Discussione: QED COERENTE E FUSIONE FREDDA

CITAZIONE

Ecco perchè non vedi i fotoni, sono intrappolati nella materia.

Non sono io che non li vedo.
Non li vedono negli esperimenti.

Cosa voglia dire "intrappolati nella materia"
non mi e' per nulla chiaro.
Se si misura il campo elettrico in un punto dello
spazio quanto vale in Volt/metro, secondo la teoria di cui parli?


Gli articoli sono
http://arxiv.org/abs/cond-mat/9812011
e
http://arxiv.org/abs/cond-mat/9812018

CITAZIONE

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.

Guarda che Einstein pubblicava le cose che piacevano nelle
riviste che piacevano. Altrimenti non sarebbe uscito dall'ufficio
brevetti. Non era una persona controcorrente. Anzi.

Al più presto chiarirò,
ti invierò le scansioni del testo altrimenti ci metterei troppo tempo a scriverle.
Un primo assaggio lo trovi da pag.4 di questa sezione dove il "banchiere" comincia a parlarne.
Ma per avere un quadro più completo e per sapere se effettivamente è tutto giusto o sbagliato (mi interessa davvero il tuo parere) dovresti avere il testo completo sotto mano.

CITAZIONE

Non era una persona controcorrente. Anzi.

Spero tu non ti riferissi alla conferenza Solvay del 1927 in cui il "realista" Einstein ( ...i fotoni, che appaiono inevitabilmente quando il campo em interagisce con la materia, devono già esistere nel campo, e il campo deve essere composto da essi) ebbe la peggio sul "convenzionalista" Bohr (...il campo è totalmente estrinseco, è solo una costruzione mentale astratta creata ad hoc per l'oggetto fisico reale, il fotone).
Ma il dibattito raggiunse l'apice nel 1935 col paradosso EPR.
E da li è venuto fuori (esperimenti condotti anche negli anni 80 lo confermano) che nella meccanica quantistica il principio di causalità è inevitabilmente violato.

Una domanda: ma ti sei degnato di leggere l'articolo di Vitiello o aspetti per 9 anni una sua chiamata?
E quando mi darai un tuo parere?

a presto

mgb2

Mmm, guarda che i libri di Preparata li ho, ed anche gli articoli.

La mia era una domanda, della quale so la risposta:

secondo la teoria di Preparata, Vitiello, Del Giudice, e company
c'e' un campo elettromagnetico misurabile, la cui lunghezza
d'onda e' pari a quella della transizione tra due stati elettronici
degli atomi coinvolti.
Secondo questa teoria e' proprio questo campo elettromagnetico
che induce la transizione dallo stato di Fock allo stato coerente
la materia. La regione di coerenza della materia ha una lunghezza
spaziale che e' proprio la lunghezza d'onda
di questo campo elettromagnetico.

Il problema, come ho gia' scritto, e' che negli esperimenti
sulla BEC questo campo elettromagnetico non lo misurano. NON C'E'.
E gli esperimenti sulla BEC mostrano anche che
la regione di coerenza della materia NON E' quella
della lunghezza d'onda della transizione tra stati
elettronici.

Inoltre, non ho mai visto una dimostrazione che
lo stato di Preparata ed amici ha un'energia piu'
bassa dello stato a zero fotoni.
Negli articoli di Vitiello e Del giudice che tu citi
NON C'E' questa dimostrazione.



Mi ero inserito nel forum per sapere le connessioni
epistemologiche tra Vitiello e Preparata,
ma fino ad ora niente, mah.

Ad esempio, mi sembra che nel suo libro
"Dal quark ai cristalli" Preparata non citi mai Vitiello,
anche se hanno fatto un lavoro assieme.
Come mai?

Ciao, il dibattito e' molto interessante.

Di una cosa non sono sicuro:
se CI FOSSE un campo e.m. non nullo nello stato di minima energia,
potrebbe essere misurato con la stessa tecnica che useresti per misurare un campo e.m. come quello che esiste tra le piastre di un condensatore?

O c'e' una differenza fondamentale tra i due campi perche' nel primo caso occorrerebbe perturbare lo stato di minima energia per estrarlo? La risposta puo' essere molto semplice, perdonate l'ignoranza.

CITAZIONE (Jacomo @ 12/4/2008, 17:07)

Ciao, il dibattito e' molto interessante.

Di una cosa non sono sicuro:
se CI FOSSE un campo e.m. non nullo nello stato di minima energia,
potrebbe essere misurato con la stessa tecnica che useresti per misurare un campo e.m. come quello che esiste tra le piastre di un condensatore?

O c'e' una differenza fondamentale tra i due campi perche' nel primo caso occorrerebbe perturbare lo stato di minima energia per estrarlo? La risposta puo' essere molto semplice, perdonate l'ignoranza.

Ciao, è quello che mi sono chiesto anch'io. Anzi, mi pare che Preparata lo scriva esplicitamente: il campo resta imprigionato ENTRO la materia condensata, e quindi all'esterno risulta nullo.
Come fa Lucasala a dire che non c'è il campo? Al limite può assicurare che non viene misurato, ma non basta, e torniamo al punto di partenza. Se ha ragione Preparata, dovremmo concentrarci sugli effetti che tale campo potrebbe causare, visto che non lo possiamo misurare direttamente, no?

Allora: i BEC sono intrappolati da trappole magnetiche o magneto-ottiche, cioe' da campi magnetici o da campi elettromagnetici
(laser far-detuned, cioe' con frequenza lontana dalle transizione di dipolo di cui parla Preparata).

Questi campi intrappolanti determinano
la distribuzione di densita' spaziale
(ed anche nello spazio dei momenti) dei BEC.
Le predizioni della equazione Gross-Pitaevskii sono
in ottimo accordo con le evidenze sperimentali
sui profili di densita'.

NON ci sono profili di densita' anomali.
In particolare NON ci sono oscillazioni spaziali di densita'
nei BEC con una lunghezza d'onda corrispondente dalla
transizione di dipolo alla Preparata.

Ci sono circa 60 laboratori dove fanno questi esperimenti,
anche in Italia a Firenze e Pisa.
Come forse sapete hanno preso il Nobel nel 2003
(ed anche nel 1997) per questi studi.

Devo dire che la teoria di Preparata mi sembra un po' troppo semplice:
non 'e altro che l'equazione di Gross-Pitaevskii accoppiata dal campo elettromagnetico classico, del quale poi si considera un solo modo.
Sono le equazioni che ho usato anche io con NP e RB.
Ma nel nostro caso il modo del campo arriva da un laser esterno,
anche se RB dice che forse non e' necessario
(ma quando parla di GP fa sempre una lacrimuccia,
e quindi non e' affidabile).

La magia di Preparata sta' nel fatto che questo modo classico
del campo elettromagnetico appare "spontaneamente".
Preparata dice che questo stato a numero medio finito di atomi ed anche di fotoni ha un'energia piu' bassa dello stato a numero
finito di atomi ma zero fotoni.
Non trovo la dimostrazione di questo fatto.

In articoli di molti anni prima Preparata aveva scritto cose simili
sul vuoto della cromodinamica quantistica (QCD).
Se non ricordo male, una dimosrazione c'e' in un vecchio numero del Nuovo Cimento ed anche dei conti numerici su un PRL, ma riguarda la QCD.

Non ho il libro di Preparata sotto mano, ma la dimostrazione che ci sia un gap di energia tra lo stato di vuoto perturbativo e quello coerente, c'e' ed e' iterata piu' volte. Il calcolo di QCD e' piu' complesso ma lo spirito e' simile.
Sono d'accordo che ci possa essere una iper-semplificazione per quanto riguarda il modo risonante che viene scelto, ma il non trascurare l'accoppiamento tra campo di materia e campo e.m. in partenza, e vedere dove questo possa portare, pare una novita'.
Che ne pensi a riguardo della misurabilita' del campo e.m. qualora questo "migri" verso uno stato coerente quando un sistema materia+campo e.m. sta nello stato di minima energia?

CITAZIONE (lucasala @ 12/4/2008, 23:19)

Allora: i BEC sono intrappolati da trappole magnetiche o magneto-ottiche, cioe' da campi magnetici o da campi elettromagnetici
(laser far-detuned, cioe' con frequenza lontana dalle transizione di dipolo di cui parla Preparata).

Scusa la domanda stupida, ma... i campi trappola esterni non potrebbero essere sufficienti a cancellare il campo EM coerente spontaneo?

Certamente se c'e' e' misurabile.
Basta mettere un oggetto carico o, come ho scritto,
misurando gli effetti sulla distribuzione spaziale
(o nello spazio dei momenti) degli atomi.

Ma negli atomi alcalini ultraffeddi che formano
i condensati di Bose-Einstein non c'e'.
I am sorry.

Io ho il libro di Preparata "QED Coherence in Matter"
qui con me, ma questa dimostrazione
dell'esistenza di un gap non la vedo.

CITAZIONE

Scusa la domanda stupida, ma... i campi trappola esterni non potrebbero essere sufficienti a cancellare il campo EM coerente spontaneo

Senza che i campi intrappolanti si modifichino?
Mi sembra molto molto strano. Mai sentita una cosa simile.

Grazie x la risposta ... molto interessante.
Per quanto riguarda la dimostrazione del gap, se vai al capitolo "generico" sui two-level systems, troverai un'equazione in cui si calcola \Delta E,
che appunto e' il gap energetico tra il vuoto perturbativo e quello coerente.

Nel 2007 e` uscito un articolo su Nature di un gruppo di sperimentali tedeschi.
Parlano proprio dell'interazione coerente tra materia (BEC) e campo elettromagnetico.
Pero` il campo elettromagnetico, come ho scritto piu` volte,
viene generato dall'esterno ed il tutto e` in cavita`.

Nessuna generazione spontanea alla Preparata.

Allego l'articolo.

Download attachment
nature06120.pdf ( Number of downloads: 8 )

Ciao,
come scrivi, i tedeschi fanno interagire un BEC con un laser e in questo caso il laser e' esterno: lo accendono loro. Mi pare pero' che questa situazione sperimentale non aiuti a chiarire il perche' un BEC sia coerente. Come hai correttamente fatto notare, esistono teorie che spiegano tutto senza tirare in ballo l'interazione col campo elettromagnetico, quindi sarebbe bello cercare di falsificare l'una o l'altra teoria (le due imprese di falsificazione possono presentarsi a priori con diversi gradi di difficolta').
Per quanto riguarda la misurabilita' del campo elettromagnetico di Preparata, la massa del fotone all'interno del dominio di coerenza e' immaginaria quindi non si propaga. Pensi che si possa immaginare un esperimento che misuri qualcosa tipo una forza di Lorentz al confine del dominio (ammesso che esista?)
Hai trovato la formula con l'espressione del gap di energia?

CITAZIONE

Hai trovato la formula con l'espressione del gap di energia?

No. Saranno le Eqs. (3.15), (3.23) e (3.30)? Mah.

Ciao jacomo e benvenuto,
...interessanti le tue osservazioni e anche la tua proposta per misurare la forza di Lorentz.

Per lucasala,
Si, l'eq è la 3.30.
il Delta è= A^2(...)-gAsin(...).

Anch'io come te sono qui per capire se questa teoria possa tornare utile per i miei studi.

CITAZIONE

Non voglio interagire direttamente con EDG.
E credo tu sia abbastanza intelligente per capire perche'.

Mi fai troppo intelligente, prima che possa supporre motivazioni insensate faresti meglio a spiegarti, meglio se privatamente cosi evitiamo di sporcare la sezione.

Ciao



ciao

Edited by mgb2 - 14/4/2008, 16:03

Non mi va che si sappia che interagisco con EDG.
Tutto qui.

Disse il campo alla materia
"Non mi va che si sappia che interagisco con te"
La materia rispose
"E se si accorgono che si e' rotta la simmetria?"
E il campo
"Diremo che si e' rotta da sola".

non ho parole.


Jacomo tu cosa ne pensi dell'articolo di Vitiello?

E potresti esplicitare meglio quell'esperimento sulla misura del campo ???
Perchè non lo definiamo meglio cosicchè qualcuno che ha i mezzi possa verificarlo.

ciao

Edited by mgb2 - 15/4/2008, 11:06

Preparata non e' mai stato chiaro su questo punto della misurabilita' del campo. Il fatto e' che non e' un campo libero. Se qualcuno vuole raccogliere l'idea e pensarci ...
Non ho letto l'articolo di Vitiello e non e' in cima alla lista di cose che vorrei leggere ...

Sono sempre io, ma ho dovuto cambiare il nickname.

Il modello di Dicke che usa Preparata prevede una transizione di fase quantistica
al di sopra di una densita' critica di atomi.
Il campo fotonico coerente si dovrebbe ottenere quindi ad alte densita' atomiche.
Forse negli esperimenti con i BEC atomici non hanno ancora raggiunto queste densita'.

Il modello di Dicke e' studiato da 50 anni, ma non mi sembra che a tutt'oggi
qualcuno abbia osservato questa transizione di fase.
Il modello di Dicke considera N atomi a 2 livelli accopiati con interazione dipolare
ad un singolo modo del campo fotonico, quello della transizione tra di 2 livelli.

Forse si puo' stimare, in modo serio, la densita' critica per avere questa
transizione di fase nel BEC intrappolato con trappola armonica.
Come ho gia' scritto, i calcoli di Preparata sui BEC vanno bene se i BEC
degli esperimenti fossero uniformi, ma non lo sono a causa della trapppola armonica.
Quasi quasi ci scrivo un articolo...

Ciao,

"Forse negli esperimenti con i BEC atomici non hanno ancora raggiunto queste densita'. "

era questo che intendevo dire quando parlavo della particella di sodio...
Forse hai ragione, si dovrebbe fare un conto più preciso sulla densità critica.
Quando hai detto che le eq di Preparata somigliavano alle Gross-Pitaevski ma con un solo modo accopiato ritieni che questa sia una buona approssimazione della realtà?

Cioè: dire che la luce fa il percorso più breve tra due punti significa, a livello formale, ammettere che esistano infiniti modi di propagarsi ma quello più probabile è quello che minimizza l'azione.
In questo senso, anche non considerando tutti i modi ma solo quelo che la Natura di solito preferisce, si arriva ad una soluzione che è molto vicina a quella reale, no?

Per quanto riguarda la misurabilità del campo credo che sia da escludere una misura "alla Lorentz" perchè il campo decadrebbe molto rapidamente al confine col dominio e la vedo dura misurarne gli effetti su una carica prossima a esso.
I ho ha disposizione un lab di criogenia con tutte le strumentazioni annesse e connesse, se aveste voglia di pensare seriamente ad un misura sarei disposto a metter su qualcosa.

Fatemi sapere.

Ciao a tutti,
volevo riportare qui uno scambio che ho avuto con un teorico che sta cercando di scoprire quanto di buono ci possa essere nella CQED e come si possa eseguire una misura che dimostri l'esistenza dei domini di coerenza.
Tra l'altro domani ci vedremo con Del Giudice che ha già detto di avere un'idea a riguardo, utilizzeremo un magnetometro SQUID.

"Dunque...ti dico come l'ho capita io.
Secondo la visione di Preparata (e questo è chiaro anche a te) l'entità fisica reale è il campo, quindi è in funzione della presenza e dell'evoluzione di esso (essi) che una misura va interpretata.

In sostanza l'effetto della presenza di un campo, così come poi la definizione stessa di un campo, si riconduce alla modifica dello spazio-tempo (in principio la modifica del vuoto) cioè in pratica (cito quasi letteralmente): un campo nasce dalla differenza fra la sua presenza e lo spazio in sua assenza (ricordi che ieri parlavamo della curvatura dello spazio tempo...il punto è che definisci l'esistenza della pallina sul telo dal fatto che il telo è deformato, il campo non è tanto la pallina quanto più la differenza fra il telo prima e dopo avercela messa).

Misurare un campo in modo classico (P. fa l'esempio della carica) significa partire da una serie di presupposti (la carica test localizzata, la sua accelerazione proporzionale alla derivata temporale della quantità di moto,...).

Ma in realtà ciò che fai ogni volta che esegui una misura è osservare l'interazione fra due campi, il campo che vuoi misurare e l'apparato di misura (ti porta l'esempio dei fotomoltiplicatori come oggetti che interagiscono totalmente "quantum-mechanically").

Interazione che si riconduce a uno scambio di energia fra di essi.

Ma allora quello che andiamo a misurare è in sostanza una differenza di energia (la transizione di un campo fra due stati, prima e dopo la misura)
...e se a questo punto tieni conto del fatto che l'apparato di misura ti permette una misura che sarà cmq in una regione limitata dello spazio-tempo (ovviamente per quanto tu prolunghi ed estendi la misura nel tempo e nello spazio non potrai mai osservare lo spazio-tempo intero) allora quello che stai facendo è estrarre una porzione di informazione da un oggetto (reale) che ne contiene in realtà molta di più..."


Ciao

Questa cosa mi incoraggia!! Vai così!!

Egregio Mgb2,
mi fa piacere che utilizzi un magnetrometro SQUID
e che hai a disposizione un laboratorio di criogenia.

Purtroppo queste cose non sono sufficienti per ottenere
e studiare i condensati di Bose-Einstein di atomi alcalini
ultrafreddi. Questi sono ottenuti con tecniche
di raffreddamento ed intrappolamento magneto/ottico:
cioe` con campi magnetici e laser.
Le temperature sono dell'ordine di circa 100 nanoKelvin !!!

Come ho gia` scritto, ci sono solo 2 laboratori in Italia
che fanno queste cose, e circa 60 in tutto il mondo.
I laboratori italiani sono
questo
Quantum Degenerate Gases @ LENS
e questo
PISA BEC HOME PAGE


Bye.

...e vuol dire che studieremo altre cose.

piuttosto sei d'accordo con l'interpretazione della realtà di G.P. ?

ciao

qualcuno è ingrado di dirmi se la FF funziona anche con le nanoparticelle la teoria di preparata è da correggere? cioè lui diceva che la misura minima del dominio è di un micron e allora?