¿Cómo explica el determinismo la aleatoriedad de la desintegración radiactiva?

Nada, en absoluto, es “aleatorio” si el determinismo causal es verdadero (es decir, describe con precisión el estado del universo). En consecuencia, si la desintegración radiactiva es realmente “aleatoria”, entonces el determinismo causal sería falso. Sin embargo, el determinismo causal es consistente con la ciencia actual relacionada con la desintegración radiactiva, lo que no necesariamente establece que la desintegración radiactiva sea “aleatoria” sino que no sea “predecible”, lo cual no es un aspecto del determinismo causal.

El determinismo causal postula solo que toda actividad en el universo es tanto (i) el efecto de [todas] actividades previas, como (ii) la única actividad que puede ocurrir dada la actividad previa. Eso es lo que significa decir que todo está “determinado”: es la consecuencia inexorable de la actividad antecedente.

Algunas discusiones sobre el determinismo causal suponen explícita o implícitamente que una combinación de información perfecta sobre el pasado e información perfecta sobre el presente presente permitiría necesariamente una predicción perfecta del futuro si el universo es verdadera y completamente determinista. Esa suposición es injustificada. El determinismo causal solo postula que todo tiene una causa y no puede ocurrir de otra manera que no sea como ocurre, sin tener en cuenta la capacidad de predecir o replicar esa actividad. El determinismo causal no postula que los factores que han causado, están causando o causarán una actividad particular pueden conocerse o comprenderse, o que cualquier actividad futura específica puede predecirse con algún grado de certeza. Como Karl Popper ha explicado:

“La doctrina metafísica del determinismo simplemente afirma que todos los eventos en este mundo son fijos, inalterables o predeterminados. No afirma que sean conocidos por nadie, ni predecibles por medios científicos. Pero afirma que el futuro es tan poco cambiante como el pasado. Todos saben a qué nos referimos cuando decimos que el pasado no se puede cambiar. Es precisamente en el mismo sentido que el futuro no se puede cambiar, según el determinismo metafísico “.

Si lo entiendo correctamente, la mecánica cuántica plantea, entre otras cosas, que dos partículas radiactivas idénticas, sujetas a causas completamente idénticas, pueden, no obstante, comportarse de manera algo diferente, y que es teóricamente imposible predecir perfectamente el comportamiento específico de un radioactivo específico. partícula. Si además comprende que hay personas dentro de la comunidad científica que afirman que este fenómeno establece la existencia de actividad “aleatoria”, que no está totalmente causada por la actividad antecedente. Las personas que creen que la Mecánica Cuántica establece la existencia de una actividad verdaderamente aleatoria también afirman que la Mecánica Cuántica socava o falsifica el determinismo causal.

En base a mi comprensión del determinismo causal, estoy de acuerdo en que la existencia de una actividad verdaderamente aleatoria en el universo (aunque solo sea a nivel cuántico) sería incompatible con el determinismo causal. Aunque es teóricamente posible que haya acciones verdaderamente aleatorias en el universo, es mi humilde opinión que la Mecánica Cuántica no apoya necesariamente o de manera concluyente esa teoría, y que es igualmente posible que la Mecánica Cuántica (si es correcta) establezca solo la existencia de cierta actividad causada que no puede predecirse con certeza científica a pesar del conocimiento teóricamente perfecto de toda actividad previa y sus causas. Esta interpretación alternativa de la mecánica cuántica (que también encuentra apoyo dentro de la comunidad científica) no falsifica el determinismo causal.

No solo la previsibilidad no es un aspecto del determinismo causal (como se explicó anteriormente), sino que los principios del determinismo causal, cuando se llevan a su conclusión lógica, posiblemente hacen imposible predecir “cualquier” evento futuro con certeza, no simplemente la actividad en el cuanto nivel. Entre otras razones, esta falta de cierta previsibilidad dentro del determinismo causal se debe al hecho de que es imposible saber cómo interactuará la totalidad de todas las actividades previas del universo para causar la próxima aparición de actividad, porque la totalidad de todas las actividades anteriores tiene nunca antes se unió. Otra forma más de explicar la falta inherente de cierta previsibilidad dentro del determinismo causal es considerar el hecho de que es imposible saber si (i) la totalidad de las reglas que gobiernan la causalidad dentro de un universo totalmente determinista es un conjunto cerrado o abierto, (ii) el continuo de causalidad es infinito o tiene un cierto punto final, o (iii) todas las reglas de causalidad en un conjunto cerrado todavía se han cumplido.

Ahora, considere la afirmación dentro de la Física Cuántica de que las partículas radiactivas “idénticas” se comportan de manera diferente a pesar de circunstancias idénticas. A mi entender, la definición de “idéntico” en la física cuántica no es la misma que la definición de “idéntico” en el determinismo causal, lo que da lugar a la conclusión errónea de que la mecánica cuántica falsifica el determinismo causal. Según entiendo el término “idéntico” como se usa en la física cuántica, significa lo suficientemente similar como para esperar que se comporte de la misma manera desde una perspectiva estadística. A mi entender, el grado de similitud aceptado como suficiente para ser considerado “idéntico” en la física cuántica es insuficiente a los efectos del determinismo causal. Si bien espero que haya físicos cuánticos que no estén de acuerdo conmigo, tiendo a creer que no pueden existir dos partículas exactamente en el mismo lugar al mismo tiempo. Por lo tanto, incluso si dos partículas radiactivas “gemelas” emergieran aparentemente simultáneamente, serían muy ligeramente (posiblemente inmensurables) diferentes entre sí de una manera infinitamente pequeña, ya que emergerían en lugares ligeramente diferentes y luego seguirían ligeramente diferentes trayectorias Visto a través de la lente del determinismo causal, otra forma de ver este fenómeno podría ser decir que no hay dos partículas que sean realmente “idénticas” porque cada partícula es “única” en el sentido de que, como mínimo, su existencia y actividad es la efecto de una cadena de eventos causal diferente a la existencia y actividad de cualquier otra partícula radiactiva. Como Heráclito observó algo críptico hace más de 2000 años, “Ningún hombre pisa el mismo río dos veces, porque no es el mismo río y no es el mismo hombre”.

Separado y aparte del hecho de que la Mecánica Cuántica, de hecho, no falsifica el Determinismo Causal, creo que es “imposible” que cualquier esfuerzo científico lo haga por no menos de cuatro razones, que se analizan más a fondo en ¿La mecánica cuántica? socavar el determinismo duro?

La desintegración radiactiva es un evento verdaderamente aleatorio. Los elementos de un tipo particular de material radiactivo decaerán con una probabilidad específica no relacionada con otros eventos en el universo. Si tiene dos muestras de Carbono-14 en lados opuestos del universo, aproximadamente la mitad se descompondrá en Nitrógeno-14 en 5730 años en ambas muestras. Estas muestras no necesitan comunicarse entre sí para ajustar sus tasas de desintegración individuales, ni ningún átomo tiene un reloj interno de ‘desintegración’. Cada átomo individual puede descomponerse en un segundo o en miles de años. Es imposible saber para un solo átomo cuándo decaerá, ni para una muestra de átomos en qué momento exacto medirá una desintegración beta. Solo se pueden conocer los promedios.

La física tardó unos 50 años (de 1890 a 1940) en crear un modelo para la desintegración radiactiva. Lo que sea que intentaron usando modelos deterministas clásicos no funcionó. En la mecánica cuántica, estos eventos son verdaderamente aleatorios sin ningún otro reloj oculto, temporizador o cualquier otro mecanismo.

El principio de Heisenberg no se trata de errores de medición. Ver otras respuestas de Quora para conocer su significado.

El determinismo es un término en filosofía, y se le puede dar muchas interpretaciones diferentes. Eso significa que, a menos que se presente el significado particular, esta no es una idea objetiva que podría usarse para obtener algún resultado sobre la realidad física.

En el sentido simple de que todos los eventos se establecen de antemano, no sabemos que el universo es determinista, y parece poco probable que lo sea. La única forma en que puedo ver cómo funciona este determinismo absoluto es con la idea de que cada opción cuántica de hecho sucede, y cada una se divide en su propio universo. Por supuesto, incluso si eso fuera “realidad”, cualquier individuo tal universo no sería por sí mismo determinista, y eso básicamente termina con el problema.

No hay ninguna evidencia que sugiera que la desintegración radiactiva implica solo “aparente aleatoriedad”. Hay bastante evidencia de que tiene un componente verdaderamente aleatorio y que el tiempo detallado no está “predeterminado” de ninguna manera.

Pensé que alguien respondería esto con un nivel de conocimiento muy superior al mío, incluidas ecuaciones relevantes y mecanismos de descomposición. Como todavía no lo han hecho, lo intentaré.

Hay muchas cosas al azar en la mecánica cuántica; toda la teoría se basa fundamentalmente en la aleatoriedad. El mecanismo detrás de la aleatoriedad, si hay uno, es desconocido.

Por ejemplo, si intentamos pasar un haz de luz polarizado a través de un polarizador que esté en algún ángulo con respecto al eje de polarización, que no sea un múltiplo de noventa grados, algunos fotones pasarán y otros no. Pero nadie sabe por qué.

Lo más cercano que tenemos a una teoría completamente determinista de cómo sucede esto es la interpretación de De Broglie-Bohm de la mecánica cuántica. Implica ondas guía que pueden extenderse por todo el universo y, por lo tanto, son absolutamente inconmensurables e indetectables, excepto a través de sus consecuencias. Por lo tanto, no es de ayuda poder predecir nada, y no es demostrable.

De Broglie-Bohm nos deja en la situación de decir “bueno, tal vez estas ocurrencias aleatorias están de hecho determinadas por variables no locales ocultas que no podemos medir”, lo cual no es una gran cantidad de ayuda, excepto que permite aquellos que quieren que vea el universo como si estuviera formado por partículas con trayectorias y ubicaciones definidas.

Existe esta pregunta fundamental sobre si las partículas realmente tienen estados antes de que se midan, y qué significa si no las tienen. El gato de Schrödinger resalta el hecho de que parece absurdo decir que una partícula radiactiva no se habría descompuesto definitivamente o no se habría descompuesto hasta que la midamos, pero la resolución de este enigma es desconocida y se han propuesto varias soluciones, todas con desventajas extrañas.

¿Están predeterminados los resultados de una descomposición si no se miden? Algunas personas se sienten seguras de que deben serlo, pero nadie puede probarlo.

La desintegración radiactiva es un proceso intrínsecamente cuántico.

Desde el punto de vista de cualquier observador, la radiactividad es un proceso verdaderamente estocástico y no es determinista. Los observadores son simplemente personas que forman parte del Universo, y también son parte de todo el sistema cuántico. Esto significa que los observadores no pueden ver todo el Universo cuántico porque son parte de él.

La única “persona” que puede ver todo el sistema es alguien que está fuera de él, a veces esto se llama una vista de Dios del Universo. Cuando tienes una vista de Dios del Universo, ves que el Universo es determinista a nivel cuántico: el gato de Schrodinger está vivo y muerto para siempre. El átomo se descompone y se descompone en cualquier momento.

Separar esta visión omnisciente de la visión del Universo que realmente podemos ver (y más importante medir) fue uno de los mayores desafíos en la filosofía de la mecánica cuántica. Le tomó alrededor de 50 años comprender claramente que nunca debe usar una visión omnipresente del Universo para nada que esté tratando de entender porque no es un punto de vista físico (que si Einstein nos enseñó algo, es lo más importante hacer al comprender sistemas físicos inusuales).

Desde nuestro punto de vista, la radiactividad no es un proceso determinista.

La inmensa literatura sobre decoherencia, que es cómo pensamos hacer predicciones en un universo del que formamos parte, muestra que saber si el átomo se descompone o no realmente no es relevante: es si los productos de descomposición se han enredado con Un objeto macroscópico.

La naturaleza de la radiactividad realmente no tiene que ver con el principio de incertidumbre de Heisenberg de una manera simple. En realidad, es una predicción realmente complicada y tiene que ver con el hecho de que las desintegraciones son procesos que llevan un estado discreto a un continuo de estados (que es cualitativamente diferente de los dos sistemas de estado que generalmente se estudian en mecánica cuántica de pregrado).

De la descripción más profunda en esta pregunta, encuentro la frase “si no se miden los resultados permanecen predeterminados”.

Aquí es donde está el malentendido. De hecho, si bien esto es lo que Einstein y otros físicos primitivos asumieron, se ha demostrado que es experimentalmente falso. De hecho, por lo que podemos decir, los resultados no medidos permanecen completamente indeterminados y, de hecho, no se pueden determinar. Hay un muy buen argumento para argumentar que tales mediciones hipotéticas, de hecho, ni siquiera existen.

Que esto tenga efectos físicos medibles es notable, pero cierto. Todos los experimentos se ponen del lado de “la medición no realizada no existe”. De esto, parece muy poco probable que el universo sea realmente determinista. En cambio, la desintegración radiactiva parece ser verdaderamente fundamental.

La interpretación de la mecánica cuántica en muchos mundos es una interpretación determinista. Explica la desintegración radiactiva al señalar que cada desintegración es un evento entrópico: se genera suficiente entropía para que la decoherencia se active, dividiendo las líneas de tiempo de manera irreversible. El tiempo de descomposición varía de una línea de tiempo a otra. Por lo tanto, decae al mediodía en una línea de tiempo, y a las 2 p.m. en otra, y así sucesivamente, y en un día diferente en otras. Etc.

  • Si entiendo la afirmación correctamente, el bit “si no se midieron los resultados permanecen predeterminados” no es cierto. Esto es lo que demostró el experimento de desigualdad de Bell.
  • Si no se produce un evento de desintegración radiactiva (“simplemente ocurre por sí solo”), entonces no creo que el determinismo (cada evento tenga una causa) pueda explicar el fenómeno, al azar o no. Si el proceso de descomposición es simplemente aleatorio, puede haber causas en el trabajo de naturaleza desconocida, excepto que se puede medir su probabilidad estadística de desencadenar un evento de descomposición.

No soy físico y podría estar diciendo tonterías.

No lo hace. La aleatoriedad (si es verdadera) es un evento no causado, que viola el determinismo (si es verdadero). Como también dicen las otras respuestas, cada una a su manera.

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