Corruttori quantistici di fotoni/energia della fisica moderna

Da Claes Johnson ( le altre parti qui )

La fisica moderna identificata dalla meccanica quantistica/meccanica atomica come una rivoluzione della meccanica classica non atomica delle onde continue, fu iniziata da Planck nel 1900 con la sua derivazione matematica dello spettro della radiazione del corpo nero basata su un concetto di  quanti di energia hf _(Joule) come pacchetti discreti di energia con h = 6 , 62607015 ⋅10− 34 costante di Planck  e afun numero naturale (1,2,3,...) che rappresenta una frequenza. 

Planck ha descritto la sua lunga lotta per motivare un taglio delle alte frequenze  necessario per evitare una   catastrofe ultravioletta con energie tendenti all'infinito  da frequenze senza limite superiore, come segue:   

• l'intera procedura è stata un atto di disperazione perché un'interpretazione teorica doveva essere trovata a qualsiasi prezzo, non importa quanto alta potesse essere...

Le frequenze possono variare da1012per luce infrarossa a1019per raggi gamma con corrispondenti quanti di energiahf _che vanno da10− 20a10− 14Joule, quindi macroscopicamente molto piccolo. Planck non vedeva i suoi quanti di energia per rappresentare la fisica reale, perché la fisica dell'atomo non era ancora nata, e quindi solo come un trucco matematico per ottenere il taglio delle alte frequenze da un argomento statistico.  

Il passo successivo verso la meccanica quantistica fu compiuto nel 1905 dal giovane Einstein nella sua "derivazione euristica" della legge della fotoelettricità  (già formulata da Hertz nel 1887 sulla base di esperimenti), dove Einstein riprese l'idea dei quanti di energiahf _da Planck, per motivare il motivo per cui la luce splendente su una superficie metallica rilascia elettroni dalla superficie solo se la frequenza della luce è sufficientemente grande, come se un quanti di energiahf _di forza sufficiente è necessaria per rilasciare un elettrone. L'"idea euristica" di base di Einstein era quindi che esattamente un quanto di energia chiamato in seguito fotone espelle esattamente un elettrone.

Einstein suggerì quindi di vedere la luce come un flusso di fotoni/quanti di energia, ciascuno se abbastanza grande in grado di espellere un elettrone. Ma questa era solo "euristica" senza fisica reale, come ammise Einstein nel 1951:

• Tutti questi 50 anni di coscienze coscienti non mi hanno portato più vicino alla risposta alla domanda: "Cosa sono i quanti di luce"? Al giorno d'oggi ogni Tom, Dick e Harry pensa di saperlo, ma si sbaglia.

Un passo decisivo verso la meccanica quantistica fu compiuto dal Comitato del Premio Nobel che assegna il Premio Nobel per la Fisica nel 1918 a Planck per "la sua scoperta dei quanti di energia" (nella sua derivazione dello spettro del corpo nero), e il Premio Nobel per la Fisica nel 1921 a Einstein per "la sua scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico", inviando così al Mondo un messaggio di luce come flusso di particelle/fotoni/quanti di energia. Questo lavoro di Planck ed Einstein è ancora la principale "prova" presentata per la "natura particellare della luce", mentre tutte le prove fisiche reali mostrano la "natura ondulatoria" espressa nelle equazioni di Maxwell per l'elettromagnetismo e nell'equazione di Schrödinger per la meccanica quantistica. 

È qui che si trova oggi la fisica moderna 100 anni dopo, venendo ad esprimersi come la ferma convinzione di un fisico (premiato o meno Nobel) che ogni corpo materiale come fisica reale stia emettendo una pioggia inarrestabile di particelle/fotoni di luce a seconda della sua temperatura, ma non sul mezzo che circonda il corpo. Questo si collega alla discussione con Will Happer ancora senza conclusione.

Planck ed Einstein consideravano quanti di energia/fotoni/particelle di luce come un concetto "euristico", che poteva essere utile in certi tipi di argomenti teorici (statistica o cut-off), ma che mancava di fisica reale. Sfortunatamente questo è dimenticato dai fisici di oggi, che non si oppongono all'allarme del riscaldamento della CO2 causato dalla radiazione di onda lunga discendente come flusso/pioggia di quanti/fotoni di energia emessi dall'atmosfera e assorbiti dalla superficie terrestre. 

È importante distinguere tra fisica reale e fisica fantasma. Nella fisica fantasma ti è permesso usare concetti senza significato fisico se serve ai tuoi obiettivi. Nella fisica fantasma puoi vedere lo scambio radiativo di energia termica tra due corpi come un flusso a due flussi di particelle di fotoni che trasferiscono una massiccia energia termica avanti e indietro anche se i corpi hanno la stessa temperatura.

È come credere che il tuo conto bancario sia collegato a tutti gli altri conti bancari con un massiccio trasferimento di un miliardo di dollari avanti e indietro ogni momento. O che sei connesso a tutte le altre persone sul web con uno scambio costante avanti e indietro dello stesso messaggio da un Gbyte ogni momento. 

Questo tipo di credenza manca di una vera fisica perché comporta un massiccio trasferimento avanti e indietro, che è instabile e quindi non può persistere nel tempo. Affidarsi a processi instabili è pericoloso e provocherà sfortuna. 

La corruzione implica un massiccio trasferimento avanti e indietro di servizi/merci. La fisica corrotta comporta un massiccio trasferimento avanti e indietro di energia termica. 

Per una derivazione delle leggi della radiazione del corpo nero e della fotoelettricità basate sulla fisica reale trasportata dalle onde elettromagnetiche, vedere  Mathematical Physics of Blackbody Radiation.   Per la meccanica quantistica senza particelle, vedere Meccanica quantistica reale .