¿Es la siguiente una interpretación correcta del dicho de que “la naturaleza es fundamentalmente probabilística, no clásica”?

La noción de una trayectoria o trayectoria definida en el “espacio-tiempo” no está muy clara en la mecánica cuántica. La observación no dice y no puede decir qué camino ha tomado su partícula y para alcanzar el punto h desde g, solo dice que lo ha hecho, y los resultados se distribuyen de tal manera que la probabilidad de que su resultado particular haya ocurrido es una superposición de las “amplitudes” de probabilidad asociadas con todos los medios posibles para alcanzar ese resultado. ¿Difícil de comprender? Bueno, tome el ejemplo del experimento de doble rendija con electrones disparados uno a la vez. Si pensamos que el electrón atravesó una “O” de la otra rendija pero no atravesó ambas, nos encontraríamos con inconsistencias lógicas muy fundamentales si al mismo tiempo observamos un patrón de interferencia; pero observamos un patrón de interferencia y, por lo tanto, debemos evitar nuestra intuición, nuestra noción clásica sobre una partícula que toma solo una “O” y la otra de todas las posibilidades disponibles. ¿Significa eso que las partículas atraviesan las dos ranuras (dividiéndose por la mitad, atravesando ambas ranuras e interfiriendo consigo mismas), que las partículas en general “existen” en un estado difuso y toman todas las posibilidades disponibles al mismo tiempo? Bueno, no lo sabemos. Y dejamos esas preguntas para que los filósofos desempleados las respondan, porque si tratamos de responder esta pregunta experimentalmente (como hacen todos los físicos), descubrimos que la partícula atraviesa la ranura 1 o la ranura 2, pero no ambas. Pero después de descubrirlo, no encontramos inconsistencias lógicas porque la naturaleza nos deja sin ninguna interferencia y estamos atónitos ante su sutileza.

De este experimento se deducen dos principios fundamentales importantes de la mecánica cuántica: 1) EL PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN que establece que hay amplitudes asociadas con cualquier observación (cuya intensidad o cuadrado da la probabilidad de que ocurra esa observación) y la amplitud resultante que describe El estado del sistema es una superposición de las amplitudes asociadas con todas las posibilidades que pueden existir para el sistema. 2) EL PRINCIPIO DE MEDICIÓN que establece que una medición del estado del sistema revela solo información parcial al respecto, reduciendo la amplitud resultante a solo UNA de las posibilidades totales.

Para concluir su respuesta, le diría que antes de realizar cualquier medición, solo hay probabilidades distribuidas por el espacio, que prohíben cualquier conocimiento sobre la ubicación exacta de cualquier partícula, pero tienen consecuencias medibles cuando estas probabilidades se extienden por el espacio como una onda , como cuerdas oscilantes, etc., lo que implica su existencia física, aunque solo sean objetos matemáticos: ¡probabilidades! Debo decirle, aunque uno no puede decir dónde se encuentra una partícula (incluso la naturaleza no puede decir), pero hay valores de expectativa, promedios que pueden calcularse, por ejemplo, el valor de expectativa de la posición. Usted ve aquí que tenemos dificultades para definir el significado de la velocidad porque no tenemos la posición en primer lugar. Sin embargo, podemos “postular” que el valor esperado de la velocidad sea la derivada del tiempo del valor esperado de la posición. Solo estoy tratando de darte una idea de lo difícil que es definir las nociones de posición y velocidad, y mucho menos la idea de las trayectorias.

Espero que tengas alguna idea básica sobre la afirmación de que la naturaleza es fundamentalmente probabilística, no clásica. Te sugiero que leas un buen material introductorio sobre mecánica cuántica (como el de Griffith) si estás realmente interesado. ¡La mejor de las suertes! 🙂

Realmente no necesitas la noción de espacio-tiempo de 4 dimensiones para entender lo que significa que la naturaleza es fundamentalmente probabilística. Puede pensarlo de la siguiente manera: puede construir un estado cuántico que puede producir dos mediciones, cada una con una probabilidad del 50% (el ejemplo habitual es el giro de un electrón, pero eso no es importante aquí).
Al principio, los físicos no estaban seguros de qué hacer con esto; parece que, en términos generales, esto podría significar una de dos cosas:
a) Nuestro conocimiento del sistema en cuestión es incompleto, es decir, si supiéramos la descripción ‘completa’ del sistema, podríamos predecir el resultado con certeza. En otras palabras: utilizamos una descripción probabilística porque no tenemos el conocimiento para dar una descripción completa del sistema.
b) El sistema es inherentemente probabilístico en el sentido de que incluso si sabemos todo lo que hay que saber, las probabilidades seguirían siendo 50/50.
Este es el tema de dos artículos muy famosos de Einstein, Podolsky y Rosen (conocidos hoy como la paradoja de EPR) y de Bohr, ambos con el título ¿Puede la descripción mecánica cuántica de la realidad considerada completa?
Los documentos están disponibles de forma gratuita, pero probablemente sean bastante técnicos para un no físico. De todos modos, el problema general debería quedar claro en el título: la mecánica cuántica es una teoría probabilística: ¿es esto porque la teoría está incompleta o porque la naturaleza es probabilística?

Al principio, esto se consideró principalmente una pregunta filosófica, pero Bell demostró en los años 60 que era posible distinguir entre enredos en el sentido “verdadero” de la palabra (es decir, la “acción a distancia atemorizante” de Einstein) y el enredo como una descripción probabilística de una teoría local inherentemente determinista.

Se llevaron a cabo experimentos para probar esto en los años 80, mostrando que la localidad no parece aguantar, especialmente por Aspect en 82, si mal no recuerdo. Es por eso que la gran mayoría de los físicos diría que el mundo es inherentemente probabilístico en el sentido de que si tiene, por ejemplo, un electrón en estado de rotación
[matemáticas] | \ chi \ rangle = \ frac {1} {\ sqrt {2}} (| \ uparrow \ rangle – | \ downarrow \ rangle) [/ math],
la descripción no significa que realmente esté girando hacia arriba o hacia abajo, pero no lo sabemos con certeza, sino que en realidad es una mezcla de los dos. Esto es increíblemente extraño, pero también por qué la mecánica cuántica es tan genial, creo.