¿Es realmente posible influir en el camino que ha recorrido un fotón durante miles de millones de años en el pasado al observarlo en el presente?

¿Influencia? Es mas que eso. Destruimos esos fotones. Es decir, cuando la retina detecta un fotón, este se absorbe. Su energía cinética se transfiere a un electrón y, en última instancia, se convierte en una forma de energía química, que luego formará parte de una señal en su cerebro. Eventualmente, el exceso de energía se disipa por la cabeza como calor (muchos fotones infrarrojos que no tienen nada que ver con el fotón original de luz visible). Se pueden usar procesos similares para describir un fotón que es detectado por una cámara electrónica o una película convencional.

Pero este es el destino de cada fotón. Un fotón conecta dos eventos: su emisión y su absorción. Eso es lo que hace un fotón: es la unidad de excitación del campo electromagnético, el campo media la interacción electromagnética entre partículas cargadas. Si esas partículas cargadas son, por ejemplo, protones dentro de un átomo, su repulsión mutua mediada por fotones (virtuales), o están separados por miles de millones de años luz, digamos, un electrón dentro de la nube en explosión de una supernova frente a otro electrón, miles de millones de años luz desde allí, dentro del sensor CCD de un telescopio óptico, es irrelevante.

Pero en cuanto al camino de esos fotones … no tienen ninguno. El camino de una partícula cuántica en el sentido clásico existe solo cuando se observa; es decir, cuando la partícula interactúa con algo clásico, como un instrumento de medición. La posición clásica del fotón se determina por observación. La probabilidad de que un fotón particular se observe en ese momento y se determina por su operador de posición. La presencia de un telescopio representa una condición límite en la evolución de ese operador de posición en todo el espacio y todo el tiempo, pero esto no es algo que sea directamente observable. Por lo tanto, no existe una influencia observable que viaje desde el presente al pasado, a pesar de que conocer la existencia y ubicación del instrumento es esencial para una descripción mecánica cuántica completa del sistema. (En ausencia de ese conocimiento, terminamos con descripciones incompletas y cambiantes, por ejemplo, un mundo en el que el fotón viaja libremente frente a un mundo en el que un instrumento aparece mágicamente y captura el fotón, estos dos conectados por esa pieza de no Ficción unitaria llamada colapso de la función de onda).

Todos los fotones EM tienen masa en reposo cero, por lo tanto viajan a la velocidad de la luz. Como viajan a la velocidad de la luz, sus relojes se detienen. Un fotón emitido durante el Big Bang ha tenido tiempo congelado durante toda su vida, por lo tanto, cualquier cosa que haga en este momento afecta toda su vida (desde su marco de referencia), por lo que puede influir en la ruta que ha recorrido un fotón durante miles de millones de años, pero solo del marco de referencia del fotón.
En nuestro marco de referencia, solo podemos observar el fotón absorbiéndolo y reemitiéndolo. Tal sería el caso si un fotón de luz visible fuera de un espejo. Desde nuestro marco de referencia no podemos alterar hoy lo que sucedió ayer. No podemos alterar la historia pasada de un fotón desde nuestro marco de referencia.

Supongo que esta es una pregunta sobre el rompecabezas de la medición cuántica.

En ese caso, la respuesta dada por Bruce Thomson sobre el método Feynman proporciona una forma de visualizarlo. Pero puede que no esté claro lo que significa.

En lugar de visualizar una partícula diminuta sobre todos los caminos posibles, visualice una onda moviéndose sobre todos esos caminos. Luego, cuando “ves” el fotón, la onda se colapsa en uno de los puntos en el camino de la onda, el que está en tu ojo.

Esto simplemente mueve el problema. En lugar de la cuestión de influir en las trayectorias pasadas, tiene la pregunta de cómo la ola sabe colapsar hasta ese punto.

Hay una teoría en la que la onda “guía” una partícula y resulta ser el fotón que viste, llamada teoría de Broglie-Bohm, pero plantea otros enigmas.

Un fotón que observas que llega desde una estrella distante tenía una probabilidad de 99.99% + de llegar a una ubicación completamente diferente hasta el instante en que lo observaste. Entonces sí, has influido en el fotón de una manera profunda. La explicación de esto depende de la interpretación de la mecánica cuántica que esté utilizando.

Según Feynman, debemos calcular la probabilidad de que un fotón llegue a un lugar en particular sumando todos los caminos posibles que conducen allí. Su método ha demostrado dar la respuesta correcta con extrema precisión. Estos caminos “existen” pero existen con el propósito de calcular probabilidades solamente. Nunca se puede decir que el fotón realmente tomó un camino particular, solo que llegó a una ubicación particular.

De nuevo, es una cuestión de interpretación. No hay una razón lógica por la que no se pueda decir que cada uno de los caminos de Feynman es un mundo separado, y que estos mundos se pueden sumar y restar a medida que los caminos se vuelven a unir. Pero los físicos no suelen expresarlo de esta manera, porque no podemos observar los caminos directamente.

Creo que podría estar preguntando sobre el fenómeno de la “post-selección cuántica”. Todavía estoy tratando de reunir ideas sobre esto, y me reservaré el juicio hasta que la historia esté mucho más resuelta. Para lo que vale, esto es lo que he notado, hasta ahora, en el índice anotado que mantengo sobre artículos en números anteriores de la revista New Scientist (NS):
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El fenómeno de la post-selección cuántica (NS, 30-jun-2007, p18; NS, 30-sep-2006, p36), ahora ha demostrado más de 3500 km de distancia de una transmisión a un satélite y viceversa (NS, 04- Nov-2017, p12). Además, se ha demostrado que el colapso de la función de onda no es un evento instantáneo, sino que toma tiempo (NS, 10 de mayo de 2003, p28) y, al realizar solo mediciones débiles cada vez, puede interrumpirse o incluso revertirse ( NS, 12 de mayo de 2007, p32).

Desde nuestra perspectiva, no hay una historia definida del universo. Usar el estado actual del universo como entrada para inferir sus orígenes es más válido, y ciertamente más práctico, que intentar obtener el estado actual del universo como salida (NS, 22-abr-2006, p28). De hecho, el estado posinflacionario del universo podría derivarse de un análisis de diagrama de Feynman de los 10 ^ {500} estados iniciales que implica la teoría de cuerdas (NS, 28-jun-2008, p10).

Dado que el contenido de información del universo está limitado por su tamaño, en el universo primitivo, tal vez era más fácil de corregir la retro-causalidad de la post-selección cuántica, para que se ajustara a los seres conscientes que eventualmente evolucionarían para observarlo. . La post-selección cuántica ya ofrece una variante del principio antropomórfico, pero esto podría extenderse aún más a algún tipo de darwinismo cuántico, actuando para que predominen los colapsos de la función de onda más adecuados, y dar la impresión de que existe una realidad objetiva. medido por observadores independientes.

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