¿Cómo puede un simple acto de observación cambiar el estado de las partículas cuánticas? ¿O es este hecho porque simplemente no sabemos lo suficiente?

Pegaré mi respuesta a una pregunta muy similar.

Las versiones más refinadas del experimento de doble rendija, como la “elección retrasada” y el “borrador cuántico”, muestran que el punto crucial no es “observar” sino simplemente generar información sobre el estado del sistema (información de ruta en el caso del famoso experimento de doble rendija).

Más precisamente, una ‘observación’ o ‘medición’ es cualquier cosa que produce un cambio irreversible en la información que puede conducir a un futuro diferente. En términos cuánticos, esto significa cualquier cosa que exija que una entidad cuántica tome un estado definido de los varios (posiblemente muchos) estados en los que podría estar. Cualquier evento futuro será “calculado” por la naturaleza a partir de cualquier evento que se encuentre en su cono de luz pasado. . Estos eventos, como el resultado de un experimento realizado por humanos hoy, constituyen la información que la naturaleza usará para calcular cómo debe ser el futuro.

En términos del famoso experimento de doble rendija, cuando un electrón no se ‘observa’, parece que se comportó como una onda, como si pasara por ambas rendijas simultáneamente. Esto realmente significa que ambas posibilidades coexisten en nuestro universo como una superposición, ambas contribuyen 50/50 a nuestra realidad actual ‘ahora’, porque un universo en el que no hay información de ruta que pueda influir en el futuro es solo un universo, es nunca puede convertirse en dos futuros diferentes debido a nuestro experimento.

Puede imaginar que todavía podría haber 2 historias de universo diferentes, una en la que pasó a través de la ranura A, pero esto no afectará el futuro de ninguna manera, y otra en la que pasó a través de la ranura B, pero también eso no afectará el futuro de ninguna manera camino. Pero en la práctica, esos 2 universos imaginarios serían idénticos, sus futuros son idénticos hasta el final de los tiempos, por lo que la naturaleza es económica y fusiona esas 2 opciones como una única realidad universal, que de hecho es una superposición 50/50 de ambas en el presente, y con un mismo futuro común, es decir, el futuro nunca dependerá de si pasó a través de A o B porque la información A o B simplemente no existe, nuestro experimento no generó esa información.

Por otro lado, si creamos un registro que mantendrá la información de si el electrón pasó a través de la ranura A o B, incluso si no observamos ese registro, la información existe. Podemos enterrarlo profundamente en un bloque de concreto a 100 metros bajo tierra, o enviarlo al espacio sin mirarlo, pero la información está en algún lugar del universo. Eventualmente podría ser encontrado por alguien, dentro de millones de años y a millones de años luz de distancia.
Y el futuro en el que alguien lo miraría y descubriría que pasó a través de la ranura A definitivamente no es el mismo futuro en el que mira y descubre que pasó a través de la ranura B.

Dos futuros posibles diferentes significa que no podemos tener los dos presentes diferentes en superposición ahora, eso sería una inconsistencia, por lo que la naturaleza tiene que elegir y definir un solo presente, que tiene un 50% de posibilidades de ser cortado A y un 50% de posibilidades de ser ranura B, y luego la información A o B se genera y almacena. Pero la superposición de ambos se descarta y, por supuesto, si nosotros o alguien en el lejano y remoto futuro decidimos mirar el registro, encontrará A o B, pero no el patrón de interferencia.

Cuando lo piensas, en realidad es completamente lógico, no podría ser de otra manera. Lo que es realmente sorprendente es que, siempre y cuando los futuros sean idénticos, todas las opciones posibles consistentes con ese futuro realmente coexisten en superposición en forma de ondas creando una interferencia entre ellas, una especie de realidad borrosa que consiste en una neblina de todos los posibles realidades, todos los ‘nows’ posibles que, si bien son diferentes, siguen siendo completamente consistentes con ese futuro.

Entonces, la otra comprensión interesante de esto, desde el punto de vista “filosófico”, es que “el futuro define el presente” tanto como “el presente define el futuro”. Un evento indefinido y aún abierto en el futuro significa un presente en superposición, mientras que un futuro definido significa un presente definido, “colapsado”. En otras palabras, el presente debe ser consistente con el pasado, pero también con el futuro, ya que algún día el futuro se hará presente y tendrá que ser consistente con su pasado, nuestro presente. La consistencia es la regla universal.

El papel del observador. De acuerdo con la ecuación de Schrodinger en la que una vez que se observa algo, tal como se describe en el fenómeno de Cat, la función de onda colapsa, lo que hace que la superposición ya no exista ya que se desafía el principio de incertidumbre.

Tomemos, por ejemplo, la ecuación SE de partícula libre 1D en función de la posición con respecto a la independencia del tiempo

Los parámetros del sistema simplemente le dicen que el estado coherente que en este caso la partícula libre del estado fundamental tiene una distribución de probabilidad que en este caso es independiente del tiempo. Lo que sucede cuando el observador colapsa la función de onda son simplemente algunas interacciones que podrían describirse como efectos de interferencia constructivos y destructivos, todos propagados desde las fases que difieren una vez que colapsa.

De acuerdo con la notación de Dirac en la teoría del campo cuántico relativista, la formación de decoherencia ocurriría instantáneamente ya que las interacciones físicas una vez observadas se ven.

Mecánicamente, si algo se deja aislado en su estado y sistema cuántico relativo, el supuesto adjunto depende del tiempo y se llama unitario. Que se describe como un adjunto hermitiano.

Una observación ni siquiera es ligeramente “simple”. Para “observar” un fotón, tiene que rebotar en el globo ocular. Es interceptado por un pigmento en el ojo, que desencadena una serie de cambios químicos que aumentan el efecto. El fotón original se absorbe y desaparece.

Hay formas de “observar” otras partículas sin interceptarlas, pero todas terminan en esa cascada que resulta en un cambio a gran escala.

Estás acostumbrado a pensar que los efectos en tu cerebro son triviales en comparación con las cosas que observas, por lo que estás acostumbrado a descartarlo como irrelevante. En la escala cuántica, tu cerebro es muchísimo más grande que las cosas que estás observando. El efecto es enorme y complicado.

Incluso si no hay cerebros involucrados, cualquier interacción que pueda contar como una “observación” implicará una enorme cantidad de átomos, del orden de 10 ^ 20 o más. Simplemente no hay nada simple al respecto.

Conciliar los resultados experimentales con las descripciones matemáticas complejas de cosas como el experimento de la doble rendija es difícil. Los fenómenos cuánticos son muy diferentes de nuestra experiencia, por lo que es fácil usar supuestos que simplemente no se aplican en una escala cuántica.
Parte de esto es una consecuencia del hecho de que nuestra experiencia se basa en las interacciones de un número realmente grande de partículas, tantas que una suposición de continuidad es válida para fines prácticos. Pero en la escala cuántica, el universo NO es continuo.
Otra parte es el proceso muy misterioso de intercambio de energía. Parece que la energía puede pasar de una partícula a otra como si pudiera “ver” un mapa de lo que hay entre ellas y actuar de manera diferente de acuerdo con los diversos caminos disponibles. Me gusta visualizar esto como si la energía fluyera a través de otra dimensión pero todavía puede “sentir” nuestro espacio-tiempo normal. Algo así como.

El término “observación” es probablemente una elección desafortunada de palabras.

Cuando colapsamos una función de onda al “observar” el sistema descrito por él, siempre hay alguna interacción física involucrada, al menos la absorción o emisión de un fotón. Si usa un fotón de menor energía, tiene una longitud de onda más larga; esto lo hace menos efectivo para determinar la ubicación y el momento de la partícula “observada”, lo que da como resultado una determinación “difusa” que puede considerarse como una función de onda parcialmente “colapsada”. Por lo tanto, no existe un límite agudo entre “observado / colapsado” y “no observado / no colapsado”: es una transformación continua.

Probablemente deberíamos haber llamado a esto ” interferencia con la función de onda”, excepto que la palabra “interferencia” ya era (y es) utilizada para diferentes propósitos en física.

Una observación es simplemente una interacción. Esto cambia ese estado de ambos. Si una función de onda es el observador y la otra el sistema, las dos están enredadas. ¿Cómo podría ser de otra manera?

Cuando los científicos usan la palabra “observar” en experimentos de interferencia, se refieren a detectar. La observación significa el uso de la conciencia que abrió las compuertas para que los espiritistas encuentren pruebas científicas de sus creencias. Alguien debería decirles que es un error científico.

Es cuando los científicos intentan “detectar” qué s, si pasó el electrón / fotón que colapsa la función de onda; sin mirarlo con nuestros propios ojos. Quiero decir, piénsalo. Cuando observamos el patrón de interferencia con nuestros ojos, ¿por qué eso no colapsa la función de onda?

Observar sistemas cuánticos significa hacer brillar los sistemas, que interactúan con los sistemas, por lo que cambia el estado de los sistemas. Esta es una respuesta muy breve.