Note:
"Per la preparazione di questo corso le Education Development Center è stata sovvenzionata dalla National Science Foundation".
Impaginazione di Anna Maria Zamboni su progetto di collana di Albe Steiner.
Rilegato e in brossura.
PREFAZIONE AL VOLUME FISICA QUANTISTICA
Questo volume del Corso di fisica di Berkeley è dedicato alla Fisica quantistica. È un libro propedeutico, destinato allo studente la cui preparazione di base in fisica corrisponde a buona parte del materiale dei precedenti volumi del corso. Perciò, il mio lettore-discente ideale è uno studente di materie scientifiche o di ingegneria che frequenta il secondo anno. Rimandare lo studio di tutti gli aspetti dei fenomeni quantistici dopo il secondo anno non sembra oggi ragionevole e opportuno, tenendo conto degli sviluppi della fisica durante gli ultimi cinquant'anni. Un corso introduttivo ben equilibrato dovrebbe di certo rispecchiare alcuni di questi sviluppi. Non credo che lo studio della fisica quantistica sia intrinsecamente più difficile dello studio di qualsiasi altro ramo della fisica. In ogni dominio della fisica s'incontrano sia fenomeni che appaiono semplici e chiari sia fenomeni che sono molto difficili da spiegare in modo quan-titativo. Naturalmente, è vero che tutti i fenomeni quantistici furono un tempo considerati molto misteriosi e imbarazzanti. Nel periodo in cui questo campo della fisica fu esplorato per la prima volta, i fisici incontrarono vere e proprie difficoltà psicologiche causate in parte da incomprensibili pregiudizi a favore della visione classica del mondo e in parte dalla natura frammentaria del quadro sperimentale. Ma non c'è alcun motivo per cui queste stesse difficoltà debbano essere ricreate per lo studente che affronta oggi l'argomento. Oggi si sa con certezza che la descrizione classica è corretta solo in modo approssimativo, e oggi si dispone di una massa enorme di risultati sperimentali che confermano e illuminano vari aspetti delle idee teoriche attuali. Credo fermamente che tra i fatti noti si possano trovare argomenti di discussione che siano tanto univoci e semplici da poter essere trattati in modo elementare, ma che nello stesso tempo illuminino importanti concetti e principi. Dubito molto che lo studente che sia guidato a riflettere su una sequenza opportunamente scelta di fatti fisici semplici e significativi ritenga che i fenomeni quantistici siano più misteriosi (per esempio) del fenomeno della gravitazione universale. Il mio scopo in questo libro è presentare esempi caratteristici di fenomeni quantistici, per familiarizzare il lettore con gli ordini di grandezza tipici dei parametri fisici che s'incontrano nella microfisica, e per introdurlo al pensiero quantomeccanico. Ho cercato di includere fra i miei argomenti di discussione fenomeni e risultati che sono particolarmente importanti per comprendere la fisica. Nello stesso tempo ho cercato di mantenere la discussione il più possibile elementare. Ho scelto i miei argomenti fra i vari domini della microfisica, ma non ho tentato affatto di descrivere in modo sistematico e particolareggiato alcuni di questi domini: secondo me, si dovrebbe lasciare questa descrizione a corsi a livello superiore. I requisiti relativi alla preparazione matematica sono modesti. Suppongo che il lettore abbia seguito un corso di analisi matematica, comprendente una prima introduzione alle equazioni differenziali ordinarie e un poco di analisi vettoriale. Per impedire uno spostamento dell'attenzione dai risultati fisici alle questioni matematiche tecniche, ho cercato di evitare argomenti che, in questo stadio, potrebbero apparire difficili sotto l'aspetto matematico. Argomenti che richiedono una certa conoscenza delle proprietà delle funzioni speciali, o del metodo della separazione delle variabili nella teoria delle equazioni differenziali alle derivate parziali, non sono discussi affatto. Riguardo all'algebra ho concluso, con un certo rammarico, di non dovere supporre che il lettore abbia familiarità con la teoria delle matrici, e perciò ho evitato argomenti per i quali la teoria delle matrici è lo strumento matematico naturale. Non credo affatto che il raggiungimento degli scopi generali di questa parte del corso richieda che tutto il materiale di questo libro sia inse-gnato in classe. Al contrario, ho voluto lasciare al docente un'ampia libertà nella scelta degli argomenti da discutere. Per aiutare il docente a pianificare il suo corso ho discusso gli scopi specifici dei vari capitoli nelle note didattiche che seguono questa prefazione, e ho cercato di delineare quale potrebbe essere un programma minimo. Ritengo che non ci sia niente di male nel fatto che il materiale disponibile per la lettura sia più vasto di quello che viene insegnato realmente in classe, perché ci sarà sempre qualche studente che non vorrà limitarsi alle lezioni in classe." EYVIND H. WICHMANN, Ottobre 1967, Berkeley, California.
Traduzione di: Alfredo Suvero
Titolo originale dell'opera: Quantum Physics
McGraw-Hill book Company, 1971
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