A cosa servono le vibrazioni in natura?

[Piercarlo]

Buongiorno a tutti, di solito per i miei quesiti e dubbi in fisica vado a scocciare qualcuno che conosco ( ) anche perché è un'ottima scusa per scambiare quattro chiacchiere e saluti. Questa volta ho deciso di fare un'eccezione e coinvolgere anche gli appassionati di EY

In questi giorni sto leggendo un bel libro di Carlo Rovelli, "La realtà non è come ci appare" e per il momento sono arrivato agli inizi de "la più bella delle teorie", nella seconda parte, in cui si parla della relatività generale e del contemporaneo affermarsi della meccanica quantistica.
Nel corso della lettura, ragionando su campi, fotoni e bosoni vettori in generale, mi è sorta una perplessità: sapendo che materia, energia e sua trasmissione sono quantizzate, che cosa rende necessario che vi sia anche un qualche tipo di vibrazione (con annessa frequenza) per favorire la trasmissione dell'energia? Dopotutto non solo i fotoni/bosoni si esprimono esplicitamente solo quando colpiscono un bersaglio (un fotone in viaggio non può essere visto o percepito da nessuno altrimenti smette di essere in viaggio) ma l'energia che trasportano è definita al momento della loro emissione e ne sono un prodotto/effetto definito a priori, prima della loro produzione e indipendentemente da loro.
Essendo questo il contesto, sorge la domanda: a cosa serve che abbia una frequenza per trasmettersi? O, detto altrimenti, che cosa impone che l'energia, per trasmettersi, debba assumere in ultima istanza una forma ondulatoria con una frequenza definita dall'entità dei quanti che la costituiscono? Non sarebbe sufficiente che "viaggi" e amen? Dopotutto se durante il "viaggio" non la sente e non la vede nessuno anche avere una frequenza di trasmissione non ha (almeno all'apparenza) alcuna utilità.

La domanda è sicuramente ingenua per gli addetti ai lavori ma non lo è per me e mi piacerebbe capirci qualcosa di più.

[Piercarlo]

Boh... Se ho fatto una domanda cretina qualcuno me lo dica - e mi spieghi il perché se possibile. Capisco che per tanti è stato come se avessi chiesto perché la terra è rotonda (domanda a cui peraltro una risposta - fisica - esiste e a cui per fortuna sono in grado di arrivarci per conto mio) ma non è così faceta come potrebbe sembrare. Nessun fenomeno fisico è superfluo, se esiste un motivo c'è, anche se magari al momento può non essere noto; nello specifico mi interessa sapere qual è il motivo per cui la trasmissione di energia attraverso lo spazio vuoto (anche quello minuscolo esistente tra gli atomi) avviene "di preferenza" attraverso fenomeni vibratori (se continua) o impulsivi (un'idea potrei averla già ma non ne sono granché sicuro - penso che in qualche modo centri il momento d'inerzia ma vorrei che qualcuno più ferrato di me spiegasse qualcosa in merito).

[EcoTan]

Non sono in grado di dare la risposta corretta. Comunque penso che i fenomeni di diffrazione svelano il carattere ondulatorio della luce, e il legame fra le due rappresentazioni passa attraverso il concetto di probabilità.. sbaglio?

[Goofy]

Non sono in grado di dare la risposta corretta

Con le mie conoscenze di fisica io non sono neppure in grado di capire la domanda

[MarcoD]

A cosa servono le vibrazioni in natura?

La domanda è poco chiara.
Sarebbe meglio : cosa della natura si spiega con le vibrazioni ?
Si riferisce alla luce (radiazioni elettromagnetiche)?
non a vibrazioni meccaniche?

Per spiegare le frange di interferenza (1880 Young) si è supposto che la luce sia di natura ondulatoria e non dei corpuscoli come sosteneva Newton.

Per spiegare la emissione fotoelettrica, che dipende dalla frequenza dell'onda (no infrarossi, si ultravioletti) e non (solo) dalla sua intensità, è stata elaborata la teoria dei quanti di luce (energia) ossia dei corpuscoli (Einstein 1895?). Il movimento dei corpuscoli ha natura statistica, e spiega il comportamento ondulatorio
Di più non so e non oso scrivere.

[Piercarlo]

Con le mie conoscenze di fisica io non sono neppure in grado di capire la domanda

Non c'è problema, io sto cominciando giusto adesso... Il punto principale della mia domanda non è tanto accettare la natura ondulatoria della materia ma appunto lo scopo della stessa. La fisica quantistica (per quel poco che ne posso capire) non ha di per sé alcuna necessità di un mondo ondulatorio per stare in piedi. Esso appare piuttosto una necessità della fisica classica, attraverso il quale (mi sembra) arriva a patti anche con la meccanica quantistica (con cui deve in ogni caso coesistere).

È qui che speravo di trovare lumi...

Per MarcoD: la domanda si riferisce alla natura ondulatoria in sé della trasmissione di energia, indipendentemente dalla forma che assume nei casi specifici (meccanica, elettromagnetica, gravitazionale...)

[Ianero]

Traduco bene se leggo la tua domanda così?

"Perché ogni volta che viene trasferita energia da un posto a un altro, spunta fuori che c'è un'onda di mezzo?"

[Piercarlo]

Traduco bene se leggo la tua domanda così?

"Perché ogni volta che viene trasferita energia da un posto a un altro, spunta fuori che c'è un'onda di mezzo?"

Sì, può andare. Dietro ci stava un ragionamento che però adesso mi sfugge. Comunque la domanda sottostante era: cosa rende necessarie le oscillazioni, gli impulsi ecc. perché l'energia si possa trasferire? i miei confusi "sospetti" coinvolgono l'inerzia (che va spiegata cos'è prima di tutto e da cosa è generata o meglio come è generata dalla massa)... ma, appunto, sono confusi

[Piercarlo]

Aggiungo qualche considerazione a spanne. Al fondo di tutto c'è il fatto che trasmettere energia in ultima istanza significa trasmettere quantità di moto, cioè imprimere velocità a una massa. L'inerzia si manifesta nel momento in cui si varia la velocità (cioè la quantità di moto) di una qualsiasi entità dotata di massa. Lasciando per ora fuori dal discorso l'origine dell'inerzia che ci porterebbe abbastanza lontano (abbastanza tanto visto che in un modo o nell'altro è coinvolta la relatività generale), il requisito di fondo perché avvenga la trasmissione di energia tramite quantità di moto è che vi sia una massa statica, solida a cui imprimere una data velocità vincendone nel processo la forza di inerzia.

Poiché è proprio questa neutralizzazione dell'inerzia che permette di "caricare" la massa che viene messa in moto, come si fa quando manca una massa da caricare? Su cosa e come viene attivata l'inerzia? Credo che il fondo della questione su cui ho posto il mio quesito sia tutto qua e lascio a qualcun altro l'onere e il piacere di trovare una risposta al riguardo.

[EcoTan]

Dopotutto se durante il "viaggio" non la sente e non la vede nessuno anche avere una frequenza di trasmissione non ha (almeno all'apparenza) alcuna utilità.

Se la cosa ti può confortare, anche noi quando camminiamo abbiamo bisogno di due gambe e una frequenza dei passi.
Recentemente mi sono soffermato su un'altra considerazione: la asimmetria fra emettere energia e riceverla. Quando emettiamo abbiamo piena coincidenza fra la frequenza propria del trasmettitore e quella dell'energia emessa, invece quando riceviamo la frequenza dell'energia in arrivo è quella che capita e il ricevitore (microscopico o macroscopico che sia) deve buttarne via una parte oppure spendere altra energia per sintonizzarsi, sto farneticando?