¿Cómo podemos saber que un fotón no tiene un giro específico antes de la observación, si en ese momento no lo observamos?

Bienvenido al maravilloso mundo de la mecánica cuántica.

Si el fotón (o lo que sea) tenía un giro específico, pero desconocido, antes de la medición, entonces lo que tiene es lo que se llama una teoría de “variable oculta local”.

Estos no funcionan.

Esto no quiere decir que la partícula no pueda tener un giro específico antes de la medición; puede haber sido preparada (por ejemplo, ¡midiéndola!) En un “estado propio” de giro (un estado propio es un resultado permitido de la medición, demasiado -simplificante).

Pero los casos interesantes son donde no sabemos qué es el giro, pero sabemos que sea lo que sea, debe ser, por ejemplo, exactamente opuesto al giro de otro fotón. Esta correlación es el enredo cuántico. Entonces, tan pronto como medimos uno, conocemos el resultado del otro, sin importar cuán lejos esté.

Esto va completamente en contra del sentido común, por lo que el sentido común dice que cada uno de los fotones correlacionados debe tener un giro específico antes de la medición y simplemente no lo sabíamos.

Pero los experimentos con partículas correlacionadas respaldan la mecánica cuántica, no el sentido común. Estos experimentos son difíciles (para fotones o cualquier otra partícula) y se basan en las estadísticas de teorías locales de variables ocultas que producen resultados algo diferentes de QM.

Estas pruebas estadísticas fueron desarrolladas en gran parte por John Bell, y para más detalles:

Teorema de Bell – Wikipedia

Porque sabemos que fue una ola antes de medirla. Antes de medir ‘una partícula’, la onda formó un patrón de interferencia consigo misma.