¿La decoherencia mecánica cuántica vuelve a hacer que la física sea determinista?

La mecánica cuántica es determinista: es una ecuación diferencial de primer orden [*]. La función de onda de todo el universo está evolucionando determinísticamente hacia adelante en el tiempo. Lo que demuestra la decoherencia es que ciertas partes de esta enorme función de onda (con una complejidad que es difícil de comprender) comienzan a evolucionar por separado, de modo que no hay forma de que estos componentes separados interfieran entre sí. La mecánica cuántica puede calcular las amplitudes de cuánto de la función de onda hay en cada componente. Donde entra el no determinismo es que solo experimentamos una parte de esta función de onda completa y no podemos predecir a priori en qué parte de la función de onda terminaremos. El Universo está en todos estos estados diferentes a la vez , solo tenemos acceso a uno de ellos. Por lo tanto, experimentamos un resultado no determinista porque solo tenemos acceso a una pequeña porción de la función de onda de todo el Universo, a pesar de que todo el Universo es determinista.

[*] Esto contrasta con un sistema estocástico / probabilístico que tiene una dinámica no determinista.

La decoherencia explica por qué hay un límite clásico: por qué nuestro mundo parece clásico cuando uno lo observa, y todas las probabilidades se suman muy bien. También explica el “colapso de la función de onda” al eliminar la necesidad de colapsar las funciones de onda. Simplemente interactúan con el entorno, y cuando eso sucede, su sistema adquiere un comportamiento clásico.

No elimina la aleatoriedad de la mecánica cuántica. La posición y el impulso, por ejemplo, aún no podrán conmutar (es decir, no ser medibles simultáneamente) sin importar lo que haga. El experimento de doble rendija aún mostrará patrones aleatorios de interferencia cuántica, y aún puede tener partículas que se comporten como ondas. No se puede quitar la aleatoriedad de la física, está aquí para quedarse, y se ha resistido a todos los intentos de forzar el determinismo.

Además, los eventos en QM no son completamente al azar. No es que medir X = A vs X = B sea una medida totalmente aleatoria, solo obedece las probabilidades. Puede haber un 50% de posibilidades de medir A, y eso es lo mejor que puedes decir al respecto, pero eso no es totalmente aleatorio, es solo probabilístico.

La noción de decoherencia proviene de la creencia de que todos los universos posibles tienen potencial hasta que uno sea seleccionado por una interacción que de repente asigne una probabilidad de uno, a lo que sucedió, y cero para cualquier otra alternativa. Nada del potencial de lo que no sucedió tuvo ningún efecto sobre nada y, por lo tanto, puede decirse que nunca existió.

Lo que queda después de la decoherencia de los potenciales no realizados es completamente determinista. Como comentó Schrodinger, su ecuación es determinista en sí misma, y ​​no hay una buena razón para el potencial de posibilidades nunca realizadas por la interacción en este mundo.

Ciertamente, podemos decir que la decoherencia mecánica cuántica hace que la física sea determinista, ya que determina qué alternativa ocurre y cuáles no.

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