¿Es la mecánica de Bohmian compatible con la relatividad especial y general?

A2A, gracias!

Para ser ‘realista’ (es decir, las partículas tienen posiciones bien definidas en todo momento, con la onda piloto en las guías de interpretación de Bohm), la mecánica de Bohm debe ser explícitamente no local, para ser compatible con los resultados experimentales en enredos, que prueban que el mundo no puede ser local y realista, punto.

La no localidad no es del agrado de los físicos y arroja problemas con la relatividad especial, porque la no localidad significa correlaciones instantáneas (a la misma hora) a distancia, mientras que la relatividad dice que “el mismo tiempo” no está bien definido para puntos separados.

Entonces, la relatividad (así como las otras razones relevantes para extenderse a la teoría cuántica de campos, por ejemplo, la creación y aniquilación de múltiples partículas y la explicación del espín) ha sido un verdadero desafío para Bohm.

Sin embargo, desde los años 90 ha habido un renovado interés en él, y creo que algunas de estas extensiones se han hecho (de manera complicada). Por lo tanto, la teoría de Bohm no está “ probada muerta ”, pero a mi entender, muy limitado, nadie la usa para calcular nada, simplemente trata de averiguar si el mundo podría ser ‘realista’ o si la naturaleza es realmente mecánica cuántica.

Es difícil ver la mecánica de Bohmian como originalmente formulada como compatible con la relatividad especial, aunque ha habido algunos intentos de hacerlo.

El resumen de Lukas Nickel de la teoría de campo cuántico (QFT) es muy parcial: sus éxitos son francamente impresionantes y sin él no tendríamos el Modelo Estándar, la teoría más exitosa de la historia.

Tiene razón al afirmar que QFT adopta la prescripción no determinista de Interpretación de Copenhague (CI) para los cálculos finales, pero en la forma de baja energía, Mecánica Cuántica, se ha avanzado mucho en mostrar muchos de los supuestos que las personas de CI hicieron al formular La mecánica cuántica puede verse como el resultado del enredo multitudinario de la información de un sistema cuántico sobre el medio ambiente y la supervivencia de solo un subconjunto de esa información sobre el sistema mismo y para la interrogación objetiva del medio ambiente. Por lo tanto, estamos explicando cosas que ni CI ni Bohm realmente explican simplemente al permanecer más tiempo en el dominio unitario determinista.

David Bohm fue un gran físico, pero creo que se sentiría inclinado a admitir que el progreso en la observación de la naturaleza real de la interacción de los sistemas cuánticos que se requiere para darnos resultados de laboratorio se ha fortalecido, no debilitado, el caso que las matemáticas unitarias describen mundo nanoscópico

Parece claro que el mundo nanoscópico es una de las propiedades no locales que a primera vista puede parecer que está en conflicto con restricciones relativistas especiales en partes separadas del sistema, ya que esas partes no tienen el estado de los objetos individuales que llevan consigo paquete de propiedades, la reclamación de cualquier conflicto es, de hecho, un error de categoría.

No.

Y este es el problema con la mecánica bohmiana (o la teoría de De Broglie-Bohm).

Excepto por el hecho de que lleva más tiempo y esfuerzo llegar a las mismas conclusiones que la teoría estándar de la mecánica cuántica no relativista, todavía nadie ha encontrado una manera de unificar la mecánica de Bohmian con una relatividad especial. Entonces, si bien la teoría del campo cuántico (la unificación de la mecánica cuántica y la relatividad especial) se ha establecido y nos ha dado predicciones muy precisas, todavía no existe una teoría relativista de De Broglie-Bohm. Entonces, la mecánica de Bohmian se ha quedado atrás.

Puedes entender que debido a que nadie encontró una manera de unificarlo con una relatividad especial, tampoco había nadie para encontrar una manera de unificarlo con una relatividad general que se considera mucho más difícil.

Dicho esto, también debo decir que hay personas que, por sus propios motivos, están revisando la mecánica bohmiana y dándole una segunda oportunidad. Sin embargo, estos son pocos.

Quizás la teoría necesita más tiempo para unificarla con una relatividad especial. Nadie dijo que es imposible (aunque podría serlo). Pero dado lo difícil que es unificarlo con una relatividad especial, creo que tomará mucho más tiempo unificarlo con la relatividad general si es posible.

Hasta donde yo sé, la mecánica de Bohmian no es compatible con la relatividad. El hecho de que funcione para la mecánica cuántica no relativista (duplica perfectamente los resultados de la ecuación de onda de Schrödinger) parece ser un milagro de coincidencias sin ningún significado físico. De vez en cuando, alguien publica un artículo “finalmente” que dice demostrar que funciona para los bosones o algo así, pero no para la descripción completa de QFT de la naturaleza.