EPISTEMOLOGIA della FISICA (II semestre - 24 ore - 3 crediti) Anno Accademico 2005 - 2006 Gianluca Introzzi (introzzi@pv.infn.it) Tel. (0382) 987 522 Dipartimento di Fisica - Via Bassi, 6 Giovedi' ore 14 - 16 (Aula 102) Inizio lezioni : Giovedi' 16 marzo 2006 DALLA FISICA CLASSICA... A) All'inizio del corso è delineata l'evoluzione di alcuni concetti della fisica classica. Viene evidenziato il progressivo indebolimento del determinismo lapla- ciano nel corso del XIX secolo, e mostrata la transizione da modelli continui a discontinui, per le cariche e la materia. Verranno analizzati da un punto di vi- sta concettuale alcuni passaggi evolutivi della fisica classica: - L'universo galileiano - Il modello newtoniano - Energia e termodinamica - L'etere ed il continuo elettromagnetico - L'atomismo e l'approccio statistico - Einstein e la cinematica relativistica - Poincaré e l'instabilità dinamica ...ALLA FISICA MODERNA. B) La fisica dei quanti introduce, all'inizio del XX secolo, una discretizzazio- ne anche per l'energia, ed obbliga ad accettare il dualismo onda/particella per la descrizione dei fenomeni microscopici. Mediante l'uso delle formule di Ein- stein e de Broglie per il dualismo onda/particella, vengono derivati alcuni ri- sultati fondamentali della fisica quantistica: - Distribuzione di Planck - Modello atomico di Bohr - Relazioni d'indeterminazione di Heisenberg - Equazione di Schroedinger C) L'ultima parte del corso è dedicata all'analisi del significato di tale dua- lismo, e delle ipotesi ad esso alternative: - Interpretazione di Copenaghen - Osservatore cosciente e mondi molteplici - Complementariet\`a di Bohr - Onda pilota di de Broglie ed onda vuota - Formulazione di de Broglie-Bohm (dBB) - Teoria di Ghirardi, Rimini, Weber (GRW) - Decoerenza indotta dall'ambiente - Bosoni e fermioni al posto di onde e particelle ------------------------------------------------------------------------------- L'esame è costituito da tre parti, che si riferiscono ai moduli A), B) e C) del corso. Ogni parte consiste di sei domande aperte da due punti l'una, per un punteggio massimo pari a 36. Il voto in trentesimi coincide col punteggio fino ad un massimo di 30/30 ed alla lode qualora il punteggio sia maggiore di 30. Un breve colloquio sulle risposte date nello scritto conclude la prova d'esame. Il possesso di appunti, testi o altro materiale non ammesso alla prova finale comporta l'annullamento immediato della prova stessa, ed un handicap pari a 5 punti, da applicarsi in tutte le prove scritte successive. ------------------------------------------------------------------------------ BIBLIOGRAFIA 1) Testi di Meccanica Quantistica D. Halliday, R. Resnick, K. Krane - "Fisica 2" (5 ediz. - 2004) - CEA (testo universitario introduttivo alla fisica quantistica) P. Tipler - "Fisica" (volume 3 - Fisica moderna)} (1995) - Zanichelli (testo universitario più avanzato sulla fisica quantistica) 2) Testi storico/epistemologici M. Cini - "Un paradiso perduto" (1994) - Feltrinelli (una storia concettuale della fisica, da Galileo alla complessità) I. Ekeland - "Il migliore dei mondi possibili" (2001) - Bollati Boringhieri (introduzione alla meccanica classica e moderna, ricca di spunti e riferimenti) C. Tarsitani - "Il dilemma onda-corpuscolo"} (1983) - Loescher (storia della fisica, dalla seconda metà dell'Ottocento ai primi del Novecento) P. Greco - "Einstein e il ciabattino" (2002) - Editori Riuniti (dizionario dei concetti scientifici d'interesse filosofico) 3) Testi di epistemologia della fisica AAVV - "La natura delle cose" (2005) - Carocci (ottima introduzione ai fondamenti e alla filosofia della fisica) G. Boniolo (a cura di) - "Filosofia della fisica" (1997) - Bruno Mondadori (testo di livello avanzato, che presuppone buone conoscenze fisiche) 4) Testi di epistemologia della meccanica quantistica G. Ghirardi - "Un'occhiata alle carte di dio" (1997) - Saggiatore. (testo introduttivo all'epistemologia della Meccanica Quantistica) D. Fiscaletti - "I fondamenti nella Meccanica Quantistica" (2003) - CLEUP. (analisi dell'interpretazione ortodossa, di de Broglie-Bohm e della teoria GRW) J. Baggott - "Beyond measure" (2004) - Oxford (la miglior introduzione disponibile ai fondamenti della meccanica quantistica) -------------------------------------------------------------------------------