¿Cómo describe la interpretación de muchos mundos lo que cuenta como una medición u observación que impulsa un proceso de ramificación?

Esta es una buena pregunta. Y no hay una respuesta acordada en la interpretación de muchos mundos (MWI). Y tampoco hay una respuesta conocida que tenga sentido. Es una de las formas de ver que nunca puede haber una teoría coherente basada en la idea de muchos mundos que pueda reemplazar la mecánica cuántica adecuada, tal como se definió por primera vez en la escuela de Copenhague.

Aquellos que se consideran defensores del MWI están realmente divididos. Algunos de ellos consideran la ramificación “el punto” y literalmente piensan que la cantidad de mundos está creciendo con la cantidad de mediciones. Otros dicen que el propósito de MWI es que la ecuación de Schrödinger sea válida en todo momento y que nunca haya “otros tipos de evolución”.

Entonces, el primer grupo enfrenta la tarea de decir qué es suficiente para dividir el mundo y cuántos se crean. El segundo grupo se enfrenta a la tarea de por qué no observamos las superposiciones difusas que consideran “ondas reales”. Es obvio que ninguno de los grupos ha progresado, ni siquiera uno infinitesimal, para hacer que la medición en mecánica cuántica sea más significativa. Todavía hay que usar las reglas de la mecánica cuántica de Copenhague adecuada.

Primero, con respecto a la frecuencia de las ramificaciones, no puede haber ningún momento “abrupto” en el que la ramificación ya tenga lugar, pero no lo haría si la evolución fuera más modesta. Si propusiera alguna regla o desigualdad que diga “cuánta evolución es suficiente para una división”, sería arbitrario y contradiría por completo uno de los objetivos generales de MWI, que es afirmar que no necesita ninguna otra regla matemática aparte de la de Schrödinger ecuación. Cualquier punto de inflexión cualitativo donde comiencen las ramificaciones también implicaría algunos efectos nuevos y discontinuos predichos por esta teoría. Es casi seguro que no son observados y la teoría sería falsificada instantáneamente.

Tenga en cuenta que este primer grupo de defensores del MWI que cree en alguna ramificación o multiplicación real del número de universos se divide aún más. No están de acuerdo entre sí (y se dividen en tres grupos) si la ramificación debe distinguir las ramas de acuerdo con las decisiones libres de los observadores sobre qué medir; o de acuerdo con los resultados aleatorios de estos experimentos según lo dictado por la naturaleza; o ambos.

Una cosa obvia es que la ramificación debe estar estrictamente prohibida, es decir, durante un cálculo arbitrariamente largo realizado por una computadora cuántica. Si se ramificara algo, algunos bits se medirían de manera clásica durante el cálculo, y la computadora cuántica dejaría de funcionar en la forma de cálculo cuántico superior: se reduciría a una computadora clásica. Por lo tanto, la ramificación del mundo en una gran cantidad de ramas ciertamente no puede ser “la razón” por la cual las computadoras cuánticas pueden hacer cosas más difíciles que las clásicas. La “ramificación” solo está permitida si se produce cierta decoherencia, y no hay decoherencia durante un buen cálculo por una computadora cuántica. Pero la decoherencia en general es solo una noción aproximada. Las cosas se descifran si declaramos que algunos grados de libertad son el “ambiente” que está “fuera de nuestro control”. Pero eso es completamente subjetivo: estos grados de libertad pueden estar bajo el control de otra persona. Entonces, si se permite que se produzca una ramificación es inevitablemente subjetivo en el mismo sentido y un observador perfecto idealizado nunca permite ninguna ramificación porque no ve ninguna decoherencia y todas las fases relativas tienen que ser preservadas.

Como dije, no puede haber buenas reglas para “lo que es suficiente para producir nuevas sucursales”, y ni siquiera hay reglas generales acordadas sobre qué tipo de incertidumbre general debería justificar la ramificación. Además, a menudo se necesitaría que la ramificación terminara con infinitas ramas porque algunos observables que se pueden medir son continuos o tienen al menos un número contable de resultados posibles. MWI con infinitas ramas, especialmente un continuo de ellas, es otro problema, especialmente si algunas personas de MWI quieren decir que “cada rama es igualmente probable”.

El segundo grupo de campeones de MWI que niega la ramificación real también está en serios problemas porque quieren trabajar con las funciones de onda que son superposiciones muy complicadas y simplemente imaginan que la función de onda es una “onda clásica” en un espacio complicado que es naturalmente “dividido a golpes que corresponden a nuestras observaciones”. En general, creen que dicha función de onda se “divide naturalmente” en una suma de partes que están visiblemente aisladas entre sí en el espacio de configuración. Excepto que si dos términos en una función de onda están “aislados” el uno del otro depende de la elección de la base del espacio de Hilbert, en forma equivalente, la elección del espacio de configuración (la representación de la función de onda). Ninguna elección es mejor que otras (y en teorías lo suficientemente complejas, no hay opciones canónicas lo suficientemente buenas) y cualquier elección particular de una base preferida o representación de la función de onda conduciría a predicciones de nuevos fenómenos que casi con seguridad no pueden existir experimentalmente. .

Además, la afirmación de que las partes de la función de onda se aíslan naturalmente entre sí es errónea en general. Considera el cerebro humano. Las neuronas y los electrones nunca se separan mucho entre sí. La función de onda típica para todos los electrones de conducción en el cerebro, etc. es prácticamente distinta de cero en una gran porción “contigua” de algún espacio de configuración porque el cerebro es un objeto compacto y conectado. Sin embargo, los cerebros son capaces de sentir bruscamente una cosa u otra. Son realmente los únicos objetos que se sabe que tienen esta propiedad. Entonces eso es un problema. Matemáticamente, la función de onda para el cerebro simplemente no quiere dividirse voluntariamente, pero estos defensores del MWI asumen la división voluntaria.

Todos los sabores de los defensores del MWI comparten otro problema fatal que es igual para todos. Realmente no pueden explicar por qué las diferentes ramas tienen probabilidades continuas, particulares y calculables. No les gusta que la regla de Born haga que la mecánica cuántica adecuada sea probabilística y quieren eliminarla como una regla básica, excepto que no tienen nada con qué reemplazarla. Debido a que todas las predicciones en la mecánica cuántica se reducen fundamentalmente y tienen que reducirse a los valores de probabilidades y MWI no puede derivar ninguna declaración sobre el valor de una sola probabilidad, MWI no puede predecir nada sobre física.

En la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica, los mundos de Everett se dividen, ramifican o descifran entre sí debido a la generación de entropía. Cualquier proceso entrópico hará que los diferentes elementos de la función de onda realicen una caminata aleatoria en diferentes direcciones en un espacio de fase de dimensiones fantásticamente altas: esta división es un proceso esencialmente irreversible debido a la inmensidad del espacio de fase para cualquier objeto macroscópico: diferentes elementos o los mundos nunca volverán a superponerse; lo que la evolución de Schrödinger ha separado se mantiene separado y nunca se encontrarán los dos. La ramificación es necesariamente un proceso difuso, como lo son todas las descripciones y procesos termodinámicos, pero no por ello menos real.

Tenga en cuenta que “medición” y “observador” no entran en escena, tales términos son irrelevantes, por lo que no hay “problema de medición” en la interpretación de muchos mundos.

Veo que una de las respuestas afirma que la probabilidad no se puede derivar o ser comprensible en el MWI. No es así: la respuesta del usuario de Quora a ¿Cómo explica la interpretación de la mecánica cuántica de muchos mundos la aparición de probabilidades de acuerdo con la regla de Born?

Copenhague tiene dificultades para especificar el colapso porque el colapso es un proceso que no obedece la ecuación de Schrodinger. Debe tener un momento en el que se colapsa (o un rango de veces, más probablemente, generalmente, las vistas de colapso espontáneo agregan términos no lineales al SE).

En MWI, la ecuación de Schrodinger siempre se observa. La ramificación es tanto una “imagen” como un modelo físico real: no ocurre nada abrupto (o se agregan términos no lineales). Simplemente tiene una aproximación que se mantiene en el límite de un objeto macroscópico que describe dos “estados” diferentes (medidos / no medidos) a pesar de que en realidad hay un rango de valores intermedios.

De alguna manera, es como cómo puede tener una transición de fase de “sólido” a “líquido” a pesar de que todos los átomos se mueven suavemente. Aquí, pasa de “no ramificado” a “ramificado” en el mismo sentido: es una distinción cualitativa a un objeto macroscópico, pero no ocurre nada “discontinuo” en ningún lugar del proceso.