Meccanica quantistica: consigli di lettura

Le passeggiata con Oliver durante le quali abbiamo chiacchierato di meccanica quantistica si sono concluse l'altro giorno. Il quadrupede peloso è contento, o perlomeno sollevato da fatto che non ne parleremo più per un po': può tornare a dedicarsi in modo esclusivo ad attività a lui decisamente più consone (dormire svaccato sul tappeto)! Se qualcuno se le fosse perse, sono tutte qui:

Immagino che qualche lettore possa essere rimasto deluso: "Ma come? Io avevo ancora mille domande, dubbi, curiosità! Non c'è nulla su <inserire argomento preferito legato alla MQ> nelle passeggiate!". Capisco, capisco. Ma le passeggiate con Oliver non sono certo pensate per esaurire tutti i dubbi, quanto piuttosto per inculcare un po' di curiosità addizionale. Ci sono altre strade di conoscenza che cani come Oliver non sono in grado di seguire, e che invece sono fatte apposta per bipedi curiosi. Se l'abbozzo di meccanica quantistica che Oliver ed io abbiamo dipinto vi ha fatto venire l'acquolina in bocca, ecco qualche consiglio di lettura per soddisfare al vostro appetito. A vari livelli, più o meno in ordine di complessità.

Alice nel paese dei quantiCominciamo dalle cose facili. Se l'idea di qualche formula matematica si fa accapponare la pelle, e vorreste un racconto simpatico e allegorico di come funziona la meccanica quantistica, allora io partirei da "Alice nel paese dei quanti" di Robert Gilmore:

Più rapido del signor Bianconiglio, più imprevedibile delle collere della Regina di Cuori, più esclusivo del sorriso del Gatto del Cheshire è il mondo dei quanti che la fisica del Novecento ha rivelato a ricercatori che confessavano di "non credere ai propri occhi", cioè a quello che con formule ed esperimenti stavano dimostrando. Eppure la sconcertante realtà della microfisica è alla base della stessa fisica degli oggetti quotidiani in cui abitualmente ci muoviamo e persino dell'architettura delle galassie dell'universo. Ricalcando le orme del grande Carroll, Gilmore presenta una moderna Alice anch'essa sospesa tra piccolo e grande, capace di guidarci con straordinaria abilità nel paese delle meraviglie della fisica dei quanti.

L'idea di storpiare le avventure di Alice per discutere delle bizzarrie della MQ quantistica funziona piuttosto bene, e i pochi approfondimenti potenzialmente un po' più ostici sono riquadrati così che i pigri possano saltarli a piè pari. Consigliato per i completamente digiuni che si identificato totalmente con Oliver. Letto quando già studiavo fisica all'Università lo avevo trovato accurato, anche se ovviamente un po' "leggero" per me che volevo un pochino di più anche dalla divulgazione. Se anche questo è il vostro caso, allo passerei alla prossima proposta.

Il bizzarro mondo dei quantiAggiungiamo qualche formuletta, ma non troppe. Per chi si sente pronto a passare al piano superiore, e iniziare a guardare la meccanica quantistica con la sola lente che ne restituisce in pieno la complessità e l'eleganza, consigliere di iniziare da "Il bizzarro mondo dei quanti" di Silvia Arroyo:

Scritto prima dell'esame di maturità da una giovane di eccezionale talento, questo libro colma il vuoto esistente tra la letteratura divulgativa sulla fisica quantistica, che normalmente evita ogni formula matematica, e la letteratura specialistica, ben farcita, invece, di matematica avanzata. L'autrice, appena diciannovenne, con l'ausilio della sola matematica della scuola superiore, introduce il lettore ai principi della fisica dei quanti. Se ne ricava uno sguardo profondo sul microcosmo, il regno affascinante delle particelle elementari: oggetti il cui comportamento si distingue in modo drastico e fondamentale da tutto ciò a cui è avvezzo il nostro umano buonsenso.

Ripeto, in caso la parola "formuletta" all'inizio vi avesse spaventati: "con l'ausilio della sola matematica della scuola superiore"! Ce la potete fare, suvvia! E se invece arrivati a questo punto voleste veramente di più, allora non fatevi mancare la prossima proposta.

More about Un'occhiata alle carte di DioVoglio il servizio completo! L'idea di digerire un po' di matematica (ancora semplice, per carità) non vi spaventa, anzi vi solletica? Allora recuperate "Un'occhiata alle carte di Dio" di Gian Carlo Ghirardi, probabilmente il miglior testo di divulgazione di meccanica quantistica mai scritto in italiano:

La meccanica quantistica rappresenta uno dei pilastri della scienza moderna,eppure, a differenza di altre svolte epocali e dopo più di tre quarti di secolo dalla sua formulazione, non è riuscita a penetrare nel senso comune e nella cultura diffusa. Il libro intende accompagnare il lettore attraverso l'avventura che ha portato all'elaborazione della meccanica quantistica, illustrarne i nodi concettuali e i problemi che ci costringe ad affrontare, fino a presentarci le insospettate applicazioni pratiche che da essa derivano: dalla possibilità di realizzare un codice inviolabile per trasmettere messaggi segreti o un computer quanto meccanico dalle rivoluzionarie caratteristiche.

Paradossalmente, si tratta di una lettura consigliata anche ci fa il fisico di professione, e la meccanica quantistica l'ha studiata più o meno sul serio. Al di la di possederne il formalismo matematico, è importante infatti anche fermarsi a riflettere sulle implicazioni concettuali di certi costrutti, e questo libro è un'ottima guida in questa direzione.

More about QEDE per dessert, Feynman! Nessuna collezioni di testi di divulgazione di fisica sarebbe completa senza almeno una referenza a un lavoro di Richard Feynman, che oltre a essere stato un fisico straordinario era un altrettanto straordinario didatta della fisica. Tra i maggiori risultati di Feynman c'è stata la formulazione della meccanica quantistica tramite i cosiddetti integrali di cammino (che portarono ai più famosi diagrammi di Feynman, quelli che ancora ci danno l'illusione di capire che osa succeda nel mondo microscopico), e dell'elettrodinamica quantistica. In entrambi i casi, si tratta di una meccanica quantistica a un livello che sorpassa il formalismo "classico" (nel senso dell'equazione di Schrodinger et similia) per andare verso la cosiddetta seconda quantizzazione. Niente paura, in "QED. La strana teoria della luce e della materia" non ci sono formule astruse, anzi! Ma il genio divulgativo di Feynman riesce a raccontare (almeno un po') quali siano i presupposti e le conseguenze di un modo governato dalla sovrapposizione potenziale di infiniti stati ed evoluzioni con diverse probabilità, e di come questa lettura del mondo sia in grado di dare conto di tutto il reale.

Buona lettura!

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22 Commenti

  1. Pubblicato il 8 febbraio 2011 alle 09:02 | Permalink

    Quando ho comprato il libro di Gilmore, il libraio mi ha guardato e mi ha detto "pensavo non lo avrei mai venduto!".
    Da quasi digiuno della meccanica quantistica quale sono, l'ho trovato un po' ostico: alcune "metafore" utilizzate non mi sono chiarissime... però i personaggi del meccanico classico e del meccanico quantistico sono troppo azzeccati!

  2. Stephan
    Pubblicato il 8 febbraio 2011 alle 10:33 | Permalink

    Marco ti confesso che prima o poi ti avrei chiesto qualche consiglio letterario, ma non ero sicuro che potessi suggerire anche libri piu semplici di quelli tecnici... molto interessante grazie!

  3. Luca
    Pubblicato il 8 febbraio 2011 alle 12:30 | Permalink

    Ecco un altro che ha apprezzato il bellissimo libro di Ghirardi. Concordo sul fatto che è probabilmente il miglior libro di divulgazione sull'argomento e condivido pienamente il fatto che dovrebbe essere letto soprattutto dai fisici di professione. Se penso che alle lezioni di MQ il problema della misura era liquidato in poche parole: veniva spiegato che l'interpretazione standard non era molto soddisfacente, ma non veniva spiegato nemmeno il perché!

  4. Astaroth
    Pubblicato il 8 febbraio 2011 alle 13:37 | Permalink

    Grazie per i consigli per i miei prossimi acquisti, tranne Feynman, (ce l'ho già) consiglierei anche, dall'alto di 'sta cippa, "La leggerezza dell'essere" di Frank Wilczek.
    P.S. Leggo sempre questo blog, davvero ottimo, complimenti.

  5. Pubblicato il 8 febbraio 2011 alle 14:08 | Permalink

    Umpf, devo ammettere che quel Wilczek non mi è piaciuto un granché. Ho avuto l'impressione che sia un testo da cui chi non sa molto sugli argomento non impari granché, e chi invece ne sa qualcosa lo trovi un po' sciapo. Ma è un'opinione, ovviamente 🙂

  6. GIGI
    Pubblicato il 9 febbraio 2011 alle 09:00 | Permalink

    L'occhiata di Ghirardi è sicuramente profonda ed esaustiva, ma per un povero vecchio dentista un po' impegnativa. Fra la Arroyo e Ghirardi metterei QUANTUM di Manjit Kumar.
    Te lo avevo già segnalato tempo fa, lo hai letto ? e se sì, che ne pensi?
    Sul numero di Febbraio delle Scienze ho letto a pag. 50 l'articolo di Garrett Lisi e James O. Weatherall "Una teoria geometrica del tutto", che mi è difficile inquadrare. Considera che chi si abbevera di divulgazione è sempre indietro di anni e ha grandi buchi neri e tanta materia oscura nella testa, ma anche energia (oscura e chiara)!. Mi aiuti? Grazie. 🙂

  7. Lorenzo
    Pubblicato il 9 febbraio 2011 alle 09:08 | Permalink

    Ok ordinati online il libro di Ghirardi e quello di Feynman (sono goloso non resisto al dessert)!
    Comincerò a leggerli non appena finito Limit di Schätzing, mi mancano solo circa 800 pagine!

  8. Elisa
    Pubblicato il 9 febbraio 2011 alle 12:44 | Permalink

    Grazie per le passeggiate e per la serietà con cui sempre scrivi e diffondi sapere su questo blog! Ci passo spesso e ho avuto modo di imparare molto (studio Filosofia, per cui non sono una del tuo campo). Scrivi molto bene e, quel che più conta, non dai mai l'impressione di educare dall'alto di una cattedra.
    Buon lavoro e buone cose,
    Elisa

  9. Pubblicato il 9 febbraio 2011 alle 13:46 | Permalink

    @Gigi: no, non ho letto "Quantum", anche se ne vedo solo recensioni positive. Di Lisi e della sua teoria E8 si è fatto un gran parlare quando è uscito il suo primo paper. Affascinante, ma lontana da essere definitiva (lui stesso conclude il paper con note di cautela se non di scetticismo). C'è una buona review su wikipedia:

    http://en.wikipedia.org/wiki/An_Exceptionally_Simple_Theory_of_Everything

  10. Stephan
    Pubblicato il 10 febbraio 2011 alle 11:33 | Permalink

    Chiaro che prima di poter pronunciarsi su una teoria del genere ne deve passare di prove (e tempo...)
    ma sarei curioso di sapere se così, ad una prima occhiata, questa E8 sta in piedi, nel senso che non ha palesi vizi di forma...

  11. Pubblicato il 10 febbraio 2011 alle 12:05 | Permalink

    La cosa è un dito più complessa di come la metti: il problema non sono i vizi di forma, quanto piuttosto se una teoria sia in grado di descrivere quello che esiste. Può una teoria basata sul gruppo E8 descrivere la struttura delle interazioni fondamentali che osserviamo (e per struttura penso a specifiche caratteristiche geometriche)? È rinormalizzabile? E così via. A oggi, nessuno lo sa, e ci sono dubbi che alcuni elementi base non ci possano stare.

  12. angela
    Pubblicato il 12 febbraio 2011 alle 15:43 | Permalink

    grazie

  13. luca
    Pubblicato il 12 febbraio 2011 alle 20:09 | Permalink

    grazie!!! ...ma non è che Oliver cambia idea e gli viene voglia di farsi qualche altra passeggiata???

  14. adriana
    Pubblicato il 13 febbraio 2011 alle 12:22 | Permalink

    grazia per la tua chiarità di scritto e al desiderio di trasmettere il tuo sapere.
    Il mio ringraziamento ha le parole che ha scritto Elisa nel commento 8.

    Mi piacerebbe vedere in forma d libro le tue passeggiate con Oliver.
    🙂 sì.

  15. Stephan
    Pubblicato il 13 febbraio 2011 alle 19:23 | Permalink

    Ho ordinato il libro di Ghirardi (giusto per dire)
    😀
    magari una volta letto scrivo qui come l'ho trovato 😉

  16. Giovanni
    Pubblicato il 21 febbraio 2011 alle 13:50 | Permalink

    Marco,
    ho iniziato il libro di Ghirardi che per ora mi sembra molto più chiaro del "Velo di Einstein" che secondo me, nel tentativo di eccessiva semplificazione, risulta un po' confuso...
    nel frattempo per mia comodità ho raccolto le passeggiate con Oliver in un PDF. Se vuoi posso spedirtelo

  17. Pubblicato il 21 febbraio 2011 alle 14:02 | Permalink

    Mandamelo pure, ma privatamente. Ti scrivo direttamente.

  18. monica
    Pubblicato il 7 marzo 2011 alle 17:45 | Permalink

    Sono l'unica che ha trovato orrendo Alice nel paese dei quanti? molto bello invece Il Nuovo Mondo di Mr. Tompkins!

  19. GIGI
    Pubblicato il 7 marzo 2011 alle 21:15 | Permalink

    @monica
    Benvenuta nel fan-club di George Gamow!
    Mi sono innamorato della fisica negli anni '60 leggendo "Trent'anni che sconvolsero la fisica" e recentemente ho letto "La mia linea di universo". George è un grande!
    La mia lontana giovinezza è stata segnata dallo scontro tra Gamov e Hoyle e quella storia mi ha insegnato molto.
    Però questo non è il mio blog, quindi mi fermo qui, se Marco non mi autorizza ad andare oltre.
    Il problema è che mr. Tompkins è invecchiato e oggi mi mancano i divulgatori come il mio George.
    Sentito, Marco?

  20. evaldo
    Pubblicato il 1 gennaio 2012 alle 08:59 | Permalink

    Caro Marco, ti rinnovo sentitamente gli auguri in primis, poi volevo dirti che io ho trovato eccezionali e molto istruttivi due libri di Feynman, "SEI PEZZI FACILI" e il seguito se così si può dire "SEI PEZZI MENO FACILI", che consiglio un pò a tutti gli ignoranti come me di meccanica quantistica.
    Concordo pienamente, la bravura di Feynman come didatta è eccezionale.
    Riesce con poche parole a chiarirti concetti molto ostici

  21. Iulia
    Pubblicato il 4 dicembre 2016 alle 10:54 | Permalink

    Ciao a tutti, non so se sia il luogo giusto, ma vorrei chiedere un parere riguardo ad un libro che sto leggendo: "La trama della realtà" di David Deutsch. Data la mia ignoranza in materia la mia lettura è piuttosto superficiale, ma lo trovo molto interessante.
    Grazie.

  22. Pubblicato il 6 dicembre 2016 alle 08:52 | Permalink

    Ciao Iulia, io non l'ho letto e dunque non so dirti molto. Magari qualche altro lettore?

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  • [...] abbiamo chiacchierato di meccanica quantistica, che erano cominciate addirittura nel 2009.Febbraio. Meccanica quantistica: consigli di lettura. Le passeggiate con Oliver piacciono sempre molto, ma tra una cosa e l'altra io ne scrivo sempre [...]

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  • Mi chiamo Marco Delmastro, sono un fisico delle particelle che lavora all'esperimento ATLAS al CERN di Ginevra.

    Su Borborigmi di un fisico renitente divago di vita all'estero lontani dall'Italia, fisica delle particelle e divulgazione scientifica, ricerca fondamentale, tecnologia e comunicazione nel mondo digitale, educazione, militanza quotidiana e altre amenità.

    Ho scritto un libro, Particelle familiari, che prova a raccontare cosa faccio di mestiere, e perché.

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