¿La probabilidad proviene de la física cuántica?

No estoy realmente seguro de qué es esta pregunta: si está buscando el origen de la aleatoriedad en el mundo cotidiano, o los orígenes de la idea de probabilidad, o qué. Entonces solo diré tres cosas:

  1. La teoría matemática de la probabilidad es anterior a cualquier idea de la mecánica cuántica por cientos de años. Originalmente se usó para modelar sistemas complicados pero deterministas como los juegos de cartas; en otras palabras, el comportamiento pseudoaleatorio resultante del caos determinista. La pseudoaleatoriedad de este tipo puede ocurrir incluso en un universo puramente determinista.
  2. Cuando usa la probabilidad para modelar un sistema determinista, invariablemente está haciendo una aproximación. Existe una distinción matemática fundamental entre el comportamiento pseudoaleatorio y el aleatorio, y puede idear pruebas estadísticas que distingan entre los dos (generalmente en presencia de otros supuestos sobre los procesos subyacentes).
  3. No soy un físico, pero entiendo que hay evidencia que sugiere que la mecánica cuántica es verdaderamente aleatoria en lugar de pseudoaleatoria. Sin embargo, estos efectos solo ocurren en escalas pequeñas (en su mayor parte) y se desdibujan en tipos de comportamiento más determinantes cuando llegan a la escala de las cosas que experimentamos en nuestra vida cotidiana. En cualquier caso, los fenómenos que consideramos “aleatorios” en la vida cotidiana, como barajar un mazo de cartas, son solo pseudoaleatorios y no tienen nada que ver con si existe una aleatoriedad real en la física de partículas subyacente.

Enfáticamente no, al menos no por requerimiento. Nuestra teoría actual de la física cuántica puede interpretarse como si tuviera resultados verdaderamente “probabilísticos”, aunque existen interpretaciones y teorías que también la hacen determinista. Pero la probabilidad, en general, es una propiedad de observar cualquier sistema que esté controlado por más variables de las que usted conoce.

Imagine un sistema, posiblemente el universo. Supongamos que tiene un cierto número de posibles “configuraciones” o formas en que podría ser. Para el universo, este es un número enorme, probablemente demasiado grande para escribirlo. Para un sistema pequeño, como el resultado de 2 lanzamientos de monedas, es solo [matemática] 2 ^ {2} = 4 [/ matemática].

La probabilidad es lo que sucede cuando tiene información parcial sobre el sistema: no puede decir exactamente cómo se ve el sistema completo, pero puede sopesar las posibilidades en función de lo que sabe. Si te dije “tienes al menos una cara” en el sistema de dos monedas, sabrás que, para la posibilidad HH, HT, TH y TT, solo quedan tres: TH, HT y HH. Dado que estos son igualmente posibles, dado lo que sabe, la probabilidad de que tenga HH es [matemática] \ frac {1} {3} [/ matemática]. Eso solo da lo que sabes : solo tiene una configuración en realidad, pero para reducirlo a [matemáticas] P = 1 [/ matemáticas] para esa realidad, tendrías que saber más sobre la realidad, ya sea la respuesta exacta o el estado de la realidad antes del cambio de modo que pueda predecir determinísticamente cuál será la respuesta (lo cual es realmente imposible).

En general, la probabilidad de que X sea verdadera es [matemática] P [X] = [/ matemática] [matemática] \ frac {\ text {configuraciones con X y lo que sabes}} {\ text {configuraciones con lo que sabes}} [/matemáticas]

Toda probabilidad con la que se trata en una escala macroscópica es una probabilidad de información incompleta. Los laboratorios pueden aislar la probabilidad de escala cuántica, que todavía no entendemos completamente, pero no me preocuparía mucho por eso.

Sin embargo, no estoy de acuerdo con que el principio de incertidumbre sea la “fuente” de aleatoriedad. La fuente de aleatoriedad en la mecánica cuántica es la afirmación de que el universo existe como un elemento de un espacio de Hilbert, que, al ser un espacio lineal (técnicamente un espacio convexo pero lo que sea), significa que puede tener “superposiciones” o combinaciones lineales de estados en también, lo que significa que las cosas pueden interferir consigo mismas, por lo que un fotón puede interferir consigo mismo como si atravesara las ranuras izquierda y derecha simultáneamente. El principio de incertidumbre es simplemente una propiedad de la propiedad espacial de Hilbert aplicada para expresar una partícula en dos bases diferentes, por ejemplo, momento y posición. También hay un “principio de incertidumbre” para las ondas clásicas. Lo que es diferente es la idea de que una partícula puede ser una onda en primer lugar.

El no determinismo en un sistema físico puede tener dos fuentes posibles:
1. Información incompleta: donde no se pueden observar ni medir todos los factores de control independientes para el sistema. En ese caso, tratamos de averiguar qué distribución de probabilidad siguen los factores si están solos. Entonces, esos modelos individuales se pueden combinar bajo el supuesto de independencia para tener un modelo probabilístico unificado para todos los factores desconocidos.
2. Incertidumbre: en el nivel más bajo (nivel cuántico), el principio de incertidumbre es la fuente de aleatoriedad en un sistema donde todos los factores de control independientes son observables.

No, proviene de la “incertidumbre epistémica”. Es decir, por nuestra falta de conocimiento sobre el mundo, que tiene muchas fuentes.

No. La mayor parte de la probabilidad de que se pueda medir es el resultado de sistemas complejos que son bastante deterministas pero poco especificados en los datos.

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