Si dos personas diferentes ven el gato de Schrodinger una vez que se abre la caja, ¿qué les impide tener observaciones contradictorias sobre la vida del gato?

Me gustaría felicitar a Viktor Toth por dar una excelente respuesta desde el punto de vista de la mecánica cuántica, que es la opinión predominante entre los físicos. Sin embargo, me resulta muy difícil aceptar que una partícula puede estar en una superposición de estados de posiciones. Por eso prefiero la teoría cuántica de campos, en la que no hay partículas ni superposiciones. QFT proporciona una respuesta de sentido común al “problema de medición”, ejemplificado por el gato de Schrödinger, que ha sido llamado “el problema más controvertido en la física actual”. El problema surge porque la mecánica cuántica no ofrece una imagen de la realidad cuando nadie está mirando. En cambio, hay partículas que están aquí y allá y estados que están en superposiciones. Schrödinger trató de mostrar cuán “ridículas” son estas superposiciones por reducción ad absurdum: un gato que está medio muerto y medio vivo.

No se sabe generalmente que la teoría cuántica de campos, en la formulación de Julian Schwinger, ofrece una solución simple al problema. En esta versión de QFT no hay partículas ni superposiciones de estados. El estado de un sistema en cualquier momento está especificado por la intensidad de campo en cada punto, o para ser más precisos, por la intensidad de campo de cada cuanto. Sin embargo, la intensidad de campo no se describe con un número simple; se describe mediante un vector en un espacio de Hilbert de dimensión infinita, con operadores y ecuaciones de operadores que describen la evolución de estos vectores. (Este espacio de Hilbert no es real; es una herramienta matemática y no debe confundirse con los campos físicos que existen en el espacio tridimensional real).

Sin embargo, las ecuaciones de campo no cuentan toda la historia; De hecho, no cuentan la parte más importante de la historia: la transferencia de energía. Sin transferencia de energía no puede suceder nada significativo, incluida la medición. Cuando un cuanto transfiere su energía a un átomo, colapsa en ese átomo. Un cuanto, como un gato, no puede estar en una superposición de “medio muerto y medio vivo”; está allí o no está. Los ejemplos de colapso cuántico incluyen un fotón que deposita su energía en un fotorreceptor en el ojo o un cuántico irradiado que transfiere su energía a un átomo en un contador Geiger.

El colapso cuántico no debe confundirse con el colapso de la función de onda en QM. El colapso de la función de onda es un colapso de probabilidades; En QFT, el colapso es un verdadero evento físico.

Ahora volvamos al gato de Schrödinger. Cuando se emite un cuanto de la muestra radiactiva, interactúa con todos los otros cuantos que encuentra, como se describe en las ecuaciones de campo. Estas interacciones son deterministas y reversibles. Esta fase termina cuando el cuántico colapsa y transfiere su energía a un átomo en el contador Geiger. Esto desencadena una descarga Townsend que dispara el relé que libera el gas venenoso que mata al gato. Hasta entonces el gato está vivo; después de eso el gato está muerto. No hay superposiciones de estados.

Debido a que las ecuaciones de campo no describen el colapso cuántico, no podemos predecir cuándo o dónde ocurrirá. Todo lo que tenemos son probabilidades relacionadas con la intensidad de campo, por lo que aún no conocemos el resultado hasta que miramos. Pero no sabemos el resultado de un lanzamiento de dados hasta que miramos. Lo importante es que QFT ofrece una imagen de lo que está sucediendo en cada instante.

Sé que este enfoque es diferente de la visión general. Tal vez sea hora de comenzar a pensar fuera de la caja y DESPERTAR Y HUELER LOS CAMPOS (CUANTIZADOS).

Si dos personas diferentes ven el gato de Schrodinger una vez que se abre la caja, ¿qué les impide tener observaciones contradictorias sobre la vida del gato?

Como siempre, depende de su interpretación de QM * (al menos un poco)

Bohm / de Broglie / otros realistas

Solo existe una realidad, una vez que se realizan las mediciones, sabemos lo que es. Como solo existía uno, ¿en qué pueden diferir?

Bohr (y muchos otros)

La función de onda se ha colapsado, ahora no existe ninguna alternativa (aunque lo hizo).

Muchos mundos (Everett o cualquier otro)

¡Ellas hacen! Cada persona tiene una función de onda que abarca todas las posibilidades, pero las matemáticas muestran que las diferentes ramas no interactúan, por lo que nadie en una rama de gato muerto puede hablar con nadie en una rama de gato vivo. Toda posibilidad afecta a todo el universo.

Etc.

* nota: como señaló vencedor en una respuesta posterior: una superposición de un gato no dura mucho debido a la decoherencia, aunque eso es solo para todos los fines prácticos (fapp).

No necesitamos nada tan esotérico como el gato de Schrodinger para tener observaciones contradictorias de dos observadores. Desde el artículo de 1905 de Einstein, hemos sabido que las observaciones contradictorias son un hecho de la vida en el universo que habitamos.

Aquí hay algunos ejemplos de contradicciones. Estos se desarrollan en detalle en otra parte de Quora si desea profundizar:

1. contradicción del orden de los eventos: un observador puede ver los eventos A, B, C en orden de tiempo, mientras que otro A, C, B en orden de tiempo. Esto significa que la causalidad no es la simple cosa inequívoca que creemos que es
2. contradicción en la existencia: un observador podría ver partículas que el otro no, el efecto Unruh. En base a la aceleración podemos “ver” fotones que surgen en virtud de nuestra aceleración que un observador no acelerador no. Esto significa que la existencia no es inequívoca.
3. contradicción en el tiempo: porque el tiempo es relativo
4. contradicción en la longitud: porque la longitud es relativa
5. contradicción en masa: porque la masa es relativa [depende de la velocidad]
6. contradicción en el color [cambio rojo]

etc.

Shrodinger ideó al gato para señalar lo absurdo de atribuir la dualidad física real a una superposición de estados.

La probabilidad de que cualquier caballo gane una carrera se derrumba al concluir esa carrera. Antes de eso, el estado ganador de cada caballo existe, si quieres decirlo así, como una superposición de diferentes estados ganadores / perdedores.

¿Afecta esto al mundo físico?

¿Por qué la superposición de diferentes estados muertos / vivos afectaría al gato antes de la revelación del estado final del gato cuando la superposición de diferentes estados ganadores / perdedores en los caballos en la carrera no parece afectarlos mucho?

Sin embargo, como, por definición, la respuesta está fuera de nuestro conocimiento, ¿por qué nos preocupamos de lo que podría ser cuando no se puede conocer?

Brevemente:

• el experimento mental que mencionó demuestra cómo un tratamiento de mecánica cuántica aplicado a ciegas carece de sentido; en realidad, el sistema mecánico cuántico (el gato) es en su mayoría clásico, ya que la función de onda colapsa aleatoriamente en el detector, por lo que la evolución macroscópica adicional del sistema es claramente muerta o viva;
• la influencia mecánica cuántica de la función de onda es principalmente local en el detector y no se extiende al sistema macroscópico del gato (al menos no de manera significativa, aunque pueden existir efectos minúsculos a través de los componentes del detector);
• tomar una fotografía de cualquier cosa; esencialmente, es un proceso de mecánica cuántica; cualquier observador estaría perfectamente de acuerdo en lo que hay en esa imagen, independientemente de su marco de referencia incluso relativista.

Si pregunta sobre posibles caminos diferentes que podrían haber llevado al estado del gato (totalmente muerto o vivo) visto por diferentes observadores, todos son compatibles entre ellos: algunos observadores relativistas pueden observar al gato relativistamente “deformado”, pero cuando lo observado es matemáticamente corregido por los efectos relativistas, la evolución es la misma. Los eventos causalmente relacionados en un marco permanecen en el mismo orden causal en otro marco de referencia, ya sean mecánicos cuánticos o no.

En términos simples, la superposición colapsa a un solo estado al ser observada. Entonces, una vez que se lleva a cabo la observación, no importa quién o qué hace la observación, se observa un solo estado. En el caso de que dos personas observen en el momento exacto, es casi imposible organizarlo de tal manera que no haya variación, por lo que incluso si se tratara de una diferencia de milisegundos, el estado colapsaría ante la observación del primer observador.

Espero que ayude.

La desintegración del átomo radiactivo es lo suficientemente entrópica (liberación de entropía >> k) como para modelarse como un proceso clásico, por lo que la separación de las líneas de tiempo, en la visión de muchos mundos, se completa al comienzo del proceso. Todo después es solo esta información, o efecto causal, que se transmite al contador Geiger, al vial, al gato y luego al mundo exterior, incluido cualquier número de observadores externos. Naturalmente, dos observadores comunicantes estarán de acuerdo con lo que ven sobre el gato, ya que todos están en la misma línea de tiempo.