(x_1,...,x_N) = A[ \phi(x_1,x_2) \phi(x_3,x_4) ... \phi(x_{N-1},x_N) ]

per indicare la funzione di prova BCS ad N particelle,
dove A[ ] indica l'operatore che antisimmetrizza il tutto.
In questa formula la funzione a due particelle \phi(x,x')
e` la stessa per tutte le N/2 coppie.

Domanda:
come mai il fatto che tutte le coppie sono
nello stesso stato a due particelle,
non implica che la frazione condensata sia 1
(o 1/2, a seconda della normalizzazione)?

Nel caso della BEC con i bosoni, solitamente si scrive

\Psi(x_1,...,x_N) = \Phi(x_1) \Phi(x_2) ... \Phi(x_N)

per indicare la funzione di prova di campo-medio alla Hartree
dalla quale si ricava la Gross-Pitaevskii.
In questa formula la funzione a singola particella \Phi(x)
e` la stessa per tutte le N particelle.
Inoltre si dice (o meglio, io ho sempre detto) che:
"questa funzione di prova implica che
tutte le particelle sono nel condensato", cioe`
per l'appunto nello stesso stato di singola particella,
e che quindi la frazione condensata e` 1.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%

Questo per dire che a volte si ottengono dei risultati,
come questo
http://arxiv.org/abs/cond-mat/0506074
ma li si capiscono dopo, forse.

Ciao lucasala,

ho letto il primo lavoro di Yukalov.
Sembra che il discorso non faccia una piega.
Ma vorrei chiederti una cosa:
tu dici che

CITAZIONE

A mio parere, la novita` di Preparata non sta nei valori di aspettazione
nulli o meno, ma sta nel fatto che egli aggiunge nella lagrangiana
complessiva anche il campo elettromagnetico. Questo solitamente la gente
che lavora in materia condensata non lo fa, a meno che non ci sia un campo
elettromagnetico esterno.

Questa novità è praticamente riscritta e corretta in quei due articoli che ti ho citatao (del giudice e srivastava), giusto?

Io comincerei a chiamarla realtà più che novità, nel senso che considerare l'interazione col campo e.m. credo sia un approccio più realistico che non considerarlo affatto.

Proprio come la meccanica quantistica può essere considerata un caso particolare della teoria quantistica dei campi (nel caso in cui la densità di campo sia sufficientemente piccola).
Ma le approssimazioni, anche quando danno risultati soddisfacenti (esatti anche alla 5° cifra decimale), restano sempre tali.

Allora ti chiedo, visto che questa "novità" non è stata considerata da Yukalov, credi che dovrebbe rivederlo?
Oppure è più giusto dire che le sue affermazioni valgono quando il valore del campo bosonico è nullo?

Ma in quali casi in natura (e anche in laboratorio) la Zero Point Energy e le sue fluttuazioni sono nulle ????


Ciao

Un piccolo commento alla tua frase:

CITAZIONE

Sono questioni troppo difficili per me.

Questa risposta te la puoi aspettare da uno come me, che lavora in un'azienda a conduzione familiare.
Non posso accettarla invece da una persona che usa con cosi tanta disinvoltura la QFT nelle sue pubblicazioni.
Faresti bene a darti una risposta altrimenti corri il rischio di ottenere dei risultati e di capirli solo dopo molto tempo.

Ah, ho letto il tuo articolo con le extended BCS equation, interessante.
Ma parti da un'hamiltoniana che non contiene il termine di interazione col campo e il sistema è sempre quello dei gas ultradiluiti e ultrafreddi (cioè siamo lontani dalla "realtà").
E che usa uno pseudopotenziale (quale sarà mai invece il potenziale "reale", boh).
Hai mai provato ad inserire il termine d'interazione e a vedere se le soluzioni cambiano??

riciao

Edited by mgb2 - 2/4/2008, 17:09

Dunque, come ho gia' scritto ci sono molti fenomeni dove si tiene
in conto anche il termine dovuto al campo elettromagnetico.

Ora cerco di spiegare quello che ho capito:

sicuramente si puo' scrivere, se si scrive spesso, una teoria di campo
effettiva dove c'e' anche esplicitamente l'operatore del campo
elettromagnetico.

Il problema e' che per avere delle osservabili si devono
scegliere degli stati con i quali calcolare i valori di aspettazione.

Ora, secondo quasi tutti, nel problema della condensazione
di Bose-Einstein, ed i altri problemi, lo stato da scegliere
e' senza fotoni.

Preparata dice invece che questo stato senza fotoni e'
in certe circostanza sbagliato perche' non e' quello
che minimizza l'energia: lo stato che minimizza l'energia
diventa, per Preparata quello coerente, sia per i fotoni
che per gli atomi.

Purtroppo nei condensati di gas atomici ultrafreddi (BEC)
nessuno ha mai osservato la presenza di questi fotoni
o di un campo elettromagnetico non nullo.

Ripeto, i risultati sperimentali sui BEC
si spiegano molto bene senza aggiungere
uno stato coerente di fotoni.

Se si aggiunge dall'esterno un laser,
allora il sistema complessivo BEC + laser
viene descritto molto bene da uno stato
coerente di fotoni e, se si vuole, anche di atomi coerenti.
Domani, qui al congresso di Toledo dove sono,
ci sara' proprio un talk su questo.
Ma ce ne sono stati altri anche oggi e ieri.

Come ho gia' scritto, nei due preprint di Preparata
sui BEC ci sono vari errori. Se vuoi ti scrivo quali.

Gli esperimenti sui BEC vengono fatti
abitualmente. Ci sono 80 gruppi sperimentali nel mondo.
2 anche in Italia. Sono una cosa vera.

Aggiungo una cosa un po' antipatica:
purtroppo ci sono vari esempi di
"stranezza indotta dalla coerenza".
Basta pensare al premio Nobel Brian Josephson, che
ora si occupa che parapsicologia e simili.
La cosa grave e' che si occupino quasi solo di "cose strane"
in un laboratorio di ricerca italiano privato milanese:
aspetto ancora che mi paghino il talk che ho fatto
da loro vari anni fa. E' l'unico posto dove mi hanno
invitato e poi non mi hanno pagato. Mah.

Mi e' stato detto da un ragazzo che ha lavorato
2 anni in questo laboratorio, che invece di essere abbonati
a Physical Review Letters, sono abbonati a riviste
newage pseudoscientifiche, e simili.
E molte altre cose potrei dire.

Mah.

Ciao lucasala,

quando dici "secondo quasi tutti" cosa significa?
C'è qualcuno che non la pensa come te?
Qualcuno ha scelto lo stato con fotoni e ha calcolato i valori di aspettazione?
E chi è?
E comunque io non la penso come "quasi tutti" solo perchè "quasi tutti" la pensano allo stesso modo, altrimenti la criticità scomparirebbe.

CITAZIONE

Purtroppo nei condensati di gas atomici ultrafreddi (BEC)
nessuno ha mai osservato la presenza di questi fotoni
o di un campo elettromagnetico non nullo.

Mi stai dicendo che in quegli esperimenti il valor medio dell'energia di punto zero è nulla?

CITAZIONE

Come ho gia' scritto, nei due preprint di Preparata
sui BEC ci sono vari errori. Se vuoi ti scrivo quali.

Si grazie.
Ma vorrei anche che scrivessi quali errori ci sono nei due articoli che continuo invano a citarti.

ciao

Dunque,

CITAZIONE

quando dici "secondo quasi tutti" cosa significa?
C'è qualcuno che non la pensa come te?
Qualcuno ha scelto lo stato con fotoni e ha calcolato i valori di aspettazione?
E chi è?

Preparata e Del Giudice, of course !!
Pero' nel problema della BEC, essi
non hanno confrontato le energie che si ottengono
con i due stati di prova, ma semplicmente detto
che nel caso dello stato coerente di fotoni
l'energia e' piu' bassa.

CITAZIONE

E comunque io non la penso come "quasi tutti" solo perchè "quasi tutti" la pensano allo stesso modo, altrimenti la criticità scomparirebbe.

E fai bene. Pero' secondo me e' bene anche analizzare
chi dice certe cose e perche' le dice.
Ecco il motivo del mio apparire nel forum.

CITAZIONE

Mi stai dicendo che in quegli esperimenti il valor medio dell'energia di punto zero è nulla?

Il campo elettromagnetico misurato e' zero.
Meglio, c'e' solo quello che mettono gli sperimentali
per intrappolare e raffreddare.
Non si produce nessuno campo elettromagnetico
aggiuntivo. Nessun effetto "superradiante",
che invece su puo' produrre, ed e' stato
prodotto nei BEC con altre modalita'.
Ho fatto un lavoro su questo
http://arxiv.org/abs/cond-mat/0309349
con NP e RB.

CITAZIONE

Ma vorrei anche che scrivessi quali errori ci sono nei due articoli che continuo invano a citarti

Se sono quelli di Vitiello, non ho mai detto che li ci sono degli errori.

Nei due preprint sulla BEC di GP e EDG, l'errore piu' evidente
e' che fanno i calcoli per un BEC in una scatola con barriere rigide, mentre negli esperimenti il BEC e' in un potenziale
armonico. Sembra una cosa da niente, ma in realta' il confinamento
armonico modifica di vari ordini di grandezza la temperatura
critica di condensazione.

Nella tabella del loro secondo preprint sulla BEC,
nell'ultima colonna la T_BEC e' quella per un gas ideale
di Bosoni uniforme. Negli esperimenti il gas di bosoni
e' quasi-ideale ma NON uniforme, a causa della trappola
armonica. La formula per la T_BEC da usare non e'
l' Eq. (1) che scrivono loro.

Aggiunta:

la formula da usare e' quella di un gas di Bose ideale in trappola armonica. I numeri che uno ottiene in questo modo sono completamente diversi, e sono in ottimo accordo
con gli esperimenti.

Se si usa invece la teoria di Preparata aggiungendo
il potenziale armonico di confinamento per i bosoni,
i numeri cambiano e non sono piu' in accordo con gli esperimenti.

Osservazione metodologica:

Prima di scrivere degli articoli teorici bisogna analizzare
in GRANDE dettaglio il sistema che di intende studiare.

Per farlo bisogna leggere gli articoli sperimentali,
quelli teorici, e poi discutere con MOLTE PERSONE a lungo.

Si devono poi riprodurre i risultati teorici noti, e
solo dopo si puo' provare a fare dei calcoli nuovi.

A proposito,

mbinlondon

mi ricorda tanto

MB, un ragazzo bresciano che si e' laureato con GP e poi ha fatto il dottorato con LR, quando anche io lavoravo con LR come postdoc.

E' chiaro che GP era meglio di LR come teorico: non ho mai visto
fare un conto ad LR. Ma di qui a dire, come fa
mbinlondon, che "GP era imbattibile come teorico" ce ne corre.
La frase giusta dovrebbe essere "tra quelli che ho visto all'opera
GP era il migliore come teorico".

Pero'
mbinlondon
non ha mai visto all'opera me...,
o AP che e' anche piu' bravo.

Venendo da Padova, devo dire che a Milano ho trovato
un ambiente dove i teorici di quantum field theory
erano in media abbastanza scarsini.
Ora la cosa e' un po' migliorata con dei giovani
(che hanno studiato fuori).



Ma non mi pronuncio su

mbinlondon

come esperto di quantum field theory. Anche se forse potrei.

So solo che e' stato cosi temerario da rinunciare ad un assegno di ricerca postdottorato di 4 anni che gli aveva offerto LR.
A quest'ora sarebbe stato ric. univ. a Mi.,
e non "banchiere" a Londra.

Cosa e' meglio? Mah.
Per il portafogli credo di saperlo...

ciao lucasala,

CITAZIONE

Il campo elettromagnetico misurato e' zero.
Meglio, c'e' solo quello che mettono gli sperimentali
per intrappolare e raffreddare.
Non si produce nessuno campo elettromagnetico
aggiuntivo. Nessun effetto "superradiante",
che invece su puo' produrre, ed e' stato
prodotto nei BEC con altre modalita'.
Ho fatto un lavoro su questo

Se parti da un'hamiltoniana per un sistema a due livelli di N atomi (ma Vitiello fa anche di più) che contiene il termine di interazione col campo em e consideri il sistema confinato in un intervallo di dimensione L << della lunghezza d'onda risonante del campo em puoi capire perchè non ci sono fotoni negli esperimenti.

Considerare L<<lambda implica che la regione spaziale, dove materia e campo em sono definiti, si partizioni naturalmente in Domini di Coerenza (vedi sempre Vitiello se ti sei stufato di associare questo concetto a Preparata) delle dimensioni di lambda, dove le loro ampiezze sono praticamente costanti e le fluttuazioni quantistiche e termiche sono confinate.

Inoltre la "slowly varying envelope approximation" che afferma che la dipendenza temporale dell'ampiezza del campo em si possa trascurare e che credo usi anche tu quando tratti l'interazione laser-BEC (correggimi se sbaglio, ancora lo devo leggere), è un'approssimazione che fallisce nel limite di materia altamente condensata (<a+_1a_1 + a+_2a2>=N o lim N/L --> inf= cost).

L'analisi che fanno gli autori porta ad un valore di densità critica che dipende dalla costante di accoppiamento campo em-materia e dalla freq. della radiazione.
Al di sopra di questo valore di soglia il sistema evolve dallo stato fondamentale perturbativo (PGS) a quello coerente (CGS).
Ma la cosa più importante è che:

"What is most remarkable about the CGS is the phase locking between the matter and the em fields (le stesse parole di Vitiello ma 10 anni prima), presenting us a vivid picture of matter coherently and collectively oscillating between its two atomic levels in tune with a coherent em field which, unlike what happens in the Laser, get trapped in the matter".

Ecco perchè non vedi i fotoni, sono intrappolati nella materia.
Ma a questo risultato ci si arriva solo se si studia l'evoluzione dinamica dei campi tenendo conto del fatto che essi esistono anche quando non li si osserva e non solo quando interagiscono con altri campi (fotoni).

Ciao

p.s.
appena posso do un'occhiata a quegli errori che mi segnalavi, mi potresti dare i riferimenti dei preprint??

p.p.s.s.
lasciamo perdere le considerazioni personali su cosa fanno le persone per vivere e quello che pretendono di sapere.
Magari puoi imparare qualcosa anche da qualcuno che lavora in qualche sperduto ufficio brevetti tedesco, non si sa mai.