¿Por qué no se entiende el significado profundo de la teoría cuántica?

Los físicos entienden muy bien cómo usar la teoría cuántica. Pero su interpretación, lo que significa, es otra cuestión.

Primero, ninguna interpretación de la mecánica cuántica es compatible con el sentido común. Como dijo Bohr:

Aquellos que no se sorprenden cuando se encuentran por primera vez con la teoría cuántica no pueden haberlo entendido.

Ver también ¿Qué quiso decir Richard Feynman cuando dijo “Nadie entiende la mecánica cuántica”?

Y no es solo que aún no hemos logrado encontrar una interpretación de sentido común. No hay ninguno El teorema de Bell demuestra que la teoría cuántica es incompatible con el realismo local. Período. La realidad física es no local y / o no tiene propiedades definidas independientes de la observación. De cualquier manera, es muy extraño en comparación con la forma en que normalmente pensamos en el mundo. Esta rareza es inevitable en cualquier interpretación de la mecánica cuántica. Cada uno será contra-intuitivo de una forma u otra.

El otro problema es que el formalismo mecánico cuántico es compatible con muchas interpretaciones diferentes, y no podemos determinar experimentalmente cuál es correcto o incorrecto. Todos hacen las mismas predicciones empíricas . Simplemente explican lo que está sucediendo de diferentes maneras. Entonces, no es solo que las interpretaciones sean todas extrañas de alguna manera, es que no tenemos forma de distinguirlas experimentalmente entre sí.

Entonces, nos queda la situación de que tenemos varias formas contraintuitivas diferentes de entender lo que dice la mecánica cuántica sobre el mundo, y no tenemos forma de descubrir cuál es la correcta.

(Para obtener más información sobre este tema, consulte también Muchos físicos han dicho que la mecánica cuántica no tiene sentido. ¿Qué se necesita descubrir / comprender para que la mecánica cuántica tenga sentido?)

Hay mucha historia involucrada con la teoría cuántica. Primero me gustaría señalarle un gran libro nuevo sobre entrelazamiento cuántico (Schrodinger acuñó la palabra entrelazamiento, por lo que vale): el libro se llama “The Age of Entanglement” y está escrito por Louisa Gilder. Es su primer libro, y es genial y está actualizado, puede encontrarlo en su biblioteca local o en una librería.

Intentar responder una pregunta que requiera un libro como “The Age of Entanglement” para hacer justicia a esta excelente pregunta. Yo se esto. QT no se entiende tanto como una teoría de nada, explica muy poco y no tiene una teoría de la realidad definida y determinada que lo respalde. Lo que sí tiene son técnicas matemáticas que son asombrosamente precisas en las predicciones matemáticas; con una precisión de cinco o seis puntos decimales, que nunca antes se había visto, especialmente cuando la física subsumió la mecánica estadística de Boltzmann, lo que condujo al año milagroso de Einstein, donde se publicaron cuatro documentos en 1905, cada uno de los cuales era un documento de “cambiar todo”. Una teoría cuántica de nacimiento, de hecho, aunque más tarde Einstein odiaba lo que se hizo con ella.

La falta de comprensión se debe a que el liderazgo físico hace preguntas profundas sobre lo que QM tiene que decir sobre la realidad, verboten. La mayoría de los físicos no preguntan qué dice QM sobre la realidad, simplemente mantienen la cabeza baja y hacen los cálculos. Es lo que se llama formalismo matemático vacío. La matemática de QM hace predicciones asombrosamente precisas, pero no hay una física subyacente que explique qué y por qué se dice acerca de la realidad con QM. QM no está amarrado del mundo “real”. Si bien la Relatividad dice mucho de suposiciones simples, las cosas se ven y actúan de la misma manera para las personas que residen en diferentes marcos de referencia (inerciales): de esa simple idea, viene mucha física sobre el mundo real. El espacio, el tiempo, la energía, la masa, incluso los cuantos, para consternación de Einstein más adelante, están en el orden implicado de la relatividad. Si bien la mecánica cuántica es genial, solo matemática.

La gente ha tratado de decir que QM dice que los átomos subatómicos, e incluso los átomos grandes como bolas bucky (unos 60 átomos de carbono en forma esférica), siguen a QM diciendo que el “mundo cuántico” está manchado. ¡Los electrones, por ejemplo, están formados por ondas que pueden mancharse para cubrir todo el universo! Pero una vez que se realiza una medición, la función de onda (idea de Shrodinger) colapsa instantáneamente y el electrón tiene propiedades definidas, como una partícula no como una onda manchada. Algunos piensan que el colapso de la función de onda que muestra instantáneamente la naturaleza de las partículas de un electrón, en nuestro ejemplo, el colapso de la función de onda, se debe a que un observador consciente busca la partícula. Entonces, las personas crean el impulso y la velocidad, etc., de un electrón en su encarnación de partículas, colapsado por la observación de un observador consciente que hace un experimento. Las cosas continuaron de esta manera vana (no somos lo que colapsa ninguna función de onda, somos unos simios glorificados, por así decirlo) hasta que se notó que algo tratando de encontrar o medir las propiedades del electrón “colapsará la función de onda manchada” en A las partículas. No se necesita conciencia. Einstein odiaba QM por muchas razones. Por un lado, lo engendró en 1905. Pero a diferencia de la teoría de la relatividad, no tiene nada epistemológico y ontológico que decir sobre la realidad. Es solo matemática. Por lo tanto, el formalismo vacío.

John Bell trató de llevar cantidades locales a las partículas, haciéndolas entidades reales, separables. La función de onda nos dice que el electrón no tiene lugar local. Lo que equivale a no decir nada. Bell inventó una desigualdad (no se preocupe, es complicado) que si se confirma por el experimento (basó su experimento en el experimento de la paradoja “EPR” de Einstein, Rosen y Podolsky) significaría que QM tiene variables ocultas y propiedades reales que se pueden medir Como cualquier otra cosa real. El experimento de Bell finalmente se llevó a cabo. La mayoría de las veces, el experimentador obtuvo resultados que muestran que la realidad no era local. Abrir la puerta a cosas extrañas como el cambio instantáneo de partículas enredadas si una se mide y la otra, arbitrariamente lejos, se cambia instantáneamente porque las partículas enredadas son realmente una entidad. El problema es que la información sobre el estado cuántico de la partícula lejana cuando la partícula local se ensucia no se puede obtener más rápido que la luz. Einstein “gana” de nuevo. Podemos tener enredos, pero no usarlos, a pesar de que aparentemente tiene un efecto instantáneo en la “partícula 2” de un par enredado separado y la relación general aún no está refutada. ¿Pero qué significa todo eso? ¿Qué podemos hacer con QM pero hacer predicciones precisas? No se sugiere ontología ni epistemología. No tiene explicación de por qué, qué, etc., es la realidad. Es un formalismo matemático estadístico, vacío, en física habla. Un día esto puede cambiar. Y se demostrará que las matemáticas de QM describen un significado profundo y sus diversos efectos extraños, no reales y no locales. Nadie entiende QM. Si dicen que lo hacen, están mintiendo o son idiotas. QM hasta ahora no es realmente una teoría física. Dice poco a nada, excepto que a nivel cuántico las cosas no son reales hasta que se observan. Si crees que esto es lo que está sucediendo, no deberías. No tenemos idea Es solo matemática que implica un misterioso mundo no real, no local. La puerta está abierta a cosas extrañas como ESP y otras falacias.

La razón por la que nadie entiende la QM, excepto como técnica, es porque está vacía y no dice nada sobre el mundo real y determinado.

El problema con el gato de Schrödinger – experimento de Wikipedia es que, hasta ahora, es solo un experimento gedanken . Si alguien lo convierte en un experimento real, entonces podemos comenzar a saber mejor de qué se trata realmente la mecánica cuántica.

Esto es completamente paralelo a la paradoja de EPR: Wikipedia. Muchas personas se divirtieron discutiendo sobre esta “paradoja” durante años. Entonces la gente realmente encontró una manera de hacer el experimento de verdad. Ahora sabemos de qué estamos hablando.

La física no es solo matemática. A menudo puede usar las matemáticas para mostrar que algo no es autoconsistente y, por lo tanto, imposible. Pero cualquier teoría física real tiene que ser probada por experimentos. De lo contrario, todavía no es física.

Lea cualquier texto moderno sobre teoría cuántica de campos y el Modelo estándar de física de partículas. Creo que el “significado profundo” de la teoría cuántica se entiende muy bien (tal vez no perfectamente, pero ciertamente muy bien), al menos por algunos autores. De hecho, creo que se ha entendido muy bien al menos desde el trabajo de von Neumann y, especialmente, Dirac y su concepto de “números q”, la idea de que los estados de mecánica cuántica no están representados por números ordinarios, como en el clásico física, pero por cantidades que tienen propiedades fundamentalmente diferentes.

Parte de esa comprensión, desafortunadamente, es que la teoría cuántica está profundamente en conflicto con nuestra intuición cotidiana. Por lo tanto, casi cualquier intento de “imaginar” o “visualizar” un sistema cuántico está condenado al fracaso; en lugar de ser una ayuda para comprender, se convierte en un obstáculo. Por lo tanto, es muy difícil comunicar nuestra comprensión de la teoría cuántica en las popularizaciones. Palabras como “eigenstate” o “superposición” no funcionan bien con una audiencia no física / no matemática …

Creo que el significado más profundo y peor entendido de la teoría cuántica es: ¡es una teoría física!

La suposición de que el significado “profundo” es algo espiritual o mágico es simplemente ignorar toda la profundidad y belleza de esta cosa increíble.

No hay más profundo que las matemáticas. Las hermosas matemáticas que ves a medida que avanzas en la teoría cuántica pueden volverse cada vez más abstractas, pero aún así se ajustan tan bien a los fenómenos físicos reales. Es simplemente increible.

Si simplemente ignoras todo lo que se llama “Interpretaciones” y te enfocas en la física real, verás que es realmente admirable.

La razón por la que esto se entiende peor es que es bastante fácil escribir un libro mumbo-jumbo sobre la conciencia o los múltiples universos, pero es mucho más difícil comprender todos los requisitos previos de matemáticas para aprender realmente lo increíble de la teoría cuántica.

La geometría se encuentra en la base misma de la teoría de la relatividad. Pero las ideas recientes de la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas desafían los conceptos fundamentales de la geometría a un nivel aún más profundo. La intuición física nos dice que la geometría pseudo-riemanniana tradicional del espacio-tiempo no puede ser una descripción definitiva de la realidad física. Las correcciones cuánticas en la teoría de la gravedad cambiarán esta imagen a distancias del orden de la escala de Planck. Las propiedades fundamentales familiares, como la localidad, solo aparecen a escalas mucho mayores. De hecho, ahora hay mucha evidencia dentro de la teoría de cuerdas, generalmente conocida como ‘holografía’, que al final la geometría misma es una cantidad emergente. Las leyes clásicas de la gravedad solo aparecen en el límite donde el número de grados de libertad de la teoría cuántica subyacente se lleva al infinito, muy similar al surgimiento de las leyes macroscópicas de la termodinámica a partir de la descripción microscópica de la mecánica estadística.

Por lo tanto, tenemos que abandonar el concepto de geometría y, en el mejor de los casos, introducir el concepto de geometría cuántica, si eso tiene sentido. Además, la lógica tal como la conocemos y la usamos en el razonamiento cotidiano ya no es aplicable, por lo que presentamos el concepto de lógica cuántica, es decir, nuestro razonamiento, con el que tratamos de entender todo, se basa en una lógica que ya no es aplicable ( por ejemplo, la ley de distribución de la lógica no es aplicable en la lógica cuántica).

Entonces, preguntémonos cuál es la fuente autorizada de la realidad, si es la realidad clásica, es decir, la física clásica, la geometría clásica de pseudo-Rimann, la lógica aristotélica clásica, los fenómenos clásicos como la gravedad, etc., o la realidad cuántica que incluye lógica cuántica, acciones cuánticas y dinámicas, geometría cuántica, etc.

Está claro que la fuente autorizada de la realidad es la realidad cuántica, ya que hace unos 13.8 miles de millones de años esa era la única realidad desde nuestra perspectiva actual, y esa realidad clásica de la que solo somos parte es solo una de las 10 posibles 500 realidades. . Esto se basa en el principio de preservación de la Unidad (un enredado, akasha en las filosofías orientales).

La única forma de avanzar en la comprensión de la dinámica y las acciones del mundo cuántico y su relación con los artefactos clásicos de ubicación e impulso es a través del aparato supremo y maravilloso de la topología axiomática general, un enorme cuerpo de conocimiento que se basa en solo 3 (tres ) axiomas básicos en los llamados conjuntos abiertos. Este axiomático fue desarrollado en la década de 1920 por un famoso topólogo ruso Aleksandrov. La prueba de que, en la clase de espacios generalmente ordenados, los espacios débilmente perfectos son una y la única generalización real de la perfección y que la existencia de espacios débilmente perfectos que no son perfectos es casi una regla, tendrá una influencia exagerada en todas las ciencias físicas y biológicas. en los años venideros

Para ser entendido, una persona tendría que entender la causa de decir la ecuación de Schrodinger; POR QUÉ el universo es como es. POR QUÉ las leyes son como son … o al menos parecen ser. La ciencia no puede hacer eso porque es empírica. Las matemáticas no pueden hacer eso porque toma como cosas los objetos dados que finalmente son soñados en base al empirismo. Y los filósofos no pueden ver más allá de Hume y Kant, por lo que están limitados y cegados por el empirismo.

Si REALMENTE desea comprender QM, DEBE comprender que solo puede COMPRENDERSE No Reducible Completo reescribiendo QM con Daño ideal. Elem oscilante. ¡Partículas en el plano 2D ortogonal a la dirección del movimiento!

Todos los resultados descubiertos de estos análisis se publican en mi sitio web: QM derivado de las teorías de la relatividad de Einstein y reescrito para cumplir con el CAP.

Si aún necesitas MÁS matemáticas. Información, contácteme en [correo electrónico protegido]

Se espera que lo único que haga la teoría cuántica sea explicar lo subatómico. Se lee como una lista de excusas, pero no cumple con su propósito central. Hasta que entregue o con mayor precisión, a menos que sea tanto hocus pocus. Un significado más profundo implica que has entendido algo profundo. Hasta la fecha, no tenemos.

La función de onda no le importa lo que los humanos piensen que es su significado profundo.