¿Puede la teoría del campo cuántico explicar el colapso de la función de onda?

No, no puede De hecho, QFT está aún más restringido en el tipo de experimentos que puede explicar.

En la mecánica cuántica (no relativista), el colapso de la función de onda se introdujo ad-hoc para describir la transición entre el mundo cuántico de las ondas y el mundo de los observadores clásicos que ven partículas. Esto se llama la interpretación de Copenhague y fue un intento desesperado de dar sentido a esta dualidad (esencialmente, un grupo de físicos a principios del siglo XX se unieron y votaron sobre la interpretación oficial). El mundo cuántico es determinista, está impulsado por ecuaciones diferenciales, pero describe ondas, no partículas. El mundo clásico no es determinista y describe partículas, pero solo puede dar probabilidades de varios resultados.

La interpretación de Copenhague sobrevive hasta el día de hoy porque da resultados correctos y no hemos encontrado una mejor explicación. Hay una interpretación alternativa: la teoría de muchos mundos que no requiere el colapso de la función de onda, pero tiene sus propios problemas. Muchos físicos (incluido yo mismo) creen en esa interpretación, pero eso es solo una cuestión de gustos y preferencias personales.

En QFT, que es la extensión relativista de la mecánica cuántica, calculamos las amplitudes de transición dadas por la matriz S. Aquí está la configuración típica: comenzamos con un conjunto de partículas que están lejos una de la otra, para que podamos ignorar las interacciones entre ellas. Estas partículas se describen mediante funciones de onda relativistas. Entonces sucede lo cuántico, las partículas interactúan, se producen nuevas partículas, las partículas desaparecen, etc. En un momento posterior, todo se calma y nos queda nuevamente con un conjunto de partículas que no interactúan entre sí. Podemos detectar estas partículas en nuestros detectores, en cuyo momento su función de onda colapsa.

¿Pueden los resultados del borrador cuántico, el borrador diferido, el borrador de elección diferida o simplemente apagar el contador de coincidencias en el borrador cuántico y de qué manera los experimentos se explican considerando QFT y el hecho de que los experimentadores emiten fotones de baja frecuencia desde EEG, ECG, etc. y también biofotones de frecuencia de luz visible y UV, aunque con menor intensidad que la luz circundante, pero aún con mayor intensidad que la radiación térmica del cuerpo. ¿Puede eso de alguna manera perturbar el espectro del campo de fotones (electromagnético) y quizás otros campos y causar la interferencia y la pérdida de interferencia?

Hasta ahora dos respuestas ‘no’. Mi lego entiendo es que en QFT una partícula en un estado unido se representa como una onda estacionaria transversal localizada que se mueve en una distancia o órbita muy pequeña en su campo subyacente y una partícula libre se representa como un movimiento en una onda estacionaria transversal localizada en línea recta en su campo subyacente, en lugar de una onda que se propaga normalmente? ¿En qué se basa el supuesto de que la medición en sí misma puede afectar a tal “partícula”? ¿Especialmente si, por ejemplo, solo los contadores de coincidencia en los experimentos de borrador cuántico están apagados? Las “partículas” en ese caso, especialmente, aún pueden experimentar el mismo efecto de los instrumentos clásicos de medición a escala macro, como los polarizadores y las placas de cuarto de onda, por ejemplo, ¿por qué se supone que de alguna manera los instrumentos lo están afectando? ¿Y por qué debería haber un límite claro entre los estados cuánticos y macro? Después de todo, son pilas y capas de las mismas cosas. Si no recuerdo mal, al menos se han logrado experimentos de borrador retrasados ​​con moléculas. Además, hasta donde yo sé, la Interpretación de Copenhague representa las partículas como distribuciones de probabilidad y densidades en un espacio de configuración abstracta y como ondas de materia, mientras que en QFT, los Espacios Hilbert y el Espacio Fock se utilizan para representar “partículas” como oscilaciones localizadas reales de campos. Si no es lo que estoy preguntando, ¿qué conclusiones aparte de eso, de alguna manera, la exposición de la información de una “partícula” realmente afecta? ¿Porque de nuevo los experimentos no implicarían exactamente que no es ninguna interferencia por objetos de medición a escala macro lo que lo está afectando? MWI, incluso si es correcto, todavía no parece explicar completamente los resultados. Si disparamos una “partícula” desde un emisor, ya hemos establecido su función de onda para una trayectoria casi específica o algo así como un cono o cilindro muy estrecho, si no experimenta mucha interferencia del medio ambiente y generalmente Lo he establecido como una partícula. Entonces, ¿por qué después de que ya se ha establecido una vez, la “partícula” se convierte nuevamente en una densidad de probabilidad cada vez que no se obtiene información al respecto y viceversa? ¿Cómo la recopilación de información amplifica una onda y atenúa todas las demás ondas de la función de onda? Las implicaciones físicas de estos experimentos parecen más profundas que el principio de incertidumbre en aplicaciones prácticas como la Transformada de Fourier (discreta) y la Transformada de Fourier de corto tiempo en el procesamiento digital de señales, por ejemplo.

@ Syed Abubacker: Responde la pregunta sí, gracias. Especialmente cuando un campo clásico se representa como una red. Exactamente lo que estoy preguntando. Pero incluso afectar los campos de tal manera todavía no explica algunos experimentos, que no mencioné. :))))) Supongo que por eso, aunque me enamoré de QFT, el concepto de teoría de cuerdas también parece lógico y al menos necesario.

@ Bartosz Milewski Pero, ¿qué es lo cuántico que sucede? Las ‘partículas’ que nos interesan interactúan de la misma manera con las otras ‘partículas’ en ambos casos: si su función de onda colapsa o no. La única diferencia discernible parece ser que la información sobre las partículas que nos interesa está presente en el campo y no está presente en el campo en los dos casos.

@ Kupferman Judy Entonces, esta idea (ER = EPR) trata de explicar el enredo. Pero, ¿por qué mecanismos se formarían las singularidades cuando se generan ‘partículas’ enredadas o cuando se enredan ‘partículas’ separadas? ¿Y no serían tales singularidades extremadamente pequeñas (en tamaños cuánticos y subcuánticos y no en escala celeste)? Supongo que eso no importaría si el campo gravitacional de una singularidad es infinitamente independiente del sistema de coordenadas. Pero, ¿qué significa que el campo de la singularidad se vuelve infinito? ¿Es una oscilación localizada en el campo gravitacional con una amplitud ‘infinita’? ¿Una especie de función delta localizada? ¿Y cuáles son exactamente las formas en que dos o más ‘partículas’ separadas se enredan?

QFT no dice nada nuevo sobre el colapso de la función de onda. Lo que hace es eliminar la cuestión de onda vs. partícula cuando la energía atraviesa múltiples caminos, por ejemplo, a través de rendijas dobles, declarando semánticamente que solo existe la función de onda, no partículas.

Sin embargo, la función de onda todavía se absorbe en un punto misterioso, solo estadísticamente relacionado con su distribución general. La diferencia es que el misterio se limita al proceso de absorción, no a toda la trayectoria. Aparentemente eso es reconfortante para algunas personas. Todavía estoy tan desconcertado.

Si.

Cuando hablamos de la teoría del campo cuántico, el héroe principal es la densidad lagrangiana. De los cuales, si minimizamos la acción integral, obtenemos la ecuación de movimiento.

[matemática] S = \ int _ {} ^ {} \ matemática {L} (\ phi, \ parcial _ {\ mu} \ phi) d ^ {4} x [/ matemática]

Es a partir de los fundamentos de la teoría de campo que es un espacio dimensional infinito. Cada observable físico tiene posibilidades / dimensiones infinitas … Por lo tanto, es solo la versión continua de dimensiones discretas … Para abreviar, es el límite continuo de (espacio de fase ) Mecánica cuántica. Entonces, la tarea es simplemente devolverlo a una versión discreta, luego la teoría de campo es solo la mecánica cuántica. Así es como funciona. Haré un ejercicio de minimizar una densidad lagrangiana para ver que realmente se reduce a la ecuación de onda de Schrodinger … Depende de usted en la teoría de campo que lo llamamos un campo, pero cuando queremos interpretarlo en un problema físico real, decimos que es una ola en un campo de Schrodinger, Spinor para un campo de Dirac, etc.

Problema.

[matemáticas] \ matemáticas {L} = \ frac {h ^ 2} {8 {\ pi} ^ 2m} \ nabla \ psi. \ nabla \ psi ^ * + V \ psi ^ * \ psi + \ frac {h} {4 {\ pi} i} (\ psi ^ * \ dot {\ psi} – \ psi \ dot {\ psi} ^ * )[/matemáticas]

Al encontrar la ecuación de movimiento para [math] \ psi [/ math] y [math] \ psi ^ * [/ math] podemos decir que estos son campos de Schrodinger o en mecánica cuántica, esta es la función de onda de la que hablamos.
Espero que eso responda la pregunta.
Referencia:
1) Mecánica clásica-Goldstein. Capítulo 13..Problema de ejercicio 4 ..

QFT abarca toda la mecánica cuántica, por lo que se incorpora el “colapso de la función de onda”. Por lo tanto, la respuesta es No , porque una teoría no puede “explicar” sus propios postulados.

Las explicaciones del colapso de la función de onda se pueden encontrar en línea. Comience con Wiki, pero no se detenga allí, luego vaya a fuentes más confiables si está interesado.

Según tengo entendido, esta teoría tiene sus raíces en QM en nuestra era científica moderna. Sin embargo, esta teoría ha existido durante miles de años. Tiene que ver con la creación continua de la realidad en el momento. QM usa el lenguaje simbólico de las matemáticas para describirlo en lugar de otras formas de simbolismo. Las descripciones son como mapas, pueden ser útiles, pero no son la ciudad misma.

Ahora, según tengo entendido, gran parte de QM utiliza estadísticas como base. Las estadísticas no se pueden utilizar en casos de singularidad. Por ejemplo, puede haber estadísticas de accidentes automovilísticos. Sin embargo, en lo que respecta al individuo, él o ella tiene un accidente automovilístico o no. No hay estadísticas en ese nivel individual, aunque las estadísticas generales pueden ayudar a decidir cómo, cuándo y dónde conducir.

WFC no tiene significado en su realidad personal, por lo tanto, no hay nada que resolver o explicar. Sin embargo, es divertido leer al respecto.

Salud

La teoría del campo cuántico explica el colapso de la función de onda por el mismo mecanismo disponible para la mecánica cuántica, a saber, la decoherencia y la interpretación de muchos mundos. Es decir que la función de onda no colapsa, sino que evoluciona unitariamente en todo momento. La decoherencia es un mecanismo que explica por qué la función de onda parece colapsar después de una medición o interacción que involucra entropía y / o calor. Se puede considerar que el calor o la entropía separan las líneas de tiempo (o componentes de la función de onda universal) en el espacio de Hilbert para que nunca se vuelvan a encontrar.

El hecho es que el mundo cuántico es muy diferente al mundo macroscópico familiar. Esto es solo un problema cuando intentas insistir en que todo debe explicarse en términos de una cosmovisión intuitiva. Si la mecánica cuántica es correcta, así son las cosas, y no hay más explicaciones necesarias.