Reconsiderando a Mecânica Quântica com Superdeterminismo
Uma olhada em como o superdeterminismo desafia princípios aceitos da física.
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Índice
Superdeterminismo é uma teoria que desafia algumas ideias aceitas na física, especialmente no estudo da Mecânica Quântica. Ela sugere uma visão diferente sobre como as partículas se comportam e como as medições são feitas. Essa teoria geralmente é recebida com ceticismo porque parece implicar que tudo no universo está conectado de maneiras que podem parecer estranhas ou até conspiratórias.
O que é Superdeterminismo?
Pra entender superdeterminismo, primeiro precisamos sacar um elemento fundamental da mecânica quântica chamado "Independência da Medição". Essa ideia sugere que as escolhas que fazemos ao montar experimentos não deveriam influenciar os resultados que observamos. Mas o superdeterminismo argumenta que essa independência pode ser violada. Especificamente, aponta a possibilidade de que as configurações escolhidas para os experimentos e as propriedades ocultas das partículas estão correlacionadas de maneiras que geralmente não consideramos.
O Argumento da Teoria da Conspiração
Uma das principais críticas ao superdeterminismo é a ideia de conspiração. Críticos sugerem que, pra que o superdeterminismo funcione, significaria que existem relações ocultas entre as configurações de medição e as propriedades das partículas de um jeito que parece muito forçado. Essa noção de "conspiração" implica um nível de coordenação entre eventos aparentemente separados que parece antinatural.
Mas o argumento a favor do superdeterminismo afirma que, enquanto a conspiração pode implicar superdeterminismo, o contrário não é necessariamente verdade. Nem todas as formas de superdeterminismo precisam envolver conspiração.
Entendendo Intervenções
Intervenções são mudanças feitas na configuração experimental que podem afetar os resultados. No contexto do superdeterminismo, é crucial diferenciar entre dois tipos de intervenções: aquelas que estão alinhadas com as leis da física e aquelas que não estão. O primeiro tipo leva a efeitos mensuráveis de uma maneira previsível, enquanto o segundo tipo envolve mudanças que quebram as regras conhecidas da física.
A teoria argumenta que é possível ter um modelo superdeterminístico que não requer conspirações. O foco deve estar em como as intervenções operam nesse contexto.
Caos
O Papel doA teoria usa conceitos da teoria do caos, sugerindo que o universo opera de maneira caótica, onde pequenas mudanças podem levar a diferenças significativas nos resultados. Essa ideia de sistemas caóticos implica que variações mínimas, como mudanças nas configurações de medição, podem produzir resultados inesperados sem precisar de conexões conspiratórias.
A natureza caótica do universo significa que, enquanto pensamos que estamos escolhendo livremente as configurações para nossos experimentos, essas escolhas podem ser influenciadas por sistemas maiores e imprevisíveis em ação.
Um Novo Modelo de Medição
O superdeterminismo propõe uma nova maneira de entender a própria medição. A ideia é que existem Variáveis Ocultas que ditam os resultados das medições, e essas variáveis podem ser influenciadas por condições caóticas.
Nesse modelo, os resultados das medições não são aleatórios, mas sim determinados por tudo que existe no universo naquele momento. Essas variáveis ocultas incluirão todos os tipos de dados, desde a posição de estrelas distantes até o estado de partículas que podem parecer não relacionadas à primeira vista.
Implicações para a Mecânica Quântica
Se o superdeterminismo for válido, isso poderia mudar nossa compreensão fundamental da mecânica quântica. Atualmente, a teoria quântica é vista como uma descrição fundamental da realidade, mas o superdeterminismo sugere que essa visão está incompleta.
Em vez de tratar a mecânica quântica como uma teoria independente, pode ser mais preciso vê-la como uma aplicação específica de uma estrutura mais ampla que inclui o superdeterminismo. Isso poderia significar que muitos fenômenos que observamos em experimentos quânticos são apenas reflexos de interações mais profundas e complexas governadas pelas leis do caos.
O Superdeterminismo é Aceitável?
A ideia de superdeterminismo muitas vezes levanta questões sobre conceitos que tomamos como garantidos na ciência, como livre-arbítrio e aleatoriedade. Se todas as nossas escolhas estão de alguma forma conectadas a variáveis ocultas, podemos realmente dizer que estamos tomando decisões independentes?
Enquanto críticos argumentam que isso prejudica a autonomia dos cientistas, defensores do superdeterminismo argumentam que simplesmente reestrutura nossa compreensão de escolha. Não elimina necessariamente o livre-arbítrio; em vez disso, sugere que nossas decisões podem ser influenciadas por fatores fora do nosso controle, o que está alinhado com nossas observações de sistemas caóticos.
Testando a Teoria
Testar o superdeterminismo apresenta desafios, já que os métodos tradicionais de avaliar a mecânica quântica dependem fortemente da independência das configurações de medição. Se o superdeterminismo for válido, muitos dos nossos métodos estabelecidos de experimentação podem precisar ser reavaliados.
Por exemplo, em estudos projetados para testar a mecânica quântica, a suposição é que as escolhas de medição são aleatórias e livres de influência. Se, no entanto, elas estiverem correlacionadas às variáveis ocultas, então os resultados podem ser enganosos.
Pesquisadores estão explorando novas abordagens para testar o superdeterminismo sem depender das suposições tradicionais de independência.
Ligando a Física Gravitacional
A interseção do superdeterminismo e da física gravitacional também apresenta possibilidades intrigantes. Alguns teóricos sugerem que, em vez de buscar uma teoria quântica da gravidade, deveríamos mirar numa teoria gravitacional que englobe fenômenos quânticos.
Essa ideia postula que espaço e tempo, conforme moldados pela relatividade geral, poderiam ser propriedades emergentes que surgem de dinâmicas quânticas mais profundas, governadas por princípios superdeterminísticos.
Conclusão
O superdeterminismo apresenta uma lente alternativa através da qual podemos ver as leis fundamentais da natureza. Embora desafie muitas ideias estabelecidas na física, abre a porta para novos conceitos ao sugerir que nosso universo está interconectado de maneiras que ainda não entendemos completamente.
Enquanto continuamos a explorar as implicações do superdeterminismo, é essencial reconhecer que essas discussões não são meramente teóricas, mas tocam em questões profundas sobre a natureza da realidade, nossas escolhas e a própria estrutura da ciência.
A jornada rumo ao superdeterminismo e suas ramificações para a física pode muito bem levar a uma compreensão mais rica e complexa do universo que habitamos.
Título: Superdeterminism Without Conspiracy
Resumo: 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 atualização: 2024-01-08 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2308.11262
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.11262
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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