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Dissertations / Theses on the topic 'Meccanica quantistica'
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1
Essebei, Omar. "Meccanica quantistica e topologia." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12338/.
Full textAbstract:
La tesi si compone di quattro capitoli dove si cerca di spiegare in un discorso coerente il perché le caratteristiche topologiche degli spazi influenzino le proprietà fisiche di sistemi quantistici che in essi sono vincolati. Inoltre si vuole offrire un metodo per affrontare questo problema utilizzando la struttura matematica più opportuna.
Nel primo capitolo si fa un riepilogo del formalismo quantistico e si studiano da un punto vista analitico le condizioni al contorno da imporre all'equazione agli autovalori di Schroedinger, andando ad analizzare il dominio degli operatori sullo spazio di Hilbert degli stati quantici.
La seconda parte è esclusivamente matematica e rielabora alcune nozioni di teoria dei gruppi e topologia, in particolare i concetti di omotopia e rivestimento, fondamentali per comprendere l'obiettivo ultimo della tesi.
Il terzo capitolo riassume il metodo generale che serve ad affrontare questo tipo di problema. Si fanno inoltre esempi ideali ed esempi con un riscontro fisico interessante(particelle identiche).
L'ultimo capitolo spiega l'effetto Aharonov-Bohm e descrive limitatamente la statistica degli anioni.
2
Colombaro, Ivano. "Le rappresentazioni in meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6129/.
Full textAbstract:
Lo scopo di questo elaborato è compiere un viaggio virtuale attraverso le tappe principali dello sviluppo della teoria dei quanti e approfondirla nelle sue diverse rappresentazioni, quella di Erwin Schrodinger, quella di Werner Karl Heisenberg e quella di Paul Adrien Maurice Dirac, fino ad arrivare, nella fase conclusiva, a diverse applicazione delle rappresentazioni, sfiorando marginalmente la Teoria dei Campi e, di conseguenza, introducendo un parziale superamento della stessa Teoria Quantistica.
3
Di, Giovanni Antonio. "Misure deboli in meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8938/.
Full textAbstract:
Il seguente elaborato si prefigge di esporre in modo chiaro la teoria delle misure deboli in meccanica quantistica. Tale teoria ha aperto nuovi scenari all'interno dell'interpretazione fisica del mondo quantistico e allo stesso tempo ha fornito alla fisica sperimentale una nuova tecnica per esplorare i fenomeni microscopici. Il progetto si divide in tre capitoli; nel primo capitolo vengono esposti i concetti chiave della teoria della misura in meccanica quantistica utili all'introduzione del secondo capitolo, ove viene trattata la teoria delle misure deboli. Infine nell'ultimo capitolo viene esposta la parte applicativa e in particolare viene discusso un esperimento della doppia fenditura, svoltosi all'università di Toronto con l'utilizzo delle misure deboli.
4
TRESOLDI, Federico. "Irreversibilità quantistica : un'analisi del ruolo del tempo in meccanica quantistica." Doctoral thesis, Università degli studi di Bergamo, 2008. http://hdl.handle.net/10446/41.
Full text
5
Pippi, Cristina. "Aspetti Matematici Elementari della Meccanica Quantistica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16395/.
Full textAbstract:
Questa tesi si propone di illustrare lo sviluppo della meccanica quantistica a partire da uno dei suoi concetti fondamentali, ovvero il dualismo onda-particella. In questo lavoro, infatti, ci occupiamo di analizzare l'equazione di Schrödinger che, risolta, fornirà l'ampiezza di probabilità di trovare una particella nello spazio considerato; per arrivare poi a trattare la quantizzazione dell'energia, in gergo la scoperta dei livelli energetici. Andando avanti apriremo una digressione sulla funzione d'onda e sull'interpretazione probabilistica della teoria delle onde di materia. Per concludere riporteremo, per il loro grande interesse, le soluzioni dell’equazione di Schrödinger per l'oscillatore armonico, precedute dal calcolo esplicito nel caso noto come buca di potenziale di altezza infinita.
6
Dal, Maso Alessandro. "L' integrale funzionale in meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16924/.
Full textAbstract:
La formulazione della meccanica quantistica che fa uso dell' integrale funzionale è un approccio intuitivo che ben complementa la formulazione standard. Le applicazioni sono presenti in molti settori, come per esempio in teoria quantistica dei campi, in
meccanica statistica e nella fisica dei sistemi condensati. Partendo da una generalizzazione dell' esperimento della doppia fenditura di Young vedremo, dopo aver esplorato le più immediate applicazioni del concetto, l'applicazione a due dei casi più comunemente trattati come primi approcci alla teoria quantistica. Poi esamineremo la connessione esistente tra questo strumento matematico e la topologia. Vedremo come l'integrale funzionale può essere utilizzato
per rappresentare la matrice di densità di un sistema, e infine affronteremo come risolvere un problema che emerge nella teoria perturbativa standard tramite l'uso degli istantoni nell'integrale funzionale.
7
Rossi, Valeria. "Integrali di cammino in meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17612/.
Full textAbstract:
In questa tesi viene presentato il metodo dell'integrale di cammino di Feynman come alternativa alla formulazione canonica hamiltoniana della meccanica quantistica. Partendo dall'articolo originale di Dirac, viene sviluppata la teoria delle trasformazioni di contatto e la sua trattazione corretta per arrivare a definire una ampiezza di probabilità di transizione tra i punti dello spazio tempo (x'',t) e (x'',t). Tale ampiezza di probabilità (il nucleo di Feynman) viene poi usata per costruire una funzione d'onda, che si dimostra essere soluzione dell'equazione di Schroedinger (provando in questo modo l'equivalenza tra i due formalismi). Il numero di sistemi risolvibili con questo strumento, dimostratisi valido, è ampliato dall'implementazione di una teoria per la trattazione perturbativa del potenziale. Quanto esposto precedentemente è poi applicato alla trattazione di due sistemi fondamentali della meccanica: la particella libera e l'oscillatore armonico. Sono esposti due diversi metodi di risoluzione, applicabili in generale alle lagrangiane quadratiche. Infine, si generalizza la definizione di integrale di cammino per superfici curve a coordinate arbitrarie e per coordinate sferiche e si usa quanto appreso per risolvere il sistema dell'oscillatore armonico radiale.
8
Landi, Eugenio. "Entropia e Informazione in Meccanica Quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19166/.
Full textAbstract:
L'elaborato comincia con un ripasso di meccanica quantistica per poi concentrarsi sugli strumenti necessari per lo studio della teoria dell'informazione. Viene introdotto l'operatore densità e il formalismo matematico per necessario per la descrizione dei sistemi aperti. L'ultimo capitolo è dedicato allo studio di quantità come entropia di Shannon e di von Neumann, viene descritto il Principio di Landauer per poi introdurre il concetto di informazione.
9
Chiani, Stefano. "Il problema interpretativo della meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Find full textAbstract:
La meccanica quantistica si può certamente considerare essere una delle teorie più fondamentali e rivoluzionarie della fisica. Questa teoria porta con sé un terremoto ideologico
che scuote le fondamenta della realtà costringendoci a ripensare ciò che riteniamo vero
in modo intuitivo. Infatti, essa si è rivelata sempre più gremita di idee controintuitive
che necessitano di essere interpretate e comprese. La certezza di avere a che fare con una
teoria su cui si regge la nostra comprensione del mondo e a cui, grazie ad un'eclatante conferma sperimentale, dobbiamo la maggior parte delle tecnologie di questo secolo,
connette irreversibilmente la nostra cultura alla meccanica quantistica. Quest'ultima è
stata, per anni, considerata solo una teoria predittiva priva di significato fenomenologico. Tuttavia, lo scopo della scienza non è soltanto quello di fare predizioni ma anche
quello di poter offrire un'immagine della realtà, facendo dilatare l'immaginazione necessaria a pensare il mondo nei suoi aspetti più fondamentali. In questa tesi descrivo le
interpretazioni della teoria che hanno riscontrato maggior successo, esponendone le idee
principali e applicandole a problemi concettuali irrisolti. Così facendo vorrei mettere
in risalto come i fondamenti della meccanica quantistica, interpretati attraverso visioni
profondamente discordanti, potranno essere soggetti ad una rivoluzione scientifica che si
risolverà nell'accettazione di un nuovo principio fondamentale, un nuovo paradigma con
cui tornare a leggere, ancora una volta, la Natura.
10
Parisi, Matteo. "Operatori simmetrici massimali in meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6088/.
Full textAbstract:
Si è proposto una serie di 4 assiomi per la MQ più deboli, e quindi più fondamentali, da
cui è possibile dedurre i concetti di misura di probabilità, equazione di Schrodinger e operatori
autoaggiunti, considerati i pilastri della MQ. Si è cercato di trovare le motivazioni
fisiche che rendevano necessaria la loro formulazione e si sono sviluppate le conseguenze
matematiche. In particolare ci si è focalizzati nel dimostrare che non a tutte le osservabili
possono essere associati operatori simmetrici definiti su tutto lo spazio di Hilbert, da cui
l’introduzione negli assiomi della MQ degli operatori simmetrici massimali densamente
definiti; il punto fondamentale è che da questi ultimi è stato provato che si può arrivare
alla corrispondenza biunivoca tra operatori autoaggiunti ed osservabili fisiche. Si è infine
dimostrato che la condizione che un operatore sia simmetrico massimale non implica che
esso sia autoaggiunto.
11
Stefanini, Martino. "Anioni: particelle identiche e topologia in meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12052/.
Full textAbstract:
Si espone la teoria quantistica non relativistica dei sistemi di particelle identiche, costruendo un opportuno spazio delle configurazioni la cui struttura è coerente con la loro indistinguibilità. Si impiegano nozioni di topologia algebrica per la formulazione di una meccanica quantistica su tale spazio, mostrando che in due dimensioni spaziali esiste una continuità di statistiche quantistiche. Le particelle con queste statistiche intermedie tra bosoni e fermioni sono chiamate anioni. Si illustra l'importanza che hanno assunto nella spiegazione dell'effetto Hall quantistico e nell'attuale ricerca sulla possibilità di creare un computer quantistico topologico.
12
Maraventano, Sara. "Meccanica classica e meccanica quantistica nel formalismo della geometria differenziale." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7715/.
Full textAbstract:
Si fornisce un'introduzione al formalismo geometrico della meccanica classica e quantistica, studiando dapprima lo spazio delle fasi come varietà simplettica ricavando le equazioni di Hamilton. Si descrivono in seguito gli strumenti necessari per operare in uno spazio di Hilbert, i quali risultano più complessi di quelli utilizzati per descrivere lo spazio delle fasi classico. In particolare notiamo l'esigenza di definire anche una struttura riemanniana sugli spazi complessi per poter ivi definire il prodotto scalare, le parentesi e i commutatori simmetrici.
13
CAPONIGRO, MICHELE. "Alla Ricerca del Reale: la Meccanica Quantistica." Doctoral thesis, Università degli studi di Bergamo, 2017. http://hdl.handle.net/10446/77154.
Full textAbstract:
Starting from a critical essay on interpretations of quantum mechanics,this thesis will focus on informational approach to quantum foundations. In the second part of thesis, in order to explain the nature of quantum physics, we argue about the assumption that information can be considered the primitive "object".We retain instead that, at the deeper level, the counterintuitive nature of entanglement play a fundamental role. In the last section we argue that all quantum states exhibit a uniquely objective nature: all particles are in entangled states.
14
Leonardi, Andrea. "La visualizzabilità dei processi fisici: dalla meccanica quantistica non relativistica alla gravità quantistica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23939/.
Full textAbstract:
Per la fisica classica, la visualizzabilità era un aspetto implicito e scontato della teoria, un approccio intuitivo e naturale allo studio dei fenomeni.
Nei primi del ‘900, l’esplicitazione della visualizzabilità entrava in contrasto con i nuovi risultati teorici e sperimentali portando Heisenberg a proporre una rivoluzione epistemologica: la fisica microscopica non può e non deve essere visualizzabile.
A partire dal termine della Seconda guerra mondiale, le redini della fisica teorica passavano ai fisici statunitensi e il loro approccio epistemologicamente più morbido ripropone la visualizzabilità dei fenomeni fisici come una caratteristica soggettiva e intersoggettiva degli stessi fisici, riscontrabile nel successo dei diagrammi di Feynman.
Il ventesimo secolo si chiude con l’impressione che la visualizzabilità stia invece scomparendo a favore di una visione del mondo priva di quei filtri mentali che, fin dall’antichità, furono ritenuti necessari per far sì che la nostra mente possa comprendere la realtà che ci circonda.
Il terzo e ultimo capitolo, infine, propone un tentativo di visualizzazione dei fondamenti della teoria quantistica a partire dai legami matematici e formali della stessa con la meccanica classica.
15
Marchetti, Iacopo. "Dal formalismo hamiltoniano ai fondamenti della meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19229/.
Full textAbstract:
In questa tesi, dopo aver ricordato l’equazione di Eulero-Lagrange e le equazioni di Hamilton-Jacobi, si cerca di descrivere un sistema fisico quantistico seguendo i postulati di Dirac e von Neumann, per enunciare al contempo qualche risultato classico. Vengono poi trattati gli operatori pseudo-differenziali per effettuare la siddetta quantizzazione di Weyl. Infine viene studiato il problema di trovare lo spettro dell’oscillatore armonico.
16
Guidetti, Leonardo. "Supersimmetria in meccanica quantistica ed oscillatore armonico supersimmetrico." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6239/.
Full textAbstract:
Il presente lavoro è finalizzato ad illustrare i metodi algebrici di base e alcune applicazioni della Meccanica Quantistica Supersimmetrica, partendo da semplici modelli quantistici, come l’oscillatore armonico.
Una volta introdotti tali metodi, rappresentati principalmente dalla fattorizzazione di hamiltoniani e dalla costruzione di sistemi partner supersimmetrici, nel corso della trattazione, vengono formalizzate le regole dell’algebra di Supersimmetria N=2 e mostrate le principali proprietà. Viene inoltre definito l’indice di Witten per analizzare la rottura spontanea della Supersimmetria.
Infine, si applicano i risultati esposti a semplici modelli fisici: la barriera infinita e l’oscillatore armonico supersimmetrico discutendo di quest’ultimo le principali caratteristiche.
17
Lumia, Luca. "Quantizzazioni inequivalenti: gli effetti della topologia in meccanica quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16368/.
Full textAbstract:
Si discutono i problemi legati alla quantizzazione di un sistema il cui spazio delle configurazioni non è semplicemente connesso. Dopo aver introdotto alcuni concetti preliminari di topologia algebrica, viene descritta la procedura per portare a termine tale quantizzazione, mostrando che, in generale, si ottengono funzioni d’onda polidrome e che allo stesso sistema classico possono corrispondere più quantizzazioni inequivalenti. Infine si mostrano alcune applicazioni, fra cui il caso importante dei sistemi di particelle identiche.
18
Longino, Brando. "Entanglement: dai postulati della meccanica quantistica al teorema di Bell." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14595/.
Full textAbstract:
In questo lavoro di tesi vengono presentati inizialmente i postulati della meccanica quantistica,
passando poi alla descrizione di stati tramite vettori in uno spazio di Hilbert e,
successivamente, alla descrizione tramite l’operatore densità associato al sistema. Introducendo
quindi i concetti di qubit e di decomposizione di Schmidt, si mostra il fenomeno
chiamato Entanglement, illustrando alcuni esempi. Nel quinto capitolo viene trattata
l’Entropia di Von Neumann come stumento per quantificare l’Entanglement di un sistema,
mentre nel sesto si discute il problema del paradosso EPR, accompagnato
dal teorema di Bell. Viene presentato infine uno degli eseprimenti di Aspect,
prova sperimentale della non validità della teoria a varibili nascoste locali di cui Einstein,
Podolski e Rosen furono sostenitori.
19
Baroni, Matilde. "I postulati della meccanica quantistica alla luce della teoria dell'informazione." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21222/.
Full textAbstract:
In questa tesi presento tre formulazioni dei postulati della meccanica quantistica.
La prima, che possiamo definire classica, si rifà alla prima formalizzazione della meccanica quantistica di Von Neumann, basata sull'utilizzo di spazi di Hilbert.
La seconda formulazione che affronto è quella delle matrici densità, che in realtà è una semplice generalizzazione della precedente che nasce dalla esigenza sperimentale di poter descrivere stati parzialmente sconosciuti.
Entrambe queste enunciazioni identificano univocamente la meccanica quantistica, ma non ci sono principi fisici forti che le giustificano.
La sfida ora è cercare di capire il collegamento fisico tra questo particolarmente complesso formalismo matematico e la realtà quantistica.
È in questa direzione che si muove l'ultima proposta, che rifacendosi alla teoria dell'informazione rivede e ripresenta dei postulati della meccanica quantistica supportati da una forte intuizione fisica.
20
LAI, GIAMPAOLO. "L'insegnamento della meccanica quantistica nella scuola secondaria: fondamenti, problemi, proposte." Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2015. http://hdl.handle.net/11584/266375.
Full textAbstract:
Quantum mechanics isn’t just the theory that explains the atomic
and subatomic world, but also a great adventure of the human
thinking: since the beginning of the Twentieth Century it has deeply
changed the world view of scientists and philosophers. On these and
other reflections is based the importance of teaching modern physics
in the high school. By these considerations comes out a complicated
problem of research in physics education: the possibility and the way
we could teach modern physic in the period that comes before academic
studies. The problem has become more urgent since some latest
changes in the education law in Italy. The hypothesis of this project
of research is that teaching and learning of quantum mechanics meet
some obstacles that make difficult to implement the didactic proposals
developed by researchers. In the matter of students’ difficulties, are mainly studied the formal obstacles and the possibility of developing
didactic proposals with mathematic tools accessible for the
students. In the matter of teachers’ difficulties, is studied their view
of the problem, by means of an investigation into a teachers group
of a local high school and a wide investigation into a group who participated
in an important experience of nationwide training. From
the results of investigations arise very interesting reflections about
teachers training in modern physics education.
21
Tomasetti, Luca. "Sulla Pseudo-Telepatia Quantistica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9677/.
Full textAbstract:
La tesi descrive il fenomeno della pseudo-telepatia quantistica; vengono spiegati quali avvenimenti storici hanno portato alla nascita di questa teoria.
Attraverso vari esempi, in un primo momento si cerca di far capire cosa sia realmente il fenomeno analizzato, successivamente verrà dimostrato che la pseudo-telepatia è la migliore strategia esistente per la risoluzione di alcune particolari tipologie di compiti.
22
Bazzani, Mattia. "Formulazione della meccanica quantistica tramite integrali di cammino con applicazione al moto Browniano." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/24623/.
Full textAbstract:
In questa tesi si espone il formalismo degli integrali di percorso proposto da
Feynman per lo studio della meccanica quantistica. Dopo un breve ripasso dei
concetti fondamentali della teoria ondulatoria di Schrödinger si procede con
l’introduzione concettuale e formale del nuovo formalismo basato sull’integra-
zione sui cammini. In particolare si procederà a ricavare una nuova forma per
il propagatore quantistico utilizzando gli integrali sui percorsi. Si dimostra
poi l’equivalenza tra il formalismo proposto da Feynman ed il formalismo di
Schrödinger. Infine si presenta la stretta connessione esistente tra l’integrazio-
ne sui cammini ed il moto Browniano e quindi in particolare tra l’integrazione
sui cammini e l’integrazione di Wiener.
23
Pepiciello, Martina. "Supersymmetric quantum mechanics and applications." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18379/.
Full textAbstract:
La tesi contiene un'introduzione alla Meccanica Quantistica Supersimmetrica e alle sue possibili applicazioni nella risoluzione di problemi tipici della Meccanica Quantistica. Dopo una breve discussione sulle origini della Meccanica Quantistica Supersimmetrica, vengono introdotte le superalgebre di Lie, che costituiscono l'apparato matematico necessario per lo sviluppo di questo argomento. Viene poi implementato e studiato il modello con N=2 cariche di supersimmetria in 0+1 dimensioni, affrontando anche il concetto di rottura spontanea di supersimmetria e l'indice di Witten. In seguito, vengono discusse alcune applicazioni di questo modello, ovvero la catena di Hamiltoniane, i potenziali invarianti in forma e la costruzione di una famiglia di potenziali isospettrali. La tesi si conclude con esempi espliciti di tali applicazioni, in cui i metodi della Meccanica Quantistica Supersimmetrica vengono usati per risolvere alcuni problemi unidimensionali.
24
Crescimanna, Valerio. "Il modello quantistico di Rabi." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14075/.
Full textAbstract:
Nel 1936, nel corso della primavera della meccanica quantistica, Isidor Isaac Rabi investigò la versione semiclassica di un modello che adesso porta il suo nome. Il modello di Rabi descrive la più semplice interazione tra un atomo a due livelli e un'onda elettromagnetica monocromatica. A lungo, si è pensato che il modello quantistico di Rabi, in cui anche il campo è quantizzato, non avesse soluzioni esatte e pertanto gli è stato preferito
una versione approssimata e valida solo a determinate condizioni, il modello Jaynes-Cummings. Questo modello ha il vantaggio di essere più facilmente risolubile e in più le condizioni di applicabilità sono comunque verificate nella maggior parte dei regimi sperimentali. Nel 2011, tuttavia, è stata presentata una soluzione analitica al problema di Rabi, dimostrando così che il modello quantistico di Rabi è risolvibile esattamente.
In questa tesi, si introduce inizialmente l'hamiltoniana di Rabi che descrive il sistema, studiando separatamente i tre termini che la compongono: l'hamiltoniana atomica, l'hamiltoniana del campo e l'hamiltoniana di interazione. Si presentano successivamente
tre approcci risolutivi del problema: la soluzione attraverso la
trasformazione di Bogoliubov, la soluzione nello spazio di Bargmann-Fock e la soluzione in termini di funzioni confluenti di Heun. Infine si propongono tre generalizzazioni del modello tra le tante studiate negli ultimi anni: il modello di Rabi a due fotoni, il modello di Rabi anisotropo e il modello di Rabi asimmetrico.
25
Piani, Goffredo. "Sull'interferenza quantistica indotta dal potenziale gravitazionale." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19167/.
Full textAbstract:
Con l’avvento della meccanica quantistica è emerso un nuovo parametro che non ha alcun equivalente nella meccanica classica. La fase di un’onda di materia. Essa è direttamente influenzata dal potenziale cui l’onda è sottoposta, dunque anche dal potenziale gravitazionale.
Colella, Overhauser e Werner in uno storico esperimento del 1975 ne introdussero una modalità di verifica che prevede un’interferometria su di un fascio di neutroni. Infatti, i due rami dell’interferometro, se soggetti a un livello differente di potenziale, producono una figura di interferenza.
In questa tesi sono trattati i vari fattori che influenzano gli esperimenti COW. A fianco degli effetti gravitazionali, vi sono quelli causati dalla rotazione terrestre, quelli dovuti alla deformazione del cristallo interferometrico e quelli introdotti dalla teoria della dynamical diffraction.
Infine viene descritta, una tra le tante, l’applicazione di questa tipologia di esperimenti nella verifica del principio di equivalenza in ambito quantistico.
26
Tronconi, Gabriele. "Il ruolo della matematica nella meccanica quantistica in un approccio interdisciplinare per la scuola secondaria." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/11084/.
Full textAbstract:
Questo lavoro di tesi nasce all’interno del nucleo di ricerca in didattica della fisica dell’Università di Bologna, coordinato dalla professoressa Olivia Levrini e che coinvolge docenti di matematica e fisica dei Licei, assegnisti di ricerca e laureandi. Negli ultimi anni il lavoro del gruppo si è concentrato sullo studio di una possibile risposta all'evidente e pressante difficoltà di certi docenti nell'affrontare gli argomenti di meccanica quantistica che sono stati introdotti nelle indicazioni Nazionali per il Liceo Scientifico, dovuta a cause di vario genere, fra cui l'intrinseca complessità degli argomenti e l'inefficacia di molti libri di testo nel presentarli in modo adeguato. In questo contesto, la presente tesi si pone l’obiettivo di affrontare due problemi specifici di formalizzazione matematica in relazione a due temi previsti dalle Indicazioni Nazionali: il tema della radiazione di corpo nero, che ha portato Max Planck alla prima ipotesi di quantizzazione, e l’indeterminazione di Heisenberg, con il cambiamento di paradigma che ha costituito per l’interpretazione del mondo fisico. Attraverso un confronto diretto con le fonti, si cercherà quindi di proporre un percorso in cui il ruolo del protagonista sarà giocato dagli aspetti matematici delle teorie analizzate e dal modo in cui gli strumenti della matematica hanno contribuito alla loro formazione, mantenendo un costante legame con le componenti didattiche. Proprio in quest'ottica, ci si accorgerà della forte connessione fra i lavori di Planck e Heisenberg e due aspetti fondamentali della didattica della matematica: l'interdisciplinarietà con la fisica e il concetto di modellizzazione. Il lavoro finale sarà quindi quello di andare ad analizzare, attraverso un confronto con le Indicazioni Nazionali per il Liceo Scientifico e con alcune esigenze emerse dagli insegnanti, le parti e i modi in cui la tesi risponde a queste richieste.
27
Accettola, Alessandra. "Tomografia quantistica: applicabilità e limiti." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/19973/.
Full textAbstract:
I presupposti alla base dell’analisi tomografica dei fenomeni quantistici furono presentati in primis da Fano nel 1957. Egli colse alcune esigenze fondanti per un approccio nuovo allo studio quantistico, ad esempio la necessità di effettuare molteplici misure su sistemi preparati identicamente per ricostruire lo stato di un sistema quantistico. La proposta che, però, diede inizio propriamente alla tomografia quantistica fu quella di Vogel e Risken. Quest’ultima consisteva nell’utilizzare gli stessi algoritmi dell’imaging per la ricostruzione di uno stato quantistico. In primo luogo verrà fatto un excursus sulla meccanica quantistica, si presenteranno gli stati coerenti e la rappresentazione di Bergmann-Fock. Dopodiché si procederà con l’affrontare l’associazione di Weyl. Tutte le strutture matematiche precedenti serviranno per il passaggio da tomografia classica a quantistica. Verranno quindi presentati il ragionamento e gli algoritmi alla base della ricostruzione della distribuzione di massa di un oggetto e quindi della tomografia classica. Dopodiché sarà posta attenzione sulla definizione della funzione di Wigner generalizzata, funzione corrispondente ad una quasi distribuzione, rilevabile sperimentalmente. Si presenterà, inoltre, la metodologia di rilevazione sperimentale. Infine, saranno presentati gli algoritmi di ricostruzione dello stato quantistico. L’ampliamento al dominio quantistico, al netto della necessità di strumenti matematici adeguati, avviene con le stesse modalità della tomografia classica. Per questo motivo e per la possibilità di definire osservabili sia classici che quantistici nello stesso spazio, si può dire che il vero raggiungimento della tomografia è nella comparazione efficace di stati classici e quantistici.
28
Bardazzi, Alessia. "Sistemi a due stati." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/19958/.
Full textAbstract:
I sistemi a due stati sono una modellizzazione particolarmente semplice di sistemi quantistici realistici. Utilizzando il formalismo di Pauli si studiano tali sistemi risolvendone l’equazione di Schroedinger e calcolandone autovalori ed autostati energetici anche tramite metodi perturbativi. In particolare vengono studiati l’effetto Stark, la risonanza magnetica nucleare e il modello di Rabi di un atomo nel campo elettromagnetico di un laser.
29
Albarelli, Francesco. "Nonlinearity as a resource for nonclassicality." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8300/.
Full textAbstract:
Lo scopo di questo lavoro è cercare un'evidenza quantitativa a supporto dell'idea idea che la nonlinearità sia una risorsa per generare nonclassicità. Ci si concentrerà su sistemi unidimensionali bosonici, cercando soprattutto di connettere la nonlinearità di un oscillatore anarmonico, definito dalla forma del suo potenziale, alla nonclassicità del relativo ground state.
Tra le numerose misure di nonclassicità esistenti, verranno impiegate il volume della parte negativa della funzione di Wigner e l'entanglement potential, ovvero la misura dell'entanglement prodotto dallo stato dopo il passaggio attraverso un beam splitter bilanciato avente come altro stato in ingresso il vuoto. La nonlinearità di un potenziale verrà invece caratterizzata studiando alcune proprietà del suo ground state, in particolare se ne misurerà la non-Gaussianità e la distanza di Bures rispetto al ground state di un oscillatore armonico di riferimento. Come principale misura di non-Gaussianità verrà utilizzata l'entropia relativa fra lo stato e il corrispettivo stato di riferimento Gaussiano, avente la medesima matrice di covarianza.
Il primo caso che considereremo sarà quello di un potenziale armonico con due termini polinomiali aggiuntivi e il ground state ottenuto con la teoria perturbativa. Si analizzeranno poi alcuni potenziali il cui ground state è ottenibile analiticamente: l'oscillatore armonico modificato, il potenziale di Morse e il potenziale di Posch-Teller. Si andrà infine a studiare l'effetto della nonlinearità in un contesto dinamico, considerando l'evoluzione unitaria di uno stato in ingresso in un mezzo che presenta una nonlinearità di tipo Kerr.
Nell'insieme, i risultati ottenuti con tutti i potenziali analizzati forniscono una forte evidenza quantitativa a supporto dell'idea iniziale. Anche i risultati del caso dinamico, dove la nonlinearità costituisce una risorsa utile per generare nonclassicità solo se lo stato iniziale è classico, confermano la pittura complessiva.
Si sono inoltre studiate in dettaglio le differenze nel comportamento delle due misure di nonclassicità.
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Dalmonte, Sara. "Particelle e stringhe relativistiche." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21586/.
Full textAbstract:
Il seguente elaborato tratta la teoria delle stringhe nella sua formulazione più semplice e antica. Nate per altri scopi, all’inizio degli anni ’80 la comunità scientifica tornò ad interessarsi alle stringhe perché potenzialmente adatte per formulare una teoria di gravità quantistica. Come loro modo di vibrazione infatti emerge naturalmente il mediatore dell’interazione gravitazionale, detto gravitone. Si propone così una possibile via per conciliare il mondo macroscopico della relatività generale di Einstein con quello microscopico della meccanica quantistica. Questa potente teoria ha però alcuni punti deboli tra cui la mancanza di verificabilità sperimentale, con la tecnologia odierna e la predizione di particelle superluminali come il tachione.
Nello specifico verrà trattata la dinamica libera relativistica di particelle puntiformi e stringhe. Inoltre si mostrerà come dai campi elettromagnetici e gravitazionali sia possibile ottenere rispettivamente gli stati di fotone e di gravitone. In particolare, per quest’ultima particella, si svilupperà l’identificazione con lo stato vibrazionale della stringa chiusa, quantizzata nel gauge cono-luce.
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Mega, Gianluca. "Sistemi quantistici a due stati." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25331/.
Full textAbstract:
Un sistema a due stati -o a due livelli- è un modello
teorico elementare della fisica quantistica, che, oltre ad
avere un’importanza didattica, descrive esattamente alcune
situazioni sperimentali con notevoli risvolti applicativi: dalla
risonanza magnetica in campo medico fino al Qubit in
informatica quantistica. In generale un sistema a due stati
è un sistema che può quantisticamente esistere ed evolvere
come sovrapposizione di soli due stati indipendenti. Un
naturale esempio di sistema a due stati è ogni particella
quantomeccanica di spin-1
2 . Una misura dello spin della
particella porta infatti sperimentalmente a soltanto due
possibili valori, corrispondenti a due soli stati indipendenti.
La particella di spin-1
2 rappresenta perciò in fisica il sistema a
due stati per antonomasia. Eppure ogni sistema quantistico
(si pensi all’oscillatore armonico) con energia non sufficiente
ad andare oltre il primo stato eccitato può certamente essere
modellizzato come sistema a due stati, da identificarsi con il
livello fondamentale e il primo livello eccitato. Introducendo
dapprima il formalismo matematico di Pauli per gli operatori
-in particolare per l’operatore Hamiltoniano- saremo poi
in grado di applicare i risultati teorici al modello per
la molecola H+2 e per l’effetto Stark, nonché a spiegare
fenomeni importanti come la Risonanza Magnetica Nucleare,
e l’assorbimento atomico di energia luminosa.
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Benedetti, Alessandro. "Introduzione alla Teoria Quantistica dei Campi: Spazi di Fock e il modello." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18314/.
Full textAbstract:
La QFT è una teoria nata in ambito fisico per risolvere alcuni problematiche della teoria quantistica delle particelle, dando risultati sorprendenti. Nasce come teoria effettiva a cui fu successivamente necessario dare un rigore matematico. In generale le strutture matematiche teorizzate non risultano adeguate a modellare un ampio spettro di sistemi fisici. Esistono tuttavia dei modelli “giocattolo” perfettamente coerenti per i quali sono stati creati strumenti molto interessanti ed efficaci, come ad esempio gli spazi di Fock.
In questa tesi oltre a una presentazione dettagliata degli spazi di Fock verrà descritto un esempio non banale della loro applicazione: il modello interattivo e ristretto ad una
sola dimensione spaziale
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Aita, Antonello. "Fermioni di Dirac nel grafene." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7811/.
Full textAbstract:
In questo lavoro si affronta l'argomento dei fermioni di Dirac nel grafene, si procederà compiendo nel primo capitolo un'analisi alla struttura reticolare del
materiale per poi ricostruirne, sfruttando l'approssimazione di tigth-binding, le funzioni d'onda delle particelle che vivono negli orbitali del carbonio sistemate nella struttura reticolare e ricavarne grazie al passaggio in seconda quantizzazione l'Hamiltoniana. Nel secondo capitolo si ricavano brevemente le equazioni di Dirac e dopo una piccola nota storica si discutono le equazioni di Weyl arrivando all'Hamiltoniana dei fermioni a massa nulla mostrando la palese uguaglianza alla relazione di dispersione delle particelle del grafene. Nel terzo capitolo si commentano le evidenze sperimentali ottenute dalla ASPEC in cui si manifesta per le basse energie uno spettro lineare, dando così conferma alla teoria esposta nei capitoli precedenti.
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Balestri, Federico. "Alcuni aspetti della quantizzazione dell'oscillatore armonico." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5612/.
Full textAbstract:
Scopo principale della tesi è quello di presentare alcuni aspetti quantistici di un siste-
ma fisico intermedio fra la buca infinita di potenziale e l’oscillatore armonico: una buca
di potenziale con le pareti elastiche.
Per questo tipo di potenziale si determinano le autofunzioni dell’energia attraverso l’u-
tilizzo di equazioni differenziali di Kummer, Whittaker o Weber. Si determina inoltre
lo spettro energetico di tale sistema sotto forma di un’equazione trascendente, e ne si
analizza il comportamento sotto determinati limiti, dapprima in approssimazione zero e
successivamente in prima approssimazione.
Segue una breve trattazione sul propagatore quantistico e sulla sua forma in approssi-
mazione semiclassica fornita dalla formula di Pauli - van Vleck - Morette, completa di
alcuni esempi di calcolo esplicito relativo a semplici potenziali che presentano analogie
con il potenziale in oggetto, e di confronti fra le forme esatte di tali propagatori e le loro
approssimazioni semiclassiche.
È calcolato infine anche il propagatore quantistico per la buca di potenziale con pareti
elastiche, nella sua forma semiclassica
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Monaco, Luca. "Introduzione al determinismo." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19171/.
Full textAbstract:
In questo lavoro di tesi ci si concentra sul problema del determinismo nel mondo della
fisica. Il primo capitolo è dedicato a vari tentativi di definire il determinismo; si parte da
definizioni puramente empiriche fino ad arrivare, in un graduale processo costitutivo, a
quella coinvolgente il concetto di mondi possibili che risulta soddisfacente. Nel secondo
capitolo si analizza il problema del determinismo nella fisica classica, introducendo brevemente
lo spazio-temo classico e trattando poi diversi casi fisici di interesse. Nel terzo
capitolo si discutono le implicazioni che la struttura dello spazio-tempo di Minkowski ha
sul determinismo nel caso della relatività ristretta e si accennano alcune considerazioni
sulla relatività generale. Nel quarto ed ultimo capitolo, infine, è trattato il problema
del determinismo nel caso della meccanica quantistica, analizzando in particolare il
significato di una misurazione e le implicazioni del collasso della funzione d’onda.
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Candoli, Davide. "Il paradosso EPR e la disuguaglianza di Bell." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16925/.
Full textAbstract:
In questa tesi viene affrontato il problema dell'interpretazione della meccanica quantistica a partire dall'analisi del paradosso Einstein-Podolsky-Rosen, che impone la rinuncia ad uno dei due seguenti principi: la completezza della meccanica quantistica o la località. Questa scoperta portò allo sviluppo di una nuova classe di teorie dette "a variabili nascoste" con l'obiettivo di completare la meccanica quantistica. J. S. Bell, confrontando la teoria quantistica e le teorie proposte che intendevano completarla, realizzò che esiste un metodo sperimentale in grado di determinare quale delle due alternative sia quella giusta. Il cosiddetto teorema di Bell diede il via ad una serie di esperimenti con lo scopo di verificare se la località è violata nei processi microscopici, e con questo risolvere il conflitto tra le due possibili interpretazioni della meccanica quantistica.
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Zadra, Federico. "On the quantum entanglement: a geometrical perspective." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17096/.
Full textAbstract:
Nella tesi viene affrontato il problema dell'entanglement da un punto di vista geometrico, usando sia la geometria differenziale che la geometria algebrica. Particolare attenzione viene data al problema della separabilità: ovvero il distinguere se uno stato è entangled o separabile.
Nel primo capitolo si introduce il formalismo geometrico che verrà usato per analizzare la struttura della meccanica quantistica e dell'entanglement: vengono presentati elementi di geometria differenziale complessa, geometria proiettiva e geometria algebrica.
Nel secondo capitolo, dopo un breve riepilogo sulla meccanica quantistica, vengono usati gli strumenti introdotti nel capitolo precedente per costruirne ed analizzarne la struttura differenziale.
Nel terzo capitolo l'entanglement viene studiato con alcuni esempi ed applicazioni con metodo tradizionale, dopo di che anche gli aspetti geometrici vengono analizzati.
Infine, nell'ultimo capitolo viene proposto un nuovo approccio di tipo algebrico derivato dalla dualità di Schur - Weyl.
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Tronati, Michela. "L'equazione di Dirac e l'antimateria." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13509/.
Full textAbstract:
Il 13 novembre 1995, a undici anni dalla sua morte, nell' Abbazia di Westminster, si è celebrata una manifestazione in memoria di Paul Adrien Maurice Dirac, nel corso della quale gli è stata dedicata una semplice targa. Senza alcun dubbio, Dirac è considerato dalla comunità scientifica come uno dei fisici più brillanti della storia: nel Regno Unito fa parte del trio dei grandi fisici, insieme a Newton (pilastro della meccanica) e Maxwell (colosso dell' elettromagnetismo).
I suoi lavori modificarono considerevolmente il panorama della fisica esistente ai suoi tempi e, cosa più importante, costituirono le "fondamenta" di gran parte dello sviluppo
successivo della fisica teorica. Dirac è uno dei creatori della meccanica quantistica. La sua teoria della trasformazione ingloba le due formulazioni conosciute della teoria quantistica: matriciale ed ondulatoria, che raggiunse la formulazione matematica definitiva con l' opera di John von Neumann (1903-1957). Il più grande risultato scientifico di Dirac fu lo sviluppo dell' equazione quantistica relativistica dell' elettrone e la formulazione dell' interazione radiazione-materia. Dalle equazioni di Dirac nacque il mondo delle antiparticelle e, con esso, il modo di spiegare e descrivere come la radiazione interagisca con la materia. Dalla combinazione dell' equazione quantistica relativistica dell'elettrone e della teoria quantistica della radiazione nacque l'elettrodinamica quantistica: la teoria che spiega il comportamento degli elettroni e degli antielettroni e come questi interagiscono con la luce e tra di loro. L'equazione di Dirac continua ad essere quasi una perfetta sconosciuta: si tratta di un' equazione formalmente semplice e concisa, che nasconde, però, un'autentica sorpresa. Infatti l'interpretazione delle sue soluzioni portò con sé una vera rivoluzione: l' antimateria.
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Berarducci, Martina. "E91: un protocollo crittografico basato sulla Disuguaglianza di Bell." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18220/.
Full textAbstract:
L'elaborato si propone di analizzare nel dettaglio il protocollo di crittografia quantistica E91 ideato da Artur Ekert. Esso consiste in un protocollo di distribuzione delle chiavi (QKD) che permette di arrivare alla condivisione della chiave segreta, poi utilizzata per comunicare grazie a sistemi crittografici a chiave privata, come il noto cifrario di Vernam. Nella prima parte sono introdotte le nozioni di crittografia classica e i concetti di sicurezza necessari per comprendere il funzionamento del cifrario di Vernam, l'unico cifrario a sicurezza perfetta dimostrabile matematicamente. A seguire viene introdotta la meccanica quantistica, a partire dall'esperimento di Stern e Gerlach, in grado di mettere in evidenza alcuni degli aspetti chiave della teoria. Dopo un breve cenno alla notazione bra-ket di Dirac, vengono enunciati i postulati alla base della teoria quantistica. In seguito si affronta l'analisi delle due esperienze a cui Ekert fa riferimento nel suo articolo, la versione di Bohm del paradosso EPR e la derivazione della disuguaglianza di Bell proposta dagli studiosi Clauser, Horne, Shimony e Holt. Infine si procede alla descrizione del protocollo di Ekert, analizzandone il funzionamento sia da un punto di vista teorico sia pratico, mettendo in luce i riferimenti alla teoria quantistica e in particolare alla disuguaglianza di Bell. Viene posta attenzione al caso della presenza di Eva, facendo notare come in questo caso la disuguaglianza di Bell sia soddisfatta. Inoltre viene analizzato un secondo protocollo basato su EPR e vengono chiarite le differenze rispetto al primo. In conclusione, vengono descritti i pro e i contro dell'utilizzo di tale protocollo, la possibilità di implementazioni pratiche e l'importanza della crittografia quantistica in generale.
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Xotta, Francesco. "Sistemi a 2 stati." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23718/.
Full textAbstract:
I sistemi a due livelli sono un caso singolare di sistema quantistico che può esistere in due
soli stati indipendenti; si tratta del tipo di sistema più semplice in assoluto da studiare,
ma le sue applicazioni sono molteplici e di grande utilità sia come strumento didattico
sia come semplificazione della realtà per osservare il funzionamento generale di fenomeni
anche molto complessi e di notevole rilevanza applicativa, come la Risonanza Magnetica
Nucleare.
Un’altra utilità di questo genere di sistemi risiede nell’importanza dei computer quantistici, argomento tutt’oggi soggetto di studio nonché di promettente sviluppo tecnologico.
La semplicità di questi modelli discende dalla possibilità di usare il formalismo di Pauli
per rappresentare gli operatori ed è possibile visualizzare gli stati come punti di una sfera
unitaria, rendendo questi sistemi di semplice intuizione.
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Sani, Lorenzo. "Correzioni relativistiche negli atomi idrogenoidi e struttura fine." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19394/.
Full textAbstract:
La tesi tratta l'applicazione della teoria perturbativa indipendente dal tempo degenere nello studio delle correzioni relativistiche all'hamiltoniana elettronica di atomi idrogenoidi in meccanica quantistica.
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Giardino, Serena. "Righe spettrali: formazione, shift, allargamento." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10949/.
Full textAbstract:
L'analisi degli spetti astronomici ci fornisce informazioni cruciali per la comprensione degli oggetti astrofisici che li generano. In questo breve elaborato, si analizzano i processi fisici a livello microscopico che portano alla loro formazione, i meccanismi per i quali le righe subiscono uno shift, e quelli per cui il loro profilo viene modificato. Infine, si approfondiscono alcuni esempi astrofisici di spettri.
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Frediani, Jenny. "L'atomo di idrogeno: righe, serie e sua importanza in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23911/.
Full textAbstract:
L’idrogeno è l’elemento chimico più semplice e più abbondante nell’Universo: è composto da un nucleo a singolo protone e possiede un solo elettrone attorno al nucleo; compone per il 90% il gas del mezzo interstellare, la materia diffusa nelle galassie e, secondo le stime attuali, per il 74% la materia visibile dell’Universo. L’elaborato, strutturato in tre capitoli, si propone nei primi due capitoli di contestualizzare l’atomo di idrogeno in termini di: serie di righe osservabili nel suo spettro elettromagnetico; transizioni elettroniche legato-legato tra stati atomici dell’idrogeno più importanti, processo fisico alla base delle righe spettrali stesse. Il secondo capitolo, in particolare, si conclude con la definizione della riga spettrale proibita a 21 cm dell’idrogeno neutro HI, strumento investigativo di fondamentale importanza per l’osservazione dell’idrogeno nell’Universo. Nel terzo e ultimo capitolo dell’elaborato vengono illustrati alcuni esempi di fenomeni astrofisici strettamente legati alla presenza di idrogeno. Lo scopo ultimo di questi esempi è di testimoniare l’importanza dell’idrogeno in astrofisica. Argomento che, per brevità dell’elaborato, qui si rifà a specifici problemi di studio del campo dell’astrofisica stellare, dell’astrofisica extragalattica e della radioastronomia, quali la nucleosintesi stellare, l'idrogeno nelle galassie a spirale, le regioni HII e le nubi molecolari nel mezzo interstellare.
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COCCO, SUSANNA. "Empirical faithfulness and typicality: a pragmatic reading of Everett's pure wave mechanics." Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2015. http://hdl.handle.net/11584/266372.
Full textAbstract:
Everett’s Relative State Formulation is one of the most famous and debated interpretations of Quantum Theory. Further deepening of the debates has been made possible by the discovery of his unpublished notes and manuscripts.
My purpose is to examine Everett’s ideas about physical theories, and show that his understanding of actual experience can be put into correspondence with the latest forms of constructive empiricism and empirical adequacy: the problem of ‘extra structure’, which is the reason for metaphysical interpretations, can be solved by using a pragmatic criterion to choose in which way the theory should correspond to empirical evidence.
A quantitative justification for probabilities in Everettian context is given in terms of typicality.
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Antini, Alessandro. "Fasi geometriche, fase di Berry ed effetto Aharonov-Bohm." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9127/.
Full textAbstract:
Un sistema sottoposto ad una lenta evoluzione ciclica è descritto da un'Hamiltoniana H(X_1(t),...,X_n(t)) dipendente da un insieme di parametri {X_i} che descrivono una curva chiusa nello spazio di appartenenza. Sotto le opportune ipotesi, il teorema adiabatico ci garantisce che il sistema ritornerà nel suo stato di partenza, e l'equazione di Schrödinger prevede che esso acquisirà una fase decomponibile in due termini, dei quali uno è stato trascurato per lungo tempo. Questo lavoro di tesi va ad indagare principalmente questa fase, detta fase di Berry o, più in generale, fase geometrica, che mostra della caratteristiche uniche e ricche di conseguenze da esplorare: essa risulta indipendente dai dettagli della dinamica del sistema, ed è caratterizzata unicamente dal percorso descritto nello spazio dei parametri, da cui l'attributo geometrico. A partire da essa, e dalle sue generalizzazioni, è stata resa possibile l'interpretazione di nuovi e vecchi effetti, come l'effetto Aharonov-Bohm, che pare mettere sotto una nuova luce i potenziali dell'elettromagnetismo, e affidare loro un ruolo più centrale e fisico all'interno della teoria. Il tutto trova una rigorosa formalizzazione all'interno della teoria dei fibrati e delle connessioni su di essi, che verrà esposta, seppur in superficie, nella parte iniziale.
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Franzini, Tommaso. "Operatori covarianti, operatori tensoriali irriducibili e teorema di Wigner-Eckart." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14531/.
Full textAbstract:
Lo scopo di questo lavoro è quello di approfondire e formalizzare il concetto di rotazione ricavando il suo profondo legame con il momento angolare.
Nella prima parte verrà descritta l'evoluzione del concetto di momento angolare a partire dagli inizi del '900 fino ad arrivare alla teoria di Dirac; in seguito verrà posta particolare attenzione a tre tipologie di operatori: gli operatori scalari, vettoriali e diadici simmetrici a traccia nulla, di cui verranno descritte le diverse proprietà sotto rotazione e le possibili operazioni con cui combinarli. Nel secondo capitolo si passa a definire il concetto di operatore tensoriale irriducibile: verranno esposte le diverse caratteristiche e verrà dimostrato come è possibile creare una relazione biunivoca tra i tre operatori covarianti per rotazione e particolari operatori tensoriali.
Questa generalizzazione al caso tensoriale è di particolare importanza per la meccanica quantistica e ne verranno presentati due risultati fondamentali: il teorema di Wigner-Eckart e il teorema della proiezione, con relative applicazioni.
47
Bergonzoni, Matteo. "Teoremi di no-go per teorie delle variabili nascoste." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23891/.
Full textAbstract:
Le teorie delle variabili nascoste si basano sull’introduzione di un nuovo insieme di variabili per riprodurre tutti i risultati e le predizioni della meccanica quantistica eliminando però l’indeterminazione degli osservabili quantistici. I teoremi di no-go sono una serie di risultati teorici che impongono vincoli alle ipotesi e assunzioni su cui questi teoremi possono fondarsi. In particolare in questo elaborato esamineremo il teorema di Bell e il teorema del Libero Arbitrio che impongono alle teorie di variabili nascoste la non località e il teorema Kochen-Specker che impone a questo genere di teorie la contestualità. Si tratta di risultati solidi che sono stati confermati da una lunga serie di verifiche sperimentali e che benché non giungano ad escludere la possibilità di formulare una teoria delle variabili nascoste mostrano come non si possa ricondurre la teoria quantistica alla logica classica senza rinunciare a principi cardine come quello di località e non contestualità.
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Brunelli, Luca. "Operatori tensoriali irriducibili e teoria di Wigner-Eckart con applicazioni." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/24650/.
Full textAbstract:
In questa tesi viene studiata la simmetria rotazionale in teoria quantistica con particolare enfasi sugli stati e gli operatori rotazionalmente covarianti. Partendo dalla teoria quantistica del momento angolare viene poi sviluppata la teoria degli operatori tensoriali irriducibili fino al teorema di Wigner-Eckart. Sulla base di questa vengono riportate alcune applicazioni, come il calcolo di elementi di matrice di operatori scalari, vettoriali e diadici e del coefficiente di Landé dell'effetto Zeeman.
49
Borea, Anna Elisabetta. "il fenomeno dell'entanglement quantistico e suoi possibili riscontri in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18768/.
Full textAbstract:
Il lavoro presentato si apre con una descrizione dei postulati della MQ al fine dell'introduzione delle particelle correlate o entangled.Sono messi in evidenza i tratti caratteristici del fenomeno ed i mezzi fisici per lo studio dello stesso.Si pone l'attenzione anche sul percorso storico che ha portato alla completa verifica teorica e sperimentale dell'entanglement.La tesi si chiude con l'introduzione di particolari regioni astrofisiche al fine di studiare un articolo presentato da J.Gomez che lega il fenomeno alle regioni presentate.
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Liberatori, Alessio. "L'atomo di idrogeno: righe, serie e sua importanza in astrofisica." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21225/.
Full textAbstract:
L’atomo di idrogeno è l’elemento chimico più abbondante e semplice nell’Universo. Esso riveste un ruolo fondamentale in Astrofisica poiché compone circa il 74% della materia barionica. Dai primi passi mossi da Balmer nella spettroscopia all’atomo di idrogeno in meccanica quantistica, passando per il modello atomico di Bohr, questo elaborato descrive brevemente l’evoluzione del ruolo centrale dell’atomo di idrogeno e la conseguente evoluzione della fisica atta a descriverlo negli ultimi due secoli di storia. Successivamente vengono descritti analiticamente i fenomeni alla base dei principali processi radiativi dell’atomo di idrogeno, seguendo la descrizione che ne diede il fisico svizzero Albert Einstein ed approfondendo in breve il processo fisico alla base della nascita della riga a 21cm. In conclusione, sono prese in esame tre applicazioni astrofisiche nelle quali il contributo dell’atomo di idrogeno ha un’importanza capitale.