¿Por qué los físicos quieren reconstruir la mecánica cuántica de nuevo, desde cero?

¿Puedes nombrar uno?

Para el 99.99999999999% de los problemas en los que trabajan los físicos reales, la versión actual hace un trabajo bastante bueno. Para los pocos que intentan conciliar la gravedad con la teoría cuántica, hay un problema. Pero esto no requiere una reconstrucción. Incluso si tuvieran éxito, el resto de nosotros sin duda continuaremos usando la versión actual … porque funciona realmente bien para el 99.99999999999% de los problemas en los que trabajan los físicos que trabajan de verdad.

La mecánica cuántica quizás no necesite reconstrucción “desde cero”, pero puede ser mejor, reformulada e interpretada con mayor precisión.

El artículo El problema con la mecánica cuántica de Weinberg se mencionó en otra respuesta a esta pregunta. Este artículo recibió varios comentarios y respuestas. Una de estas respuestas fue escrita por Jean Bricmont, Sheldon Goldstein y Tim Maudlin.

Aquí hay algunos extractos informativos de esa respuesta:

Steven Weinberg ha declarado clara e inequívocamente que hay algo podrido en el reino de la “interpretación de Copenhague” de la mecánica cuántica. Aunque a menudo continúan prestando atención a esa “interpretación” en sus cursos y documentos, un número creciente de físicos se da cuenta de esto, y hoy en día nadie está muy seguro de lo que realmente significa esa interpretación. […]

Weinberg menciona dos “salidas” de los problemas de la mecánica cuántica: la “interpretación de muchos mundos” de Hugh Everett y las teorías del “colapso espontáneo” de Gian Carlo Ghirardi, Alberto Rimini y Tullio Weber. […]

Weinberg presenta la interpretación de Copenhague, por un lado, y las teorías de muchos mundos y colapso espontáneo, por el otro, que corresponden respectivamente a lo que él llama un enfoque instrumentalista y realista de la función de onda. […] En otras palabras, las alternativas para La función de onda para Weinberg es que no es nada o es todo.

Sin embargo, Weinberg no menciona una tercera posibilidad, la teoría de Broglie-Bohm o la mecánica de Bohmian, en la que la función de onda es algo pero no todo. Esta teoría, que consideramos, de lejos, la versión más simple de la mecánica cuántica, no requiere ninguna modificación de las predicciones de la mecánica cuántica ordinaria, ni una extraña (por decir lo menos) multiplicación de universos paralelos.

En la mecánica de Bohmian, un sistema de partículas se describe mediante posiciones reales de partículas reales además de su función de onda: las partículas realmente tienen posiciones en todo momento, por lo tanto, trayectorias y también velocidades. Su evolución temporal está guiada de forma natural por la función de onda, que funciona como lo que a menudo se llama una onda piloto. Esto debería contrastarse con el papel de la función de onda en el enfoque instrumentalista: predecir el comportamiento de los dispositivos de medición (claramente no fundamentales). Así, la función de onda en la mecánica de Bohmian es algo similar a las fuerzas o las ondas electromagnéticas que guían las partículas en la física clásica.

Las funciones de onda de los sistemas cerrados en la mecánica de Bohmian, incluso los sistemas que contienen observadores y dispositivos de medición, siempre siguen la ecuación de Schrödinger y nunca colapsan. Por lo tanto, las observaciones ya no son un deus ex machina en esa teoría. Cuando se analiza en la mecánica de Bohmian lo que se llama una “medición” en la mecánica cuántica ordinaria, se encuentra que el comportamiento de las partículas produce un mundo en el que los resultados de la medición se ajustan precisamente a las predicciones de la mecánica cuántica. Tal análisis de las mediciones cuánticas también explica por qué el hecho de que las partículas tengan tanto posiciones como velocidades en todo momento no contradice el principio de incertidumbre de Heisenberg. En particular, aunque la mecánica de Bohmian es perfectamente determinista, uno puede recuperar las predicciones estadísticas de la mecánica cuántica ordinaria (la regla de Born mencionada por Weinberg) haciendo suposiciones naturales sobre las condiciones iniciales de los sistemas físicos (algo que los físicos se han familiarizado con el desarrollo de la teoría moderna de sistemas dinámicos “caóticos”.

Mientras que la mecánica bohmiana es una versión de la mecánica cuántica no relativista y no de la teoría cuántica de campos, la idea básica de la mecánica bohmiana, que la función de onda debe ser algo pero no todo, se aplica a cualquier teoría cuántica. De hecho, hay una variedad de versiones bohmianas de la teoría cuántica de campos, aunque sería justo decir que no existe una versión mejor o canónica acordada para la física relativista.

Fuente: Steven Weinberg y el rompecabezas de la mecánica cuántica

Creo que desarrollar la teoría de Broglie-Bohm y expresarla de una manera que explique e interprete de manera coherente y consistente la mecánica cuántica sería una tarea o esfuerzo beneficioso.