¿Cómo afecta el observador a las partículas de mecánica cuántica?

Bueno, está la respuesta estándar y está mi respuesta (que, como puede ver en la credencial, está bien informada; Albert es la figura principal en el campo y tuvimos conversaciones después de la clase sobre este mismo tema, cuando pensé en la respuesta podría ser “lo hace”).

La respuesta estándar es que no estamos seguros, y podemos debatir los méritos relativos de varias interpretaciones de QM convencional para responder. Cada uno de ellos tiene alguna versión del “problema de medición”. La función de onda solo especifica la probabilidad de que una partícula esté en varias posiciones. Cuando hacemos una medición, una de esas posiciones se vuelve real (“el colapso de la función de onda”). ¿Por qué sucede eso? ¿Cómo sucede? Una de las respuestas a la pregunta “por qué” es que la observación consciente causa el colapso.

Y ahora para mi versión …

De ningún modo. El observador no tiene efecto.

La Interpretación de muchos mundos de Hugh Everett elimina el colapso de la función de onda, pero lo reemplaza con algo mucho más barroco: la división literal de los mundos. No resuelve el problema de medición en absoluto. ¿Por qué ocurre la división de mundos? Porque se hizo una medida. ¿Qué constituye una medida, entonces? Tampoco es cierto el argumento de que no agrega nada a QM: para lidiar con divisiones que no son 50/50, debe asignar a cada mundo una “medida de existencia”.

Solo hay una versión de QM que elimina por completo el problema de medición, y es la versión alternativa / extendida de QM de David Bohm. Aquí, las posiciones de las partículas evolucionan de manera determinista, y la aleatoriedad es esencialmente una ilusión causada por un enredo global no local (a su vez causado por un “potencial cuántico” que actúa instantáneamente entre todas las partículas).

La sorprendente ironía es que la única versión de QM que elimina absolutamente la posibilidad de que la observación consciente desempeñe un papel en ella es la única versión que puede acomodar la conciencia subjetiva para empezar. En Bohm, QM no solo es esencialmente ilusorio, también lo es la Relatividad Especial. Si SR es real, es imposible explicar por qué somos conscientes solo del momento presente en el tiempo, cuando no existe tal cosa. Tampoco es posible explicar por qué no somos conscientes del pasado y el futuro, ya que ya existen en SR y no tienen un estado especial para diferenciarlos del presente. Pero Bohm dice que hay un estándar absoluto de simultaneidad, solo que se nos ha ocultado al igual que las posiciones reales de las partículas.

He analizado algunas de las razones por las que Bohm es correcto en otras respuestas sobre este tema. Algunos de los mejores que estoy guardando para un libro que estoy escribiendo.

Lo único que puedo decir es:
Medir una wavícula (onda + partícula al mismo tiempo http://en.m.wikipedia.org/wiki/W …) requiere que la molestes. Este es un resultado de la mecánica cuántica. Es imposible no perturbar un sistema mecánico cuántico, al menos que yo sepa. Perturbar un wavicle significa que está enviando fotones / otras partículas a ese wavicle y detectando los fotones que rebotan de ese wavicle. La wavícula tendrá una posición y un momento definidos después de perturbarla, como habrás imaginado, por lo que ya no habrá onda, colapsará y se convertirá en una partícula puntual. El observador afecta al wavicle de esa manera.

Puede haber una respuesta concisa y (relativamente) científicamente correcta.

1. Cuando los estados cuánticos evolucionan naturalmente, los observables se vuelven inciertos. Es decir, a partir de los datos del estado cuántico (función de onda), se puede extraer progresivamente menos información sobre lo que “realmente” sucede.
2. El proceso que causa tal cambio en el estado que un observable se vuelve seguro se denota por “medición cuántica”.
3. Una medición cuántica reserva cierto papel para que un observador, en términos generales, apruebe una decisión final sobre el valor de lo observable (lea John para los trabajos de Neumann para obtener más detalles sobre esa parte de la teoría).

Un observador no tiene que ser un ser humano. De hecho, lo que realmente constituye un observador es un tema de discusión, y uno de los puntos débiles de la Interpretación de Copenhague.

Este es uno de los puntos más profundos del experimento de pensamiento Cath de Schroedinger. El primer nivel es que tienes un gato en una superposición de estados vivos y muertos, lo que parece ridículo. Pero, a un nivel más profundo, si está vivo, presumiblemente puede observar su propia vitalidad y colapsar la función de onda. Mientras que si está muerto, parece estar descalificado para ser un observador y, por lo tanto, no puede colapsar la función de onda.

Por eso no soy fanático de la Interpretación de Copenhague.

El acto de observación no tiene ningún efecto objetivo en el sistema que se está observando. No otorga un poder como la telequinesis.

Pero tiene un profundo efecto en las matemáticas, colapsando una función que describe todos los estados posibles del sistema a una función que describe el único estado que se informa como observado subjetivamente.

Tomemos, por ejemplo, el efecto cuántico “Zeno”: si un electrón se mantiene bajo observación constante, no se mueve en absoluto. Mire hacia otro lado por un momento y vuelva a mirar, y observará que está en otro lugar.

La resolución de esta paradoja es que el electrón no está haciendo zoom alrededor del núcleo de un átomo como un planeta que orbita una estrella. Solo existe en una posición definida cuando el átomo se considera junto con el cerebro de un observador.

Las matemáticas describen que el electrón está en todas las posiciones posibles, pero el cerebro del observador solo puede ser consciente de una posición a la vez, y la posición particular que se informa como observada depende del cerebro del observador, no de ninguna variable en el átomo. .

Siempre pensé que las ondas se propagan A TRAVÉS de las partículas; transfiriendo energía de partícula a partícula. Sé que el argumento del éter supuestamente fue muerto a tiros, pero no puedo evitar pensar que hay una pequeña partícula responsable de infantes. Al igual que la matemática, tan pequeña, ¿es la función de “acercamiento al infinito”?