Libri di Jun J. Sakurai

Il linguaggio quantistico può apparire sconcertante e, per essere apprezzato a fondo, richiede una certa audacia concettuale: una caratteristica in cui Sakurai eccelleva, con il suo eccezionale intuito fisico e la sua capacità di spiegare i fenomeni quantistici in termini accessibili. La meccanica quantistica, infatti, si fonda su ipotesi molto diverse rispetto a quelle della fisica classica, che pure ne emerge in media e per sistemi abbastanza grandi. Descrive tutta la fisica a scale microscopiche – dalla scala molecolare fino all’infinitamente piccolo – e, in tutte le situazioni in cui è possibile metterla alla prova dell’esperimento, fornisce predizioni quantitative che sono in perfetto accordo con i dati. L’obiettivo di Sakurai era mettere a disposizione un corso avanzato di ampio respiro e al tempo stesso di assoluta praticità; il coautore e i curatori delle edizioni che si sono succedute hanno sempre lavorato nella stessa direzione, mantenendosi fedeli al suo approccio. Al tempo stesso, ogni edizione si è arricchita di nuovi argomenti, recependo i progressi della ricerca e riflettendo la statura scientifica di chi ci ha lavorato. Questa terza edizione di Meccanica quantistica moderna presenta diverse novità: una trattazione della teoria del funzionale densità e la sua applicazione all’atomo di elio; una introduzione alla quantizzazione del campo di Klein-Gordon, e una discussione di come questo risolva le difficoltà di una formulazione relativistica della meccanica quantistica; nuove appendici e formulari che coprono una varietà di argomenti, fra cui la hamiltoniana di una carica in un campo elettromagnetico, l’analisi complessa, il calcolo dei coefficienti di Clebsch-Gordan, i sistemi di unità di misura e le soluzioni elementari dell’equazione d’onda di Schrödinger. Gli esercizi di fine capitolo, già numerosi, sono stati ulteriormente incrementati.

La meccanica quantistica descrive un'ampia molteplicità di fenomeni basandosi su poche ipotesi. Si fonda su un formalismo completamente diverso dalle equazioni differenziali della fisica classica, e tuttavia la contiene. Fornisce predizioni quantitative per molte situazioni fisiche e queste predizioni sono in accordo con gli esperimenti. Poiché la natura è ingegnosa e complessa, la ricerca in questo settore richiede entusiasmo e audacia di fronte ai nuovi fenomeni scoperti per via sperimentale. Si tratta di un campo in cui Sakurai eccelleva con il suo fenomenale intuito fisico e introspettivo e la sua capacità di spiegare questi fenomeni anche ai non specialisti in termini fisici molto accessibili: basta leggere i suoi articoli e le lezioni tenute presso le scuole estive per rendersene conto. La seconda edizione di "Meccanica quantistica moderna" conserva lo spirito del manoscritto originale unito ad alcuni indispensabili aggiornamenti: le soluzioni dell'equazione di Schroedinger, sia per la particella libera che in presenza di potenziali unidimensionali e tridimensionali, tra cui in particolare l'atomo di idrogeno; approfondimenti di natura teorica (come la discussione della simmetria SO(4) dell'atomo di idrogeno) e di natura sperimentale (come le oscillazioni dei neutrini). Sono state ampliate e riorganizzate la discussione della teoria dell'urto e delle particelle identiche, e sono stati aggiunti alcuni primi argomenti di teoria quantistica dei campi.