ABSTRACT (English) In standard quantum mechanics, spin is introduced as an intrinsic and fundamentally abstract property of elementary particles. Although the formalism reproduces experimental observations with extraordinary precision, quantities such as · · spin 1/2, · · the gyromagnetic factor g, · · spinorial 4π periodicity, · · and Larmor precession emerge from mathematical structures without a direct mechanical interpretation. In the present work, a new interpretation is proposed within the framework of the superfluid space model. Space is treated as a real physical medium endowed with density, elasticity, conductivity, polarizability, and vortex dynamics. Electromagnetic phenomena are interpreted as dynamical configurations of this superfluid medium. The electron is modeled as a corpuscular stable configuration immersed in a Hopf-type topological vortical structure of the superfluid. Within this framework: · spin emerges as the coherent topological vorticity of the configuration; · the magnetic moment originates from the internal topological circulation associated with the charge structure; · the gyromagnetic factor g = 2 emerges naturally from the difference between the global geometric periodicity of the structure and the topological periodicity of the charge circulation; · the 4π spinorial periodicity arises as a direct consequence of the concatenated Hopf topology; · Larmor precession becomes the real dynamical evolution of the vortical structure under the action of an external magnetic field. A central result of the model is that spin, gyromagnetic factor, spinorial periodicity, magnetic precession, and Zeeman splitting are no longer treated as independent abstract quantum properties, but emerge as different manifestations of the same underlying topological geometry of the electron embedded in the superfluid medium. The work suggests the possibility that several quantum phenomena traditionally described through abstract operator formalisms may admit a unified geometric and mechanical interpretation based on the topological dynamics of a real physical space. ABSTRACT (Italiano) Nel formalismo standard della meccanica quantistica, lo spin viene introdotto come proprietà intrinseca delle particelle elementari, priva di una rappresentazione meccanica diretta. Sebbene tale formalismo riproduca con straordinaria precisione i risultati sperimentali, grandezze fondamentali quali: · lo spin 1/2, · il fattore giromagnetico g = 2, · la periodicità spinoriale 4π , · la precessione di Larmor, emergono principalmente come conseguenze matematiche della teoria degli spinori e dell’equazione di Dirac, senza una corrispondente interpretazione fisica unificata. Nel presente lavoro viene proposta una nuova interpretazione nell’ambito del modello dello spazio superfluido. Lo spazio è trattato come un mezzo fisico reale dotato di densità energetica, elasticità, polarizzabilità elettromagnetica, conducibilità estremamente bassa e capacità di sostenere strutture vorticose coerenti. L’elettrone viene interpretato come una configurazione corpuscolare stabile del superfluido dotata di una struttura vorticosa topologica interna di tipo Hopfion. In tale quadro: · lo spin emerge come vorticità reale della struttura; · il momento magnetico emerge dalla circuitazione topologica della carica; · il fattore g=2 deriva naturalmente da una doppia circuitazione efficace; · la periodicità 4π emerge dalla topologia concatenata della configurazione; · la precessione di Larmor diventa la dinamica reale della struttura vorticosa in presenza di un campo magnetico esterno. Il modello fornisce quindi una possibile interpretazione geometrico - meccanica unificata di numerosi fenomeni quantistici tradizionalmente descritti tramite formalismi astratti..
ABSTRACT (English) In standard quantum mechanics, spin is introduced as an intrinsic and fundamentally abstract property of elementary particles. Although the formalism reproduces experimental observations with extraordinary precision, quantities such as · · spin 1/2, · · the gyromagnetic factor g, · · spinorial 4π periodicity, · · and Larmor precession emerge from mathematical structures without a direct mechanical interpretation. In the present work, a new interpretation is proposed within the framework of the superfluid space model. Space is treated as a real physical medium endowed with density, elasticity, conductivity, polarizability, and vortex dynamics. Electromagnetic phenomena are interpreted as dynamical configurations of this superfluid medium. The electron is modeled as a corpuscular stable configuration immersed in a Hopf-type topological vortical structure of the superfluid. Within this framework: · spin emerges as the coherent topological vorticity of the configuration; · the magnetic moment originates from the internal topological circulation associated with the charge structure; · the gyromagnetic factor g = 2 emerges naturally from the difference between the global geometric periodicity of the structure and the topological periodicity of the charge circulation; · the 4π spinorial periodicity arises as a direct consequence of the concatenated Hopf topology; · Larmor precession becomes the real dynamical evolution of the vortical structure under the action of an external magnetic field. A central result of the model is that spin, gyromagnetic factor, spinorial periodicity, magnetic precession, and Zeeman splitting are no longer treated as independent abstract quantum properties, but emerge as different manifestations of the same underlying topological geometry of the electron embedded in the superfluid medium. The work suggests the possibility that several quantum phenomena traditionally described through abstract operator formalisms may admit a unified geometric and mechanical interpretation based on the topological dynamics of a real physical space. ABSTRACT (Italiano) Nel formalismo standard della meccanica quantistica, lo spin viene introdotto come proprietà intrinseca delle particelle elementari, priva di una rappresentazione meccanica diretta. Sebbene tale formalismo riproduca con straordinaria precisione i risultati sperimentali, grandezze fondamentali quali: · lo spin 1/2, · il fattore giromagnetico g = 2, · la periodicità spinoriale 4π , · la precessione di Larmor, emergono principalmente come conseguenze matematiche della teoria degli spinori e dell’equazione di Dirac, senza una corrispondente interpretazione fisica unificata. Nel presente lavoro viene proposta una nuova interpretazione nell’ambito del modello dello spazio superfluido. Lo spazio è trattato come un mezzo fisico reale dotato di densità energetica, elasticità, polarizzabilità elettromagnetica, conducibilità estremamente bassa e capacità di sostenere strutture vorticose coerenti. L’elettrone viene interpretato come una configurazione corpuscolare stabile del superfluido dotata di una struttura vorticosa topologica interna di tipo Hopfion. In tale quadro: · lo spin emerge come vorticità reale della struttura; · il momento magnetico emerge dalla circuitazione topologica della carica; · il fattore g=2 deriva naturalmente da una doppia circuitazione efficace; · la periodicità 4π emerge dalla topologia concatenata della configurazione; · la precessione di Larmor diventa la dinamica reale della struttura vorticosa in presenza di un campo magnetico esterno. Il modello fornisce quindi una possibile interpretazione geometrico - meccanica unificata di numerosi fenomeni quantistici tradizionalmente descritti tramite formalismi astratti..
Spin is an intrinsic form of angular momentum carried by elementary particles, composite particles, and atomic nuclei. It is wildly believed that spin is a purely quantum mechanical concept and has no classical analogue. In fact, elementary particles are conceived as point objects which have no axis to “spin” around. Therefore, there is no explaining how spin arises at the fundamental level, why particles have the values they do, and what underpins the Pauli Exclusion principle and Bose-Einstein behavior. However, spin is like a vector quantity; it has a definite magnitude, and it has a “direction”, in order to spin should be composite. In this paper we propose a physical explanation for spin of the electron at the sub-particle level, relying on the vortex model of the electron. The electron is described as a superfluid frictionless vortex which has a mass, angular momentum and spin to provide a complete explanation of all properties of the electron: it composite, spinning around its own axis, produces a tiny magnetic fields independent of those from its orbital motions. The classical hydrodynamic laws are used to describe the quantum properties of the electron, such as spin, angular momentum, magnetic momentum and a magnetic dipole. The circulation in the vortex is constant, and the angular momentum of the vortex is conserved and has the same value of Planck constant. The direction of the angular momentum of a spinning electron vortex is along the axis of rotation and determined by the direction of spin. The spin quantum number 1/2 has a fixed value which represents the gap between the circulation rate of the core of the vortex and the boundaries of the vortex. The changeable values +1/2 “spin-up” or -1/2 “spin-down” indicate the direction of the magnetic dipole of the vortex. The relation between spin and Planck constant is discussed and the origin h/4pi angular momentum units are revealed.
ABSTRACT (English) This work proposes a mechanical interpretation of light polarization and Malus' law within the framework of the superfluid space model. The starting point is the observation that the conventional quantum description accurately reproduces the statistical results of polarization experiments but does not provide a physical representation of the internal structure of the photon. In the proposed approach, the photon is interpreted as a localized resonant vortical configuration of the superfluid medium, referred to as a photon-soliton. The polarization of light is associated with the dominant deformation plane of this structure rather than with an abstract quantum state. The photon is assumed to possess a three-dimensional internal organization composed of a principal deformation mode and secondary modes required for its stability and propagation. Consequently, polarization does not represent the complete physical description of the photon but only its dominant observable feature. The interaction between the photon-soliton and a polarizing crystal is interpreted as a process of mechanical compatibility between two physical structures. The crystal preferentially couples to those internal vortical motions whose geometry is compatible with its orientation. Within this framework, the angular dependence observed in polarization experiments emerges naturally from the projection of the internal vortical motions onto the plane defined by the crystal. The resulting statistical behavior reproduces the well-known Malus law while providing a possible mechanical interpretation of its origin. The proposed model does not modify the experimental predictions of optics but offers an alternative physical picture in which the photon is neither a point particle nor a plane electromagnetic wave, but a stable resonant solitonic structure propagating through a superfluid medium. In this perspective, polarization and Malus' law arise as macroscopic manifestations of the internal geometry and dynamics of the photon-soliton. ABSTRACT (Italiano) In questo lavoro viene proposta una interpretazione meccanica della polarizzazione della luce e della legge di Malus nell'ambito del modello dello spazio superfluido. Il punto di partenza è l'osservazione che la descrizione quantistica convenzionale riproduce con grande accuratezza i risultati statistici degli esperimenti di polarizzazione, ma non fornisce una rappresentazione fisica della struttura interna del fotone. Nel modello proposto il fotone viene interpretato come una configurazione vorticosa risonante e localizzata del mezzo superfluido, indicata come fotone-solitone. La polarizzazione della luce viene associata al piano dominante di deformazione della struttura e non a uno stato quantistico astratto. Il fotone viene descritto come una configurazione tridimensionale costituita da un modo principale e da modi secondari necessari alla sua stabilità e propagazione. In tale prospettiva, la polarizzazione non rappresenta la descrizione completa del fotone, ma soltanto la sua caratteristica osservabile dominante. L'interazione tra il fotone-solitone e il cristallo polarizzatore viene interpretata come un fenomeno di compatibilità meccanica tra due strutture fisiche reali. Il cristallo interagisce preferenzialmente con quelle componenti dei moti vorticosi interni che risultano geometricamente compatibili con la propria orientazione. In questo quadro, la dipendenza angolare osservata negli esperimenti di polarizzazione emerge naturalmente dalla proiezione dei moti vorticosi interni sul piano del polarizzatore. Il comportamento statistico risultante riproduce la legge di Malus e ne suggerisce una possibile interpretazione meccanica. Il modello proposto non modifica le previsioni sperimentali dell'ottica, ma offre una diversa rappresentazione fisica del fotone, che non viene considerato né una particella puntiforme né un'onda elettromagnetica piana, bensì una struttura solitonica risonante stabile che si propaga nel superfluido. In questa prospettiva, la polarizzazione e la legge di Malus emergono come manifestazioni macroscopiche della geometria e della dinamica interna del fotone-solitone.
Abstract – EnglishThe photoelectric effect represents one of the fundamental phenomena that historically led to theintroduction of the quantum hypothesis. In the standard interpretation, the discrete nature ofelectromagnetic radiation is described through the concept of photons, whose energy is assumedto be proportional to the frequency of the radiation.In this work the photoelectric effect is reconsidered within the framework of a mechanical model inwhich space is interpreted as a superfluid physical medium. In this approach electromagneticradiation is not emitted as a continuous wave but through the formation and propagation oflocalized solitonic structures of the medium. The quantization of energy is therefore not postulatedbut emerges from the dynamics of accumulation, instability and release of elastic energy in thesuperfluid space.Within this framework, the interaction between radiation and matter is interpreted as theinteraction between electromagnetic solitons and the electronic states of the material. Thecharacteristic features of the photoelectric effect — including the existence of a thresholdfrequency and the dependence of electron kinetic energy on radiation frequency — arise naturallyfrom this dynamical process.This interpretation provides a mechanical description of the discrete nature of electromagneticradiation and offers an alternative physical perspective on the origin of energy quantization. Abstract – ItalianoL’effetto fotoelettrico rappresenta uno dei fenomeni fondamentali che storicamente hannocondotto all’introduzione dell’ipotesi quantistica. Nell’interpretazione standard la natura discretadella radiazione elettromagnetica viene descritta attraverso il concetto di fotone, la cui energia èassunta proporzionale alla frequenza della radiazione.Nel presente lavoro l’effetto fotoelettrico viene reinterpretato nel quadro di un modello meccanicoin cui lo spazio è considerato come un mezzo fisico superfluido. In questa prospettiva la radiazioneelettromagnetica non viene emessa come un’onda continua, ma attraverso la formazione e lapropagazione di strutture localizzate del mezzo, interpretabili come solitoni elettromagnetici. Laquantizzazione dell’energia non è quindi postulata, ma emerge come conseguenza della dinamicadi accumulo, instabilità e rilascio dell’energia elastica nello spazio superfluido.L’interazione tra radiazione e materia viene interpretata come l’interazione tra tali solitonielettromagnetici e gli stati elettronici del materiale. Le principali proprietà sperimentali dell’effettofotoelettrico — tra cui l’esistenza di una frequenza di soglia e la dipendenza dell’energia cineticadegli elettroni dalla frequenza della radiazione — emergono naturalmente da questo processodinamico.Questa interpretazione fornisce quindi una descrizione meccanica della natura discreta dellaradiazione elettromagnetica e propone una diversa prospettiva fisica sull’origine dellaquantizzazione dell’energia.
Spin is one of the fundamental properties of elementary particles and plays a central role in quantum theory and the Standard Model of particle physics. Despite its fundamental role and extensive experimental verification, its physical origin remains unclear, and spin is generally described within the standard quantum formalism without an explicit geometrical interpretation. This work investigates the possibility that spin may be understood as a manifestation of an underlying geometrical dynamics within the framework of the Theory of Absolute (ToA). The analysis is based on a toroidal model involving two coupled periodic motions. It is shown that a simple coupling between the angular coordinates of the toroidal trajectory naturally reproduces several characteristic properties of spin-1/2 systems, including two spin orientations, the characteristic spin-1/2 behavior, and the requirement of a 4𝜋 rotation for complete restoration of the dynamical state. The model further leads naturally to the relation S=L/2, from which the experimentally observed value g=2 follows. The analysis is further extended by incorporating the local temporal dynamics of ToA. Applying the theory's relation between velocity and local time to the proposed internal motion leads to a natural limitation of admissible internal velocities. As the internal velocity approaches the speed of light, the rate of local time decreases toward zero, providing a self-consistent dynamical constraint on the internal motion. When applied to the electron as an illustrative spin-1/2 system, the model also reproduces the characteristic scales of the Bohr magneton and the reduced Compton wavelength. The results suggest that the Theory of Absolute provides a coherent framework for investigating a realistic geometrical interpretation of spin. Although the proposed model does not constitute a complete physical theory of spin, it demonstrates that several experimentally observed spin properties can emerge naturally from a simple geometrical structure combined with local temporal dynamics.
Abstract (inglese).The double-slit experiment remains one of the major conceptual challenges in modern physics,revealing an interference pattern for objects that produce localized detection events. WhileQuantum mechanics provides a remarkably accurate mathematical description of the observationresults, the physical meaning of the wave function and the measurement process remain a matter of debate.This work proposes a realistic reinterpretation of interference phenomena by assuming thatPhysical space is not a geometric vacuum but a real, continuous medium—an entity similar to asuperfluid—capable of transmitting dynamical disturbances. Within this framework, theexperimental dependence of interference on mass, velocity, internal structure, andenvironmental interactions arise naturally, without evoking an intrinsic wave-particle duality.Starting from the continuity and Euler–Korteweg equations for a continuous medium,a Hamilton–Jacobi-type formulation is derived that includes a density curvature termassociated with the elastic-capillary response of the medium. This structure is then compared with theMadelungian formulation of the Schrödinger equation, which shows that the analogy between the twoformalisms is purely structural and does not imply a physical identification between thedensity and probability density media. It is concluded that quantum mechanics can be interpreted asan effective theory that describes, in a limiting regime, the statistical dynamics of a real mediumdisturbed by the motion of particles. In this view, the wave function emerges as an effective mathematicalvariable rather than a fundamental physical entity, and interference phenomena find a continuousand realistic explanation without invoking the wave function collapse postulates or ontologicallyproblematic interpretations. Abstract (italiano). L’esperimento della doppia fenditura rappresenta uno dei nodi concettuali centrali della fisicamoderna, in quanto mostra un comportamento interferenziale per oggetti che producono eventi dirivelazione localizzati. Sebbene la meccanica quantistica fornisca una descrizione matematicaestremamente accurata dei risultati sperimentali, il significato fisico della funzione d’onda e delprocesso di misura rimane oggetto di dibattito.In questo lavoro si propone una reinterpretazione realistica dei fenomeni interferenziali assumendoche lo spazio fisico non sia un vuoto geometrico, ma un mezzo continuo reale, assimilabile a unsuperfluido, capace di trasmettere perturbazioni dinamiche. Viene mostrato come la dipendenzasperimentale dell’interferenza da massa, velocità, struttura interna e interazioni ambientaliemerga naturalmente in questo quadro, senza ricorrere a un dualismo onda – particella intrinseco.A partire dalle equazioni di continuità ed Eulero – Korteweg per un mezzo continuo, si ricava unaformulazione di tipo Hamilton – Jacobi che include un termine di curvatura della densità legato allarigidità del mezzo. Tale struttura viene confrontata con la formulazione di Madelungdell’equazione di Schrödinger, chiarendo che l’analogia tra i due formalismi è puramentestrutturale e non implica un’identificazione fisica tra densità del mezzo e densità di probabilità.Si conclude che la meccanica quantistica può essere interpretata come una teoria efficace chedescrive, in regime limite, la dinamica statistica di un mezzo reale perturbato dal moto delleparticelle. In questa prospettiva, la funzione d’onda emerge come strumento matematico efficace,ma non come entità fisica fondamentale, e i fenomeni interferenziali trovano una spiegazionecontinua e realistica senza ricorrere a postulati di collasso o a interpretazioni ontologicamenteproblematiche
Although intrinsic spin is usually viewed as a purely quantum property with no classical analog, we present evidence here that fermion spin has a classical origin rooted in the geometry of three-dimensional physical space. Our approach to the quantum/classical interface is based on a formulation of relativistic classical mechanics that uses spinors. Spinors and projectors arise naturally in the Clifford's geometric algebra of physical space and not only provide powerful tools for solving problems in classical electrodynamics, but also reproduce a number of quantum results. In particular, many properites of elementary fermions, as spin-1/2 particles, are obtained classically and relate spin, the associated g-factor, its coupling to an external magnetic field, and its magnetic moment to Zitterbewegung and de Broglie waves. The relationship is further strengthened by the fact that physical space and its geometric algebra can be derived from fermion annihilation and creation operators. The approach resolves Pauli's argument against treating time as an operator by recognizing phase factors as projected rotation operators.