¿La no localidad de la mecánica cuántica y la dualidad onda-partícula sugieren que cambiemos la primera definición de Euclides: “Un punto es aquello que no tiene parte”?

Sí, exactamente así. Sin embargo, no se trata realmente de si la geometría euclidiana se aplica o no a la mecánica cuántica. Algunas de las respuestas dadas aquí tratan la geometría euclidiana como un hombre de paja, pero eso no lo comprende. Ya sea que uno crea que la geometría juega un papel en la física cuántica o no, la definición de Euclides de un punto siempre está presente en algún lugar en el fondo del pensamiento subconsciente que ejerce su influencia insidiosa.

La mecánica cuántica y la teoría cuántica de campos son geométricas, y esta verdad tendrá que ser reconocida y aceptada antes de que se pueda lograr la unificación con la relatividad general. La verdadera pregunta es exactamente qué geometría se aplica .

Afirmar que la mecánica cuántica habita un espacio de fase y no un espacio real plantea la pregunta. El espacio de fase es una construcción matemática / lógica y el álgebra que se ocupa de él no puede capturar la realidad viva. Solo puede “fijar mariposas muertas a un marco de exhibición”. Mientras tanto, todos sabemos que los fenómenos cuánticos de alguna manera tienen lugar en un mundo real que aún no hemos descrito con éxito. Yo diría que el mundo real puede describirse mejor por una geometría apropiada que por un álgebra de espacios de fase.

Por supuesto, la definición de Euclides de un punto no puede aplicarse con éxito a la física cuántica. Sin embargo, es importante no solo dejarlo de lado sin preguntar primero por qué no . La razón principal es porque los puntos son ficciones y los fenómenos cuánticos son reales.

Descartes se acercó mucho más a la verdad que Euclides, pero también perdió el bote. Los pares ordenados de Descartes y los trillizos ordenados señalan el camino. Pero Descartes no los siguió hasta su conclusión lógica. Se detuvo en (y estaba satisfecho con) usar estos descriptores como un medio para designar de manera única un punto en el espacio. Lo que no pudo ver fue que también revelan la naturaleza ficticia del concepto de un “punto”.

Lo que comúnmente se conoce como un “punto” es, de hecho, una confluencia de dimensiones, como muestra una lectura correcta de los pares y trillizos ordenados de Descartes. Como tal, un “punto” no es realmente un objeto (como en el espacio) sino un evento (como en el tiempo). Cualquier “punto” dado solo tiene una existencia transitoria. No existe tal cosa como “un punto para todos los tiempos”. La teoría del campo cuántico se acerca a reconocer esto y es un movimiento en la dirección correcta.

Otro error grave que cometió Descartes fue modelar su sistema de coordenadas en la recta numérica real: un número, un punto. Ciertamente, había que comenzar en alguna parte, pero esta decisión inicial no era buena para adherirse a todo el tiempo y todo el espacio.

Si lo que se ha dicho aquí parece extraño, espere hasta que escuche qué más tiene que decir la geometría mandalica. Es decir, si te atreves.

En nuestro pensamiento actual en física, un electrón no tiene parte y, sin embargo, tiene giro y carga y no puede localizarse tanto en velocidad como en espacio simultáneamente. A veces se le llama “partícula puntual”, pero eso es un anacronismo histórico; no representa nuestro pensamiento actual sobre los electrones.

La “definición” de Euclides fue útil en su día, pero en realidad no funciona con la física. Deberíamos ver la definición de Euclides como un intento temprano de entender las matemáticas, como una forma en que Euclides estaba tratando de explicar a otros el concepto que tenía en mente, y no algo que se aplica al mundo real en ningún sentido útil.

En matemáticas, para 3D, podemos definir un punto como un conjunto de tres números que representan una ubicación. Ese es un enfoque más moderno. En física, hay un valor limitado en pensar las cosas como puntos .

Estoy de acuerdo con aquellos que dicen que un punto es un concepto geométrico que no tiene nada que ver con la física y que no debe cambiarse.

Pero me pregunto si nos equivocamos al imaginar que las partículas pequeñas tienen una ubicación particular o que nuestros experimentos pueden hacer que las absorban. Tenemos una actitud ambivalente hacia esta idea en física, por un lado insistiendo en que un electrón o un fotón es una partícula puntual, pero por otro lado insistiendo en que la incertidumbre y la longitud de Planck nos impiden realmente tratarlos como puntos.

Me parece que cuando intentamos medir la ubicación de una partícula, siempre lo hacemos a través de una serie de mediciones discretas (que a su vez siempre tienen un margen de error).

Comenzamos quizás afirmando implícitamente que un electrón, por ejemplo, existe dentro de nuestro aparato de medición. Entonces podríamos hacer una nueva afirmación de que procede a existir dentro de un espacio particular, del cual no podemos medir con precisión los límites. Entonces podríamos reducir esto aún más, o hacer una medición diferente.

Esto se refleja en las matemáticas de la mecánica cuántica, en la que nos vemos obligados a usar un espacio de giro de dimensiones infinitas para representar una partícula que se mueve en el espacio ordinario, porque vemos el espacio ordinario como infinitamente divisible (conceptualmente, si no prácticamente o teóricamente)

Pero no estamos listos para descartar esta idea, porque hasta ahora no hemos formulado ninguna teoría que evite tener que hacer esto.

Si incluso preguntamos “¿qué tienen en común todas las medidas de posición?”, No podemos hacer esto, excepto al referirnos a una noción abstracta de un espacio infinitamente divisible.

Un punto es un concepto geométrico. A menos que tenga razones para pensar que el espacio vacío se comporta de manera no local, entonces me parece un no.

Incluso si lo hace, me recuerda a la lógica cuántica, es decir, cambiar las leyes de la lógica en lugar de pensar en la física. O, como a John Gribbin le gustaba imaginarlo, ¡es como asumir que el universo tiene una geometría no euclidiana en lugar de aceptar que la Tierra es una esfera!

¿Obtiene algún beneficio al interpretar QM geométricamente (y puede probar que funciona, porque no estoy convencido)?

Además, ¿estás asumiendo partículas = puntos? Parece irrazonable en QM. Las partículas son algunas cosas borrosas, nunca totalmente localizadas …

En mi opinión, todavía no sabemos exactamente qué es un electrón y, gracias al Principio de incertidumbre, casi nunca podemos saberlo. En consecuencia, no veo ninguna razón para desafiar a Euclides. Definió un punto para fines geométricos. Hasta donde podemos ver, ninguna partícula elemental es un punto, por lo tanto, según la mecánica cuántica, el conjunto de efectos cuánticos que se comportan como un punto es el conjunto vacío. Por lo tanto, QM y el punto de Euclides ocupan conjuntos disjuntos. Entonces la respuesta corta es no.

¿Y cómo funcionaría el resto de la Geometría de Euclides a partir de eso? La Geometría de Euclides no tiene nada que ver con la mecánica cuántica, es un modelo matemático que es autoconsistente y se aproxima a lo que experimentamos en la vida real.