I principi fisici della teoria dei quanti PDF
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I Werner Heisenberg Moldlelealo] Rio della teoria deli quanti . Bollati Boringhieri «Vi è in molti fisici una specie di fede nell'esattezza dei nuovi principi, piuttosto che un chiaro intendimento di essi». Invece un «chiaro intendimento» si prefigge innanzi tutto questo libro di uno scienziato non ancora trentenne, che aveva già contribuito a rivoluzionare la fisica del Novecento. Pubblicati nel 1930, / principi fisici della teoria dei quanti rielaborano le lezioni tenute da Werner Heisenberg all'Università di Chicago nella primavera dell'anno precedente. Di quell'esposizione didattica conservano la perfetta chiarezza nel divulgare i fondamenti della meccanica quantistica, ma si segnalano .,. anche per la classicità di uno stile concettuale e morale che la prorompenza autoaffermativa di molti uomini di scienza ha in seguito © obliterato: pur mettendo all'opera tutta la forza conoscitiva dell'importantissimo TeJgieteiolleNe|Nijate[iccigoallat=r4/o]a(SARISPZARE Nati Heisenberg ha legato il suo nome — principio secondo il quale è impossibile determinare simultaneamente con precisione assoluta ‘i valori di due grandezze fisiche coniugate, come posizione e velocità di una particella —, egli qui fa spazio, e rende merito, al suo maestro danese Niels Bohr. Ed è infatti un po' dello «spirito di Copenhagen» che si continua a respirare in questo capolavoro della | saggistica scientifica. Lo spirito ineguagliabile che negli anni venti del Novecento, affinando il formalismo matematico della teoria quantistica, «ha indirizzato l'intero sviluppo della nuova fisica atomica». i Saggi — Scienze Digitized by the Internet Archive in 2021 with funding from Kahle/Austin Foundation https://archive.org/details/iprincipifisicid0000heis Werner Heisenberg | principi fisici della teoria dei quanti Traduzione di Mario Ageno Bollati Boringhieri Prima edizione in «Biblioteca di Cultura Scientifica» 1948 Nuova edizione in «Saggi» gennaio 2016 © S. Hirzel Verlag, Leipzig 1930 Titolo originale Die physikalischen Prinzipien der Quantentheorie © 1948, 1963, 1976, 2013 e 2016 Bollati Boringhieri editore Torino, corso Vittorio Emanuele II, 86 Gruppo editoriale Mauri Spagnol ISBN 978-88-339-2743-5 www.bollatiboringhieri.it Stampato in Italia da Press Grafica — Gravellona Toce (VB) Anno Edizione 2019 2018 2017 2016 I 4 5 67 Indice Prefazione, 9 Introduzione, 11 1. Teoria ed esperienza, 2. Concetti fondamentali della teoria de quanti. Critica dei concetti fisici del modello corpuscolare, 24 3. Le relazioni d’indeterminazione. 4. Le relazioni d’indeterminazione e gli strumenti di misura. Critica dei concetti fisici del modello ondulatorio, 59 5. Le relazioni d’indeterminazione nel modello ondulatorio. 6. Prova delle relazioni di indeterminazione mediante un dispositivo di misura. Il significato statistico della teoria dei quanti, 67 7. Trattazione matematica. 8. Interferenza delle probabilità. 9. II concetto di complementarità, secondo Bohr. Discussione delle più importanti esperienze, 78 10. Le fotografie alla camera di Wilson. 11. Esperienze di diffrazione. 12. L’esperienza di Einstein e Rupp. 13. Emissione, assorbimento e dispersione della radiazione. 14, Interferenza e teoremi di conserva- zione. 15. L'’effetto Compton e l’esperienza di Bothe e Geiger. 16. Fenomeni di fluttuazione della radiazione. 17. Aspetto relativi- stico della teoria dei quanti. INDICE Appendice. L’apparato matematico della teoria dei quanti, 117 1. La rappresentazione corpuscolare della materia. 2. Teoria delle trasformazioni. 3. L’equazione differenziale di Schròdinger. 4. Teoria delle perturbazioni. 5. Risonanza fra due atomi. Significato fisico della matrice di trasformazione. 6. Modello corpuscolare della radia- zione. 7. Statistiche quantistiche. 8. Rappresentazione ondulatoria della materia e della radiazione: teoria classica. 9. Teoria quantistica dei campi d’onda. 10. Applicazione alle onde associate a una carica negativa. 11. Prova dell’equivalenza matematica della teoria quan- tistica del modello corpuscolare e della teoria quantistica del modello ondulatorio. 12. Applicazione alla teoria della radiazione. Indice analitico, 161 Prefazione Le lezioni da me tenute nella primavera del 1929 all’ Uni- versità di Chicago mi hanno dato Voccasione di rielaborare nel loro insieme i principî della teoria dei quanti. Dopo le conclucive discussioni di Bohr del 1927, questi principi non hanno più subito alcun mutamento essenziale e alcune nuove esperienze hanno verificato importanti conseguenze della teoria (effetto Raman). Ciò nonostante, ancor oggi v'è in molti fisici una specie di fede nell’esattezza dei nuovi prin- cipi, piuttosto che un chiaro intendimento di essi. Mi è parso perciò ben fatto il raccogliere in un piccolo libro le lezioni da me tenute a Chicago. Poiché l'apparato formale matematico della teoria dei quanti è già apparso în alcune notevoli trattazioni a tutti accessibili e anche la sua conoscenza è molto più diffusa che non quella dei fondamenti fisici, mi sono limitato a esporlo sotto forma di una specie di formulario alla fine del libro. Nel vero e proprio testo, mi son preso cura di proceder con le formule e i calcoli più elementari e solo in quanto questi apparivano di un qualche interesse. Nell’esposizione è data particolare importanza all’uguale ragione d'essere delle due rappresentazioni corpuscolare e ondulatoria, che ultimamente anche nel formalismo della teoria è giunta a esprimersi in modo chiaro. Questa completa simmetria del libro, per quanto riguarda le parole ‘“parti- cella” e ‘‘onda”, ha tra l’altro anche lo scopo di dimostrare che nella questione riguardante la validità della legge causale o în altre questioni di principio non è possibile conseguire 8 PREFAZIONE alcun risultato, se sì trascura uno dei due modi di rappresen- tazione nei confronti dell’altro. Inoltre, ho tentato di far risal- tare nel modo più chiaro possibile la differenza tra la teoria spazio-temporale delle onde da un lato e le onde di Schròdinger nello spazio delle configurazioni dall’altro. Tuttavia, in generale, il libro non contiene nulla che già non sì potesse trovare in trattazioni precedenti e in parti- colare nei ben noti lavori di Bohr. Esso avrà raggiunto il suo scopo, se contribuirà un poco alla diffusione di quello “spirito di Copenaghen” (Kopenhagener Geist) della teoria dei quanti, 8e cosi posso dire, che ha indirizzato l’intero sviluppo della nuova fisica atomica. W. H. Lipsia, 3 marzo 1930
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