¿De qué manera la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica es incompleta, incorrecta o insatisfactoria?

Todas las teorías están incompletas, porque ninguna explica el universo entero.

Los resultados de la mecánica cuántica se verifican experimentalmente con un número absurdo de decimales. Las predicciones son correctas.

La interpretación de Copenhague es completamente insatisfactoria para este lector porque no explica exactamente nada. Una paráfrasis común de la Interpretación de Copenhague es: “cállate y calcula”.

Como estudiante que intentaba aprender QM, descubrí que podía realizar los cálculos matemáticos, pero todos me parecían sin sentido. De alguna manera no pude aprender cómo conectar las ecuaciones con una descripción de las cosas en el mundo real. No tuve problemas en mis otros cursos.

No hay apuntalamiento filosófico. Sin ontología No hay imagen del mundo. Todo parecía inconsistente y francamente apestaba a BS. Agitar manualmente las matemáticas del delta de Dirac como si realmente estuviera haciendo trampa realmente no ayudó. (Eventualmente aprendí mejores formas de entender las matemáticas: a los físicos no se les debería permitir enseñar el delta de Dirac).

Las posiciones solo existen “a veces”. Sin embargo, la ecuación de Schrodinger usa las variables x, y, z como si tuvieran significado. Esta es una inconsistencia fundamental en la presentación.

Cualquier interpretación de cualquier teoría física debe indicar inequívocamente qué cosas son reales y cuáles no. Eso se llama ontología. QM no se molestó en traer uno. Las respuestas a lo que existe cambian con el experimento, las acciones del observador y, aparentemente, el estado de ánimo de la autoridad que está siendo molestada con preguntas.

Tal vez sea posible ser filosóficamente consistente con esta actitud nihilista hacia la realidad, pero tengo muy poca fe en que se pueda ganar algo para esforzarme más (he leído docenas de libros y he pasado muchas, muchas horas luchando con esto) para deformar mi cerebro para que funcione sin un concepto de realidad.

Todos tenemos cosas que consideramos roca madre conceptual. Algunas personas aborrecen la aleatoriedad (no lo hago). Algunas personas aborrecen la acción a distancia (no lo hago). Odio la incapacidad de distinguir la realidad de la ficción. Entonces Copenhague me falla por completo. Para otros, funciona bien.

Primero, no hay evidencia de que sea incorrecta. Hasta donde yo sé, nunca se ha encontrado que el formalismo asociado con él sea falsificado por observaciones que contradicen lo que dice. Ahora eso debe tomarse con algún tipo de grano de sal, porque las observaciones tienden a explicarse siempre que sea posible, incluso con un poco de estiramiento a veces, con el paradigma dado. Además, no siempre es fácil resolver las ecuaciones, lo que limita en cierta medida la capacidad de probarlo. Entonces, por el momento, olvídate de lo incorrecto.

Además, el hecho de que una predicción no esté de acuerdo con la observación no significa que la teoría esté equivocada, porque a menudo se incluyen supuestos adicionales. Como ejemplo de mis propias contribuciones menores, la interpretación probabilística lleva a las personas a explicar el hecho de que los electrones están más unidos a los átomos de lo esperado de la QM formal, y se supone que esto se debe a que los electrones tienen una cierta probabilidad de estar cerca de el núcleo y por lo tanto experimentan en promedio un mayor campo eléctrico. Mi opinión personal es que esto contradice las ecuaciones de Maxwell, pero eso está fuera del punto. Oculto hay la suposición de que las funciones de onda deben corresponder a los estados excitados del hidrógeno. Mi versión (IJ Miller 1987. La cuantización de la constante de detección. Aust. J. Phys. 40 : 329-346.) Es que las funciones de onda son en realidad más complicadas porque son combinaciones de soluciones y no tienen nodos radiales completos en El estado fundamental. Puede verificar los datos si lo desea, pero el punto es que esto no contradice la interpretación de Copenhague; simplemente contradice una suposición adicional.

En cuanto a incompleto, mi opinión es que el problema con el colapso de la función de onda es simplemente una señal de que los defensores no saben lo que está sucediendo. Otro problema es que se supone que el frente de onda se dispersa con el tiempo, excepto que realmente se sabe muy bien dónde se detectará la partícula, porque se conserva el impulso. Para mí, eso no tiene sentido.

Como he explicado en otras publicaciones, y en mi libro electrónico “Guidance Waves”, que es una interpretación alternativa, creo que algunos otros experimentos se han visto nublados por la creencia en la interpretación de Copenhague, en particular el uso de polarizadores rotativos para encontrar desviaciones de Las desigualdades de Bell (siéntase libre, cualquiera, para mostrarme dónde estoy equivocado, pero creo que hay un problema lógico en el análisis) y creo que el experimento del borrador cuántico retrasado no necesariamente muestra lo que se pretendía porque hay otra posibilidad adicional de que No fue eliminado.

La interpretación de Copenhague postula una división arbitraria entre los sistemas cuántico y clásico (es decir, el aparato de medición).

En sus inicios, fue un movimiento genio ad-hoc de Bohr que permitió un mayor desarrollo de QM, evitando así el problema de medición.

Pero más adelante, por ejemplo, la interpretación de QM de Muchos Mundos omitió ese postulado alegando que un proceso de medición también obedece a la ecuación de Schrodinger. Como Brent Meeker menciona en su respuesta, la interpretación de Many Worlds junto con Decoherence y Quantum Darwinism, puede explicar QM sin el postulado de división arbitraria cuántica / clásica anterior.

Tomando Occam Razor como un principio rector para la ciencia, la interpretación de muchos mundos de QM debería preferirse a la interpretación de Copenhague.

Es con ese aspecto de la interpretación de Copenhague que lo hace insatisfactorio.

Recomiendo leer No localidad versus no realidad, por H. Dieter Zeh responde a las publicaciones de blog de Vlatko Vedral que se refieren al dilema interpretativo central que surgió de la teoría cuántica y sus experimentos cruciales: ¿La naturaleza no es local o un concepto de “realidad” no puede ser aplicado al mundo microscópico? – culminando en el cuestionamiento de la realidad.

Es correcto hasta donde llega y se usa todos los días en todos los laboratorios de física. Está incompleto porque dice que el mundo consiste en cosas clásicas como instrumentos de medición (y personas) y cosas cuánticas como átomos, pero no ofrece ninguna forma objetiva de establecer el límite entre estas cosas, el llamado “corte de Heisenberg”. No tiene ninguna teoría sobre cómo un instrumento de medición hecho de átomos debe ser “clásico”. Ha habido un progreso considerable en llenar este vacío basado en la decoherencia y el darwinismo cuántico, cf arXiv: 0707.2832v1