Functia de unda si individualitatea fizica XXI

This entry was posted by on Wednesday, 25 November, 2015 at

Beyond Prigogine

                                      ” Omul modern , aservit gândirii binare ( either / or )

                                                       a pierdut perspectiva totalitãtii. “

 

    

 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/Two_particle_wavefunction.svg/402px-Two_particle_wavefunction.svg.pngCourtesy :  wikipedia . org

                     Fig. 1   Functia de unda  (wf )     

 

       Dupa cum afirmam  recent, mai exact  in postul  anterior , debutul meu  ca metodolog  il  datorez, in buna masura,  lui  Ilya Prigogine si Scolii de Thermodinamica  Belgiene. In adevar ,  contributia prigogineana  la  profundele mutatii metodologice survenite in  fizica  moderna de dupa 1960 a fost cu totul remarcabila :  Activarea posibilului ( conducand la  pierderea  fundamentalitatii realului si la  modele noi de tipul ” real intru posibil ” ) precum  si  revolutia complexitatii ,  implicand de-absolutizarea discretului  = a  individualitatii ” in sine ” de esenta cartesiana –  mi-au furnizat  premisele necesare elaborarii  categoriei de ” rationalitate nelinearã” ( 1985 -90 ),  centrata  pe cerinta expresa a” de-realizarii ontologiei XX ” si , corelativ,  pe promovarea unei  individualitati de tip nou – ” attuned ” , deschisa spre environment / ether / univers. Dupa 1990 , incet dar…ireversibil , ne-am distantat unul de celalalt in deosebi – dar nu intru totul – sub influenta unor  optiuni filosofice  incompatibile : Prigogine  preferandu-l pe …Hegel ( desi  logica hegeliana ” either / or ” nu poate conduce la o continuitate autentica ci mai curand la discretizare/ discontinuitate,   conditionand astfel  ramanerea in Cartesianism  )  iar eu  pe Heidegger.

 In mod deosebit  imi amintesc surpriza  negativa cu care am intampinat cartea lui IP , aparuta in 1997 –  ” The End of Certainty ” , intrucat  savantul belgian , pe langa unele dezvoltari conceptuale robuste , binevenite ,  punea in circulatie , intr-o maniera autoritara, cateva idei  cu care , azi ca si  in urma cu doua decenii , eram si sunt  intr-un dezacord principial. In vreme ce eu mizam pe actualizarea / individualizarea  corelativa cu o functie de unda de esenta potentiala ,  fiind asadar direct si profund interesat  de intelegerea si modelarea cat mai acurata a proceselor de actualizare  ↔  potentializare , Prigogine miza pe eliminarea acestor procese si a functiei de unda punand in centrul viziunii sale  nu functia de unda  ci probabilitatea  ( ” Drum bun spre Born , Mr.IP ”  i-am urat de la distanta: ma aflam  deja in Evanston) si conceptul …ensemble, indelung  compromis de  statisticitatea traditionala de tip extrinsec, abstracta , dez-individualizanta  ( ” Drum bun spre Ballentine ! ). Ca raspuns la orientarea realist – indeterminista a savantului  belgian , eu am preferat sa ma apropii si mai mult de  metodologia  fizicii ondulatorii ( Slater, Schrodinger ,  de Broglie – Bohm, Bell-Aspect ), nazuind concomitent spre un nou model de statisticitate ( concreta , personalizata ) care sa  considere individul uman ca pe o realitate  primordiala , demna de toata atentia. In cele ce urmeaza incerc sa  sintetizez  dificultatile metodologice specifice cu care m-am confruntat in elaborarea unei  viziuni unitare despre individualitatea noua si conexiunea ei definitorie cu functia de unda , inteleasa nu doar ca o ” fictiune matematica ” ( descriptor ) ci ca o replicã ondulatorie obiectivã a  sistemului individual ( cuantic ) angajat intr-un proces de actualizare complex, de esenta non-cartesiana.

John C. Slater ( 1900-1976 ) : The particles go

where the waves take them…” ( prin aceasta frazã

aparent banalã , John mi-a deschis drumul spre edificarea

” guiding physics “ la bazele careia lucrez si in prezent . Daca

existã  un editor interesat,  putem contracta pt. 2016 o lucrare

de circa 150 – 200 pages, intitulatã :

” Guiding Physics – An Introduction “ dedicatã lui JCS.

 

In continuare sunt prezentate cateva dintre  pozitionarile metodologice  cele mai reprezentative care au contribuit la dezvoltarea mea  conceptuala. Tin sa subliniez inca de la inceput  o curioasa si extrem de derutanta diversitate in definirea  naturii si / sau esentei functiei de unda ,  intalnita inclusiv la fizicienii de prim plan. Voi incepe cu Werner Heisenberg, remarcabil atat ca matematician cât si ca fizician ( teoretician ) si filosof :

“ I like to call the wave function a description of the potentialities of the system “- din Dialogue with F. D. Peat.

De notat doua limite :  wf e conceputa doar ca un descriptor  , fara nicio consistenta obiectiva si, de asemenea, este   omisa contributia  ei la  modelarea actualitatii / realitatii.

David Bohm este mult mai concret ( prea concret , as zice ) marginindu-se la o fizica centrata pe ” actuals “: wf ar fi ” a pilot wave ”  avand un caracter obiectiv  sub forma de ” actual wave”. In  cartea sa de referinta  ” Wholeness and the Implicate Order ” p. 98,  Bohm precizeaza statutul existential al wf in termenii urmatori : ” wave function is assumed to represent an objective  real field.”

Steven WEINBERG  evita extremismele , propunand o definitie mai curand  neutrala :” the Schrodinger equation …describes in a  perfectly deterministic way how the wf  of any system changes with time. “

In schimb , J.S.Bell se detaseaza de colegi printr-o eleganta …eschiva, declarand in celebra sa lucrare ” Speakable and Unspeakable…” p. 187:

” What is that waves in wave mechanics? In the case of the waves  of the wave mechanics  we have no idea what is waving and do not ask the question. “

Am lasat intentionat la urma  duelul conceptual – metodologic  dintre Erwin Schrödinger si Max Born acesta fiind mai complicat , dar si mult mai interesant, datorita faptului ca evolutiile ulterioare  din fizica cuanticã par  sa justifice  interpretarea initiala a lui ES :

wf = a ” matter wave as real wave in 3-dimensional  ordinary space.

Criticat – uneori virulent – de catre majoritatea  specialistilor vremii pt. ” clasicismul sau revolut “, interpretarea  marelui fizician vienez a primit relativ recent o surprinzatoare confirmare  prin descoperirea si specificarea condensatului Bose- Einstein (BEC ). Dupa cum se cunoaste , Born a  respins modelul ” too realistic ”  schrodingerian propunand la concurenta o ” solutionare matematica ” sub forma unor “ probability waves “, asumand ca patratul wf reprezinta o densitate  de probabilitate relativ usor de calculat, care ofera un raspuns reliabil la intrebarea ” where the quantum system  could be found at any given moment. “
Plusul evident de operationalitate al ipotezei lui Born – in pofida ruperii ei de legatura directa cu fizica- s-a impus imediat fiind incarcat de ample facilitati / promisiuni de tip FAPP . Atitudinea metodologica ( si etica, desigur ) corecta fata de Schrodinger ar fi fost nu negarea abrupta a modelului sau material – realist ci de-realizarea lui ( fie si temporara daca avem in vedere survenirea ulterioara a “ fenomenul BEC “ ) iar undele potentiale rezultate prin de-realizare ar fi reprezentat suportul fizic de care undele de probabilitate borniene ar fi avut atata nevoie pt. o legitimare cauzal-explicativa si nu doar una FAPP – predictiva. Totusi, dupa cum este binecunoscut , Born a preferat un demers “ fara Schrodinger “, asumand la un moment dat chiar ca undele sale “ matematice “ sunt nu doar potentiale ci chiar…reale. Iata statementul sau devenit celebru in cercurile academice ale vremii :
“I personally like to regard a “ probability wave”as a real thing , certainly as more than a tool for mathematical calculations, how could we could rely on probability predictions if we do not refer to something real and objective?”
Semnificativa si demna de retinut este raportarea critica a lui B.J.HILEY la duelul Schrodinger – Born : “ once we accept the Born probability postulate (…) the wave function must be interpreted in terms of possibilities or better still in terms of potentialities. “ Preferintele mele  au fost – si au ramas: 1. Schrödinger – Hiley 2. Weinberg  si 3. Bohm.

Image result for S.N.Bose

Satyendra N. Bose ( 1894 – 1974 ; Prize Nobel in…in…)

Courtesy: indian.defence.com

Cateva cuvinte despre noutatile metodologice corelative cu “ fenomenul BEC “. Condensatul Bose – Einstein reprezinta un gaz bosonic – avand nu putine analogii cu laser-ul – in care atomii constitutivi au venit step by step atat de aproape – ca urmare a scaderii temperaturii , incat functiile lor de unda au crescut si ele progresiv” until the waves of all atoms begin to overlap and merge.” Deosebit de semnificativ este faptul ca functia de unda s-a obiectivat, identificandu-se cu obiectul “ descris “, negandu-se astfel aprecierea reductionista cum ca ar fi o simpla fictiune matematica . Cu adevarat surprinzatoare  este si  cresterea  functiei de unda pana la dimensiuni macroscopice ( ” billions of condensed atoms ” ) putand fi vazuta cu ochiul liber. Pentru fixarea detaliilor il voi cita pe Wolfgang KETTERLE unul dintre cei trei  Laureati  Nobel in 2001 pt. crearea BEC:
For me personally such observations have given the concept of a quantum mechanical wave function new meaning. The wave function is no longer a merely computational quantity. It has an observable reality.

Courtesy: 2.yukawa.ky

   Fig. 2   Bose – Einstein Condensate ( BEC )

Din cele expuse mai sus rezulta limpede ca problema asumata de mine – abordarea individualizarii XXI ( in conditii de attunement ) , cu ajutorul binomului cuantic functie de unda / ecuatie Schrodinger era dificil daca nu chiar imposibil de rezolvat, datorita divergentelor conceptuale  profunde ,  de nearmonizat.. Comparati , spre exemplu citatul din Ketterle  care confera in mod explicit wf un statut ontologic  …substantial ( “ The wave function… has an observable reality “) cu urmatorul pasaj apartinand Scolii de la Copenhaga :
“ Between one measurement and the next it ( the electron, particle ) has no existence outside the abstract possibility of the wf.”
Pt. a tine totusi situatia sub control , am imaginat urmatoarea diagrama numita MES ( Main Existential Sequence ) pe baza careia pot fi abordate sistematic practic toate opiniile rezonabile referitoare la wf si ecuatia Schrodinger.

           Main Existential Sequence ( ai, p i = minori )

Po…………. ………→ …….Pai—————— →-→ A pi——————–→——-Rpi
abstract possibility     potentiality                    actuality                       reality

( mathematics )         ( subtle physics )         ( microphysics )          ( macrophysics )

 

Diagrama MES permite localizarea imediata , fara dificultati , atat a conceptiei lui Bohr et comp ( wf ca abstract possibility ) la extremitatea stanga ( strict in domeniul matematicii : Po ) , viziunea noua adusa de BEC ( la extremitatea dreapta = macrofizica ) cat si optiunea intermediara , centrata pe actuali ( A ) a lui Bohm. Evident , interesul nemijlocit al acestui paper este localizat  in portiunea centrala a diagramei ( Pai→Ai ) reprezentand in sens direct aspectul existential constructiv = actualizarea si in sens invers ( P ← A ) sensul destructiv = potentializarea. De mentionat ca datorita caracterului sau unitar /  reversibil , ecuatia Schrodinger se preteaza la modelarea adecvata a ambelor procese – actualizare si potentializare. O intrebare ca “ Este functia de unda reala ? care – in absenta diagramei MES – parea dificila chiar blocanta , capata acum un raspuns simplu si direct : da, pe portiunea A—R. Etc. Limitandu-ne , pt. simplicitate , la problematica din articol ” Ce se propaga in ecuatia Schrodinger, pe parcursul actualizarii / individualizarii ” , raspunsul corect este : de regula ( admitand ca situatia BEC este totusi o exceptie ),

            in /  prin ecuatia Schrodinger vibreaza unde potentiale cu un inceput de actualizare aiP, functia de unda avand asadar o esenta potentiala ( P>>ai )

Cateva precizari corelative :
– Asa cum se observa din diagrama MES orice real are o radacina ( o ascendentza ) potentiala ceea ce legitimeaza in mod direct modelul : real intru posibil , respectiv actualul intru potential.
– Concluzia enigmatica formulata de J.A.Wheeler : “ Exista ceva mai profund decat geometria
poate fi explicitata fara niciun efort : pre-geometria inseamna subtle physics = potentiality.
Adevarurile matematicii elaborate in aria “ posibilitatii abstracte “  Po ( sau a potentialitatii pure care face trecerea Po /Pai ) au existenta obiectiva desi nu au realitate ; pt. a deveni reale aceste elaborari trebuie sa urmeze “ ritualul “ Pa—A—R. Este gresit sa se sustina ca empty space si chiar esentele originare “ nu ar exista “ – ele exista in mod obiectiv fara insa  a fi  reale.

– Diagrama MES evidentiaza in modul cel mai direct functia generativa fundamentala a potentialului – posibil reliefand eroarea profunda a “ cerintei “ lui W.Pauli : “ Nu virtualizati fizica “. Asa poate fi explicata cantonarea nefireasca in “ actual “ a lui Bohm cat si aparitia si persistenta in fizica XX a unor concepte – bypass cum ar fi decoherenta ( o eigen-actualizare ), holomiscare , unele  hidden variables, etc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Leave a Reply