Si pudiera saber el estado de todo a nivel cuántico en el universo, ¿podría predecir el futuro con un 100% de precisión?

Si conoce con precisión el estado cuántico, puede predecir con precisión sus futuros estados cuánticos, de manera totalmente determinista, pero seguirán siendo estados cuánticos. Sin embargo, el estado cuántico completo aún no contiene ubicaciones exactas de partículas, solo contiene información a partir de la cual puede calcular algunas probabilidades. Esta naturaleza probabilística es inherente a la descripción cuántica del mundo e incluso Dios no pudo calcular las ubicaciones exactas de cada partícula, a menos que Dios tuviera alguna otra teoría cuántica, muy diferente a la nuestra. Tenga en cuenta que nuestra teoría cuántica se prueba y confirma con una precisión muy alta, sus predicciones son muy precisas pero son inherentemente probabilísticas, no hay “partículas” en el nivel cuántico, solo algunas funciones de onda que evolucionan e interactúan, e incluso la función de onda de un solo electrón puede interferir consigo mismo, muchos experimentos muestran cómo un electrón simultáneamente “pasa” a través de diferentes agujeros e interfiere consigo mismo, lo que no tiene sentido si piensas en partículas como objetos pequeños de tamaño puntual, pero está bien si piensas en campos y olas Para agregar insulto a la lesión, diferentes observadores pueden ver diferentes * número * de partículas en un volumen dado (ver efecto Unruh), por lo que las partículas no son pequeñas bolas flotando, son solo excitaciones de campo. Es por eso que no obtienes resultados deterministas tratando de pensar en ellos como bolas flotantes y no obtienes respuestas deterministas del estado cuántico, incluso si sabes el 100% de ellas. Simplemente no funcionan de esta manera.

Experimento mental:

Considere dos partículas que están enredadas cuánticamente. Por ejemplo, un par de electrones con espines opuestos. Pones uno en una caja roja y el otro en una caja azul y los llevas a extremos opuestos del universo (por el bien de la discusión).

Sabemos por el experimento de pensamiento del gato de Schrödinger que, hasta que se abren las cajas, ambos electrones están girando hacia arriba y hacia abajo en un estado de superposición.

Sin embargo, ahora abrimos el cuadro rojo y medimos el electrón que se va a girar y al instante lo comunicamos telepáticamente a nuestro amigo con el cuadro azul (por qué no). Esto significa que, sin abrir la caja azul y medir el electrón, hemos colapsado su función de onda en el estado de giro hacia abajo.

Esta es la interpretación de Bell de la paradoja de EPR. Esto significa que las partículas habrían tenido que haberse comunicado más rápido que la velocidad de la luz ( rompiendo la relatividad ), haber podido influenciarse entre sí a la gran distancia sin comunicación ( rompiendo la localidad ), no haber tenido un valor objetivo antes de la medición ( ruptura realismo ) o el resultado fue predeterminado ( romper el libre albedrío ).

La mayoría de los físicos le dirán que abandone la localidad [la idea de que las cosas solo están influenciadas por su entorno inmediato, por ejemplo, las transmisiones de luz] y el realismo [la idea de que la causa de un efecto puede identificarse probabilísticamente] y que el universo no es “superdeterminista”, como su pregunta lo requiera. Por lo tanto, se violan las leyes de causa y efecto y el futuro se vuelve impredecible.

Incluso si, imposiblemente, supieras la posición exacta, el impulso, etc. de CADA partícula en el universo … todavía es discutible si serías capaz de predecir el futuro.

La mecánica cuántica estándar diría que no. Las probabilidades e incertidumbres involucradas son intrínsecas. La interpretación de muchos mundos hace un climim similar, excepto que todas las soluciones ocurren. Sin embargo, hay varias otras interpretaciones y teorías de variables ocultas (extensiones de QM) que restauran la causalidad.

Sin embargo, una cosa en la que todos están de acuerdo es que …………. saberlo todo es imposible.

Es posible, pero no hay forma de saberlo, se ha demostrado que el enredo y la acción espeluznante a distancia no se pueden resolver de manera clásica con variables locales ocultas, esto significa que no puede haber ninguna propiedad oculta o información local en el sistema, es decir, Información no excede la velocidad de la luz o la instantánea, pero no descarta algún tipo de información no local, por lo que quizás si conociera todo el estado del universo se vuelva determinista. Algunos físicos han especulado sobre esto, pero con el reconocimiento de que es incognoscible, es solo una idea interesante.

Bueno, sí. Pero no puedes saberlo, así que no.

Existe esta cosa molesta llamada principio de incertidumbre. No puede saber la posición exacta y el impulso al mismo tiempo. Cuanto más pequeña es la partícula, mayor es la incertidumbre.

Esta respuesta ofrece una perspectiva algo diferente a esta pregunta (que algunos de ustedes pueden encontrar útil).

Mi opinión personal es que el Universo que observamos es una especie de proyección de otro tipo de “espacio” que es de naturaleza discreta. Las interacciones discretas en ese espacio simplemente suceden y cuando se proyectan a nuestro espacio-tiempo, obtienen sus “coordenadas” de espacio-tiempo en forma de funciones de onda onduladas, etc. El problema es que estas interacciones son probablemente intrínsecamente aleatorias , por lo tanto, no será posible predecir un cierto resultado de un experimento cuántico particular.

De lo contrario, incluso algunos sistemas discretos muy triviales pueden tener un comportamiento impredecible cuando solo se omite un poco de información y esta propiedad se usa en criptografía (por ejemplo, consulte el Estándar de cifrado avanzado). Si un sistema muy simple y determinista se comporta de esta manera, imagine cómo podría comportarse un sistema físico real. (Sugerencia: sería aún más impredecible, en muchos órdenes de magnitud).