cicle de xerrades CIENCIADDICCIÓ

Presentación del tema: "cicle de xerrades CIENCIADDICCIÓ"— Transcripción de la presentación:

1 cicle de xerrades CIENCIADDICCIÓ
El món subatòmic, atzar i determinisme Arnau Riera, 16 de Maig 2008 Llinars del Vallès

2 Introducció La concepció clàssica del món i el determinisme.
Fins on és vàlida aquesta concepció? Conèixer, mesurar, interaccionar.

3 La nostra concepció del món
partícules forces entre elles

4 Exemples descripció d'un sistema = posicions velocitats

5 posicions velocitats inicials posicions velocitats finals
Si conec l'estat present i les forces entre les partícules, puc calcular qualsevol estat futur... posicions velocitats inicials posicions velocitats finals forces/interacció

6 1758 Èxits de la concepció clàssica Isaac Newton Edmond Halley
( )‏ Edmond Halley ( )‏

7 Determinisme Pierre Simon Laplace
“Preveiem l’estat present de l’univers com l’efecte del seu estat anterior i la causa del seu estat futur. Una intel·ligència que en un instant donat, conegués totes les forces de la natura i la situació dels objectes que la componen, i pogués sotmetre a l’anàlisi des dels cossos més grans de l’univers fins a l’àtom més lleuger; res no seria incert per ella, i tant el futur com el passat serien present als seus ulls.” Essai Philosophique sur les Probabilites, 1819

8 Cap al més petit...

9 Fins on és vàlida la concepció clàssica?

10 conèixer, mesurar, interaccionar

11 conèixer, mesurar, interaccionar
Sistema gran podem mesurar sense pertorbar. Sistema petit no podem menysprear la pertorbació. perdem la noció de trajectòria

12 Com interpretem aquests fets?
a) Aquesta és una limitació tècnica, i l’electró té naturalment una posició i velocitat ben definides, encara que jo les ignoro. b) Si jo no podré saber mai on és exactament l’electró i quina velocitat té, és perquè són propietats indefinides d’aquest.

13 L'experiment de les dues escletxes Les lleis del món microscòpic
La mecànica quàntica L'experiment de les dues escletxes Les lleis del món microscòpic

14 Relativitat observacions Confirmació experimental de les prediccions
Principi de relativitat Velocitat de la llum universal prediccions models Dilatació del temps,... Teoria de la relativitat

15 Mecànica Quàntica Conflicte Mecànica quàntica observacions
Experiment de les dues escletxes. Efecte fotoelèctric. Efecte Compton. Radiació del cos negre. ... Conflicte Mecànica quàntica prediccions models Mecànica newtoniana (partícules i forces)‏ Electromagnetisme

16 L'experiment de les dues escletxes

17 Conclusions de l'experiment de les dues escletxes
Sense detectors: Els electrons “passen” per les dues escletxes alhora. Els electrons no tenen una posició i velocitat ben definides.

18 Conclusions de l'experiment de les dues escletxes
Amb detectors: La interacció dels detectors (aparell de mesura) amb els electrons fa que passin només per una de les escletxes (aquella que el detecta), i recuperem així el comportament corpuscular.

19 La mecància quàntica Estats superposició La mesura
Propietats complementàries Evolució temporal

20 esquerra dreta Posició i cara indefinides Posició definida
Cara indefinida CARA Posició indefinida Cara ben definida POSICIÓ Posició definida Cara indefinida

21 Conseqüències Dualitat ona-corpuscle Entrellaçament quàntic

22 Conseqüències filosòfiques
L'atzar ha entrat en joc Mecànica Newtoniana (determinista) Present Futur Futur A ? Mecànica Quàntica (no determinista)‏ Present Futur B Futur C En quin moment entra en joc aquesta aleatorietat?

23 destí / determinisme no determinisme llibertat

24

25 Reaccions La discussió Einstein-Bohr -Albert Einstein: -Niels Bhor:
La mecànica quàntica és una teoria incompleta. No vull renunciar a una descripció espacio-temporal. Ha d'existir una altra teoria més realista i profunda. -Niels Bhor: Hem d'acceptar la natura tal com és. La ciència és un seguit de regles que prediu els experiments, sense cap necessitat de fer-nos-en una imatge mental.

26 Viatge al món subatòmic

27 CONCLUSIONS