John Stewart Bell

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
John Stewart Bell

John Stewart Bell (Belfast, 28 giugno 1928Belfast, 1º ottobre 1990) è stato un fisico irlandese, conosciuto soprattutto per l'omonimo teorema, uno dei più importanti nell'ambito della fisica quantistica.

Biografia[modifica | modifica wikitesto]

Nacque a Belfast, nell'Irlanda del Nord, e si laureò in fisica sperimentale alla Queen's University of Belfast nel 1948. Ottenne poi il dottorato di ricerca alla University of Birmingham, specializzandosi in fisica nucleare e teoria quantistica dei campi. La sua carriera iniziò con l'Atomic Energy Agency, a Malvern, e continuò poi con l'Atomic Energy Research Establishment, presso Harwell. Dopo parecchi anni si spostò in Europa Centrale per la ricerca nucleare, recandosi al CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).

Qui lavorò quasi esclusivamente sulla fisica delle particelle, dal punto di vista teorico, e sull' acceleratore di particelle, dal punto di vista pratico; ma trovò anche il tempo per dedicarsi ad un'altra più importante occupazione, compiendo alcune ricerche sulle basi della teoria quantistica.

Nel 1964, dopo aver trascorso un anno di congedo dal CERN alla Stanford University, alla University of Wisconsin-Madison e alla Brandeis University, scrisse un articolo intitolato "Sul paradosso Einstein-Podolsky-Rosen"[1]. In esso dimostrò che procedendo con l'analisi dell'EPR si può ricavare la famosa disuguaglianza di Bell. Questa disuguaglianza, derivata da alcune supposizioni filosofiche di base, è infatti in conflitto con le previsioni della meccanica quantistica.

Vi è un certo disaccordo riguardante ciò che la disuguaglianza di Bell potrebbe implicare in unione con il paradosso Einstein-Podolsky-Rosen. Bell sostenne che non solo le variabili locali nascoste, ma tutte quante le spiegazioni teoriche locali dovevano essere in conflitto con la teoria quantistica.

(EN)
« It is known that with Bohm's example of EPR correlations, involving particles with spin, there is an irreducible nonlocality »
(IT)
« È risaputo che con l'esempio di Bohm delle correlazione dell'EPR, che riguarda le particelle in rotazione, c'è un'irriducibile non località »
(John Stewart Bell)

Invece, secondo un'interpretazione alternativa, non tutte le teorie locali in generale, ma solo le variabili locali nascoste mostrano incompatibilità con la teoria quantistica.

Nonostante gli schemi variabili nascosti vengano spesso associati alla questione dell'indeterminismo, Bell era interessato al fatto che la meccanica quantistica ortodossa fosse una teoria soggettiva, e il concetto di misure figurasse in modo prominente nella sua esposizione. Pur non trovando inaccettabile per sé stesso il concetto di misura, Bell obiettava alla sua comparsa al più fondamentale livello teorico della meccanica quantistica, insistendo che essa dovesse riguardare solo quantità matematiche ben definite e concetti fisici non ambigui.

Targa blu in suo onore alla Queen's University of Belfast

Nelle parole di Bell:

(EN)
« The concept of 'measurement' becomes so fuzzy on reflection that it is quite surprising to have it appearing in physical theory at the most fundamental level... does not any analysis of measurement require concepts more fundamental than measurement? And should not the fundamental theory be about these more fundamental concepts?[2] »
(IT)
« Il concetto di "misura" diventa così sfocato riflettendo che è piuttosto sorprendente vederla apparire nella teoria fisica al livello più fondamentale... non richiede ogni analisi di misura concetti più fondamentali della misura? E non dovrebbe la teoria fondamentale riguardare questi concetti più fondamentali? »

Bell era colpito dal fatto che nella teoria delle variabili nascoste di David Bohm non fosse necessario questo concetto, e fu questo che lo fece interessare a questo campo di ricerca.

Preparandosi a esplorare la percorribilità della teoria di Bohm, Bell aveva bisogno di rispondere alla sfida delle cosiddette dimostrazioni di impossibilità contro le variabili nascoste. Bell ne discusse in un articolo intitolato "On the Problem of Hidden Variables in Quantum Mechanics"[3] ("Sul problema delle variabili nascoste nella meccanica quantistica"), in cui mostrò che l'argomento di John von Neumann[4] non prova l'impossibilità, come affermato. L'argomento difetta a questo proposito per la sua fondazione su assunzioni fisicamente irragionevoli. Nello stesso lavoro Bell mostrò che uno sforzo maggiore su queste dimostrazioni (basate sul teorema di Gleason) non riuscirebbe a eliminare le variabili nascoste. Il difetto nella dimostrazione di von Neumann era stato scoperto in precedenza da Grete Hermann nel 1935, ma non fu conosciusto ampiamente finché non fu riscoperto da Bell.

Nonostante i tentativi di confutare le variabili nascoste fallirono, si può considerare un successo la soluzione di Bell per il paradosso EPR considerando la sua posizione sulla meccanica quantistica, ovvero che essa stessa ha dimostrato di essere irriducibilmente non locale. Quindi non si può criticare uno schema di variabili nascoste se include, come quello di Bohm, "comunicazioni superluminali", ovvero la non località.

Bell morì inaspettatamente per una emorragia cerebrale senza poter ricevere il Premio Nobel per il quale era stato appena nominato.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ John Bell, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, p. 14
  2. ^ Bell, p. 117
  3. ^ Bell, p.1
  4. ^ John von Neumann, Mathematical Foundations of Quantum Mechanics

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Aczel, Amir D, Entanglement. Il più grande mistero della fisica, Milano, Raffaello Cortina Editore, 2004.
  • Bell, John S, Dicibile e indicibile in meccanica quantisica , Milano, Adelphi, 2010.
  • Einstein, Podolsky, Rosen, "Can Quantum Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?", Phys. Rev. 47, 777 (1935).
  • von Neumann, John, Mathematical Foundations of Quantum Mechanics (1932), Princeton University Press 1996 edition: ISBN 0-691-02893-1
  • Pearle, Philip, Hidden-Variable Example Based upon Data Rejection, Physical Review D, 2, 1418-25 (1970)

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

Controllo di autorità VIAF: 22202135 LCCN: n85802438