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# Física# Física cuántica# Relatividad general y cosmología cuántica

Reconsiderando la Mecánica Cuántica con Superdeterminismo

Una mirada a cómo el superdeterminismo desafía los principios de la física aceptados.

― 6 minilectura


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El superdeterminismo es una teoría que desafía algunas ideas aceptadas en física, especialmente en el estudio de la Mecánica Cuántica. Sugiere una forma diferente de ver cómo se comportan las partículas y cómo se realizan las mediciones. Esta teoría a menudo es recibida con escepticismo porque parece implicar que todo en el universo está conectado de maneras que podrían parecer raras o incluso conspirativas.

¿Qué es el Superdeterminismo?

Para entender el superdeterminismo, primero necesitamos comprender un elemento fundamental de la mecánica cuántica llamado "Independencia de Medición." Esta idea sugiere que las elecciones que hacemos al configurar experimentos no deberían influir en los resultados que observamos. Sin embargo, el superdeterminismo argumenta que esta independencia puede ser violada. Específicamente, señala la posibilidad de que los ajustes elegidos para los experimentos y las propiedades ocultas de las partículas estén correlacionados de maneras que normalmente no consideramos.

El Argumento de la Teoría de la Conspiración

Una de las principales críticas al superdeterminismo es la idea de conspiración. Los críticos sugieren que para que el superdeterminismo funcione, significaría que hay relaciones ocultas entre los ajustes de medición y las propiedades de las partículas de una manera que parece demasiado forzada. Esta noción de "conspiración" implica un nivel de coordinación entre eventos aparentemente separados que se siente antinatural.

Sin embargo, el caso a favor del superdeterminismo señala que aunque la conspiración podría implicar superdeterminismo, lo opuesto no es necesariamente cierto. No todas las formas de superdeterminismo necesitan involucrar conspiraciones.

Entendiendo las Intervenciones

Las intervenciones son cambios realizados en un experimento que pueden afectar los resultados. En el contexto del superdeterminismo, es crucial diferenciar entre dos tipos de intervenciones: aquellas que se alinean con las leyes de la física y las que no. El primer tipo lleva a efectos medibles de manera predecible, mientras que el segundo tipo implica cambios que rompen las reglas conocidas de la física.

La teoría argumenta que es posible tener un modelo superdeterminista que no requiera conspiraciones. El enfoque debería estar en cómo operan las intervenciones en este marco.

El Rol del Caos

La teoría utiliza conceptos de la teoría del caos, sugiriendo que el universo opera de manera caótica, donde pequeños cambios pueden llevar a diferencias significativas en los resultados. Esta idea de sistemas caóticos implica que pequeñas variaciones, como cambios en los ajustes de medición, pueden producir resultados inesperados sin requerir conexiones conspirativas.

La naturaleza caótica del universo significa que, aunque podríamos pensar que estamos eligiendo libremente los ajustes para nuestros experimentos, esas elecciones podrían estar influenciadas por sistemas más grandes e impredecibles en acción.

Un Nuevo Modelo de Medición

El superdeterminismo propone una nueva forma de entender la medición en sí misma. La idea es que hay Variables ocultas que dictan los resultados de las mediciones, y que estas variables pueden ser influenciadas por condiciones caóticas.

En este modelo, los resultados de las mediciones no son aleatorios, sino que están determinados por todo lo que existe en el universo en ese momento. Estas variables ocultas incluirían todo tipo de datos, desde la posición de estrellas distantes hasta el estado de partículas que podrían parecer no relacionadas a simple vista.

Implicaciones para la Mecánica Cuántica

Si el superdeterminismo resulta ser cierto, podría cambiar nuestra comprensión fundamental de la mecánica cuántica. Actualmente, la teoría cuántica se ve como una descripción fundamental de la realidad, pero el superdeterminismo sugiere que esta visión está incompleta.

En lugar de tratar la mecánica cuántica como una teoría independiente, podría ser más exacto verla como una aplicación específica de un marco más amplio que incluye el superdeterminismo. Esto podría significar que muchos fenómenos que observamos en experimentos cuánticos son solo reflejos de interacciones más profundas y complejas gobernadas por las leyes del caos.

¿Es Aceptable el Superdeterminismo?

La idea del superdeterminismo a menudo plantea preguntas sobre conceptos que damos por sentados en la ciencia, como el libre albedrío y la aleatoriedad. Si todas nuestras elecciones están de alguna manera conectadas a variables ocultas, ¿podemos realmente decir que estamos tomando decisiones independientes?

Mientras los críticos argumentan que esto socava la autonomía de los científicos, los defensores del superdeterminismo sostienen que simplemente recontextualiza nuestra comprensión de la elección. No necesariamente elimina el libre albedrío; en cambio, sugiere que nuestras decisiones podrían estar influenciadas por factores fuera de nuestro control, lo cual está en línea con nuestras observaciones de sistemas caóticos.

Probando la Teoría

Probar el superdeterminismo presenta desafíos, ya que los métodos tradicionales de evaluación de la mecánica cuántica dependen en gran medida de la independencia de los ajustes de medición. Si el superdeterminismo es válido, muchos de nuestros métodos establecidos de experimentación podrían necesitar ser reevaluados.

Por ejemplo, en estudios diseñados para probar la mecánica cuántica, la suposición es que las elecciones de medición son aleatorias y libres de influencias. Sin embargo, si están correlacionadas con las variables ocultas, entonces los resultados podrían ser engañosos.

Los investigadores están explorando nuevos enfoques para probar el superdeterminismo sin confiar en las suposiciones tradicionales de independencia.

Cerrando la Brecha con la Física Gravitacional

La intersección del superdeterminismo y la física gravitacional también presenta posibilidades intrigantes. Algunos teóricos sugieren que en lugar de buscar una teoría cuántica de la gravedad, deberíamos aspirar a una teoría gravitacional que abarque fenómenos cuánticos.

Esta idea postula que el espacio y el tiempo, tal como se enmarcan en la relatividad general, podrían ser propiedades emergentes que surgen de dinámicas cuánticas más profundas, gobernadas por principios superdeterministas.

Conclusión

El superdeterminismo presenta una lente alternativa a través de la cual podemos ver las leyes fundamentales de la naturaleza. Aunque desafía muchas ideas establecidas en física, abre la puerta a nuevos conceptos al sugerir que nuestro universo está interconectado de maneras que aún no hemos comprendido completamente.

A medida que continuamos explorando las implicaciones del superdeterminismo, es esencial reconocer que estas discusiones no son meramente teóricas, sino que tocan preguntas profundas sobre la naturaleza de la realidad, nuestras elecciones y la estructura misma de la ciencia.

El viaje hacia el superdeterminismo y sus ramificaciones para la física podría llevarnos a una comprensión más rica y matizada del universo que habitamos.

Fuente original

Título: Superdeterminism Without Conspiracy

Resumen: Superdeterminism - where the Measurement Independence assumption in Bell's Theorem is violated - is frequently assumed to imply implausibly conspiratorial correlations between properties $\lambda$ of particles being measured and measurement settings $x$ and $y$. But it doesn't have to be: a superdeterministic but non-conspiratorial locally causal model is developed where each pair of entangled particles has unique $\lambda$. The model is based on a specific but arbitrarily fine discretisation of complex Hilbert space, where $\lambda$ defines the information, over and above the freely chosen nominal settings $x$ and $y$, which fixes the exact measurement settings $X$ and $Y$ of a run of a Bell experiment. Pearlean interventions, needed to assess whether $x$ and $y$ are Bell-type free variables, are shown to be inconsistent with rational-number constraints on the discretised Hilbert states. These constraints limit the post-hoc freedom to vary $x$ keeping $\lambda$ and $y$ fixed but disappear with any coarse-graining of $\lambda$, $X$ and $Y$, rendering so-called drug-trial conspiracies irrelevant. Points in the discretised space can be realised as ensembles of symbolically labelled deterministic trajectories on an `all-at-once' fractal attractor. It is shown how quantum mechanics might be `gloriously explained and derived' as the singular continuum limit of the discretisation of Hilbert space; It is argued that the real message behind Bell's Theorem has less to do with locality, realism or freedom to choose, and more to do with the need to develop more explicitly holistic theories when attempting to synthesise quantum and gravitational physics.

Autores: Tim Palmer

Última actualización: 2024-01-08 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2308.11262

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.11262

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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