Fondamenti della fisica

Corso di Studio:
Laurea magistrale in Scienze fisiche
Docenti:
Gianluca Introzzi
Anno accademico:
2016/2017 (Altri: 2017/2018 2015/2016 2014/2015 2013/2014)
Semestre:
N/D
Lingua di insegnamento:
Italiano.
Codice corso:
500633
Settore scientifico/disciplinare:
FIS/08
Crediti formativi:
6
Ore di lezione:
48

Obiettivi

Sviluppare una consapevolezza critica - fondata sull'analisi d'importanti casi storici - della complessità del processo di formulazione di teorie fisiche, della loro corroborazione sperimentale, della successiva accettazione da parte della comunità scientifica e del loro eventuale superamento a favore di altre teorie.

Prerequisiti

Concetti di Fisica classica e di Fisica quantistica usualmente acquisiti nel corso della laurea triennale in Fisica.

Programma

È delineata l'evoluzione di alcuni concetti della fisica classica dalla meccanica alla termodinamica, ed evidenziato il progressivo indebolimento, nel corso del XIX secolo, del determinismo laplaciano. Viene mostrata la transizione, nell'elettromagnetismo e in meccanica statistica, da modelli continui a discontinui per le cariche e la materia. L'ipotesi dell'esistenza dell'etere è presentata discutendo anche la non crucialità degli esperimenti di Michelson e Morley, mentre il superamento di tale concetto viene connesso alla relatività ristretta einsteiniana.
La fisica dei quanti introduce, all'inizio del XX secolo, una discretizzazione per gli scambi d'energia, ed obbliga ad accettare il dualismo onda/particella per la descrizione dei fenomeni microscopici. Alcuni risultati della fisica quantistica (atomo di Bohr, equazione di Schroedinger, relazioni d'indeterminazione di Heisenberg) vengono ricavati a partire da tale dualismo. Segue la presentazione dell'interpretazione probabilistica di Copenhagen, di quella causale di Bohm, di varie relazioni d'indeterminazione (Fourier, Heisenberg, Kennard, Robertson, Bohm, Puri, Ozawa), della complementarità di Bohr, della dualità di Greenberger/Yasin e di Englert. Le possibili interpretazioni del dilemma onda/particella e l'analisi dell'"entanglement", del gatto di Schroedinger, del paradosso di EPR, delle disuguaglianze di Bell e della decoerenza quantistica concludono il corso.

Bibliografia

Sono disponibili gli appunti delle lezioni.

Modalità di esame

Esame orale.