Esto es poco comprendido y frustrante.
Puede encontrar libros populares y artículos de revistas que sugieren que la conciencia, tal vez incluso la conciencia humana, es responsable del colapso de la función de onda. Pero un físico moderado promedio discutirá enérgicamente que: si es cortés, dirán, correctamente, que simplemente no hay evidencia de esto. Si son menos educados, dirán que es una tontería descarada de la Nueva Era. Enfatizando cómo la mecánica cuántica es extraña vende libros y revistas populares. Pero ese énfasis en lo extraño es un enfoque juvenil y aficionado a la ciencia: en su lugar, deberíamos enfatizar los caminos hacia la comprensión.
El problema es que no hay evidencia discriminatoria que favorezca ninguna otra explicación, incluidas las que suenan mucho más sobrias. Parece que registrar una observación en cualquier detector, como un contador Geiger o un tubo fotomultiplicador o algo más elegante, colapsa una superposición. ¿Pero por qué debería hacerlo? Eso es lo que se entiende mal.
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- ¿El colapso de la función de onda (o decoherencia) es un proceso irreversible? Si es así, ¿es el mecanismo detrás de la entropía creciente en nuestro universo?
Una idea intuitivamente atractiva es la irreversibilidad termodinámica. Una vez que haya revuelto un huevo, no se descifrará. Del mismo modo, una vez que un contador Geiger ha hecho clic, esas ondas de sonido no se darán la vuelta, devolverán el contador Geiger y quitarán el clic. La cascada de electrones en un detector de fotomultiplicador no volverá a salir en cascada por el tubo. El colapso de una superposición cuántica también tiene una sensación irreversible. Por lo tanto, es una sugerencia natural y razonable que la función de onda colapse cuando las consecuencias de ese colapso se hayan extendido al mundo lo suficiente como para deshacer el colapso sería como descifrar un huevo.
(El término técnico para esto es colapso objetivo ).
Soy un gran admirador de esta idea, pero estoy bastante insatisfecho. He aquí por qué: en este momento, esto es poco más que una analogía. La irreversibilidad termodinámica es una irreversibilidad de colapso cuántico “similar”. En ciencia, una analogía está muy lejos de ser un argumento matemático o una prueba experimental. Si observa las matemáticas de las funciones de onda, simplemente no hay nada en las ecuaciones que diga que la función de onda tiene que elegir un valor único y adherirse a él para siempre cuando la irreversibilidad termodinámica aumente a algún valor en particular. Esta idea termodinámica es compatible con la mecánica cuántica, pero no se ha demostrado que sea necesaria . Intuitivamente sigue siendo muy atractivo, pero cualquier matemática que vincule la termodinámica con las funciones de onda y exija un colapso como consecuencia todavía no está allí, y eso no es satisfactorio. La mera compatibilidad de una idea no es lo suficientemente buena en ciencia.
Se ha avanzado mucho en un área bastante técnica llamada decoherencia . En una superposición cuántica, los estados superpuestos pueden interferir entre sí, como las ondas superpuestas. La decoherencia ocurre cuando la superposición interactúa con el entorno. Como resultado de la decoherencia, esos estados aún existen, pero ya no pueden interferir entre sí. Esto se ha descrito incorrectamente en algunas publicaciones populares como la respuesta a la pregunta de medición, pero no lo es. La decoherencia elimina la interferencia entre los estados superpuestos, pero no explica por qué finalmente se observa un estado y los otros estados aparentemente desaparecen. Gran progreso, no la respuesta final.
Hay algunas sugerencias más radicales, pero no tan lejanas como exigir la conciencia humana. Roger Penrose sugirió que el colapso de la función de onda puede tener algo que ver con la gravedad. Quizás haya algo especial en la gravedad, de modo que cuando un sistema cuántico en superposición interactúa con un campo gravitacional, eso provoca el colapso. Roger Penrose es un tipo muy, muy inteligente, pero la mayoría de los físicos educados consideraron que esta idea era muy especulativa, y algunos maleducados la consideraron demasiado especulativa. Entonces, esto sigue siendo una opinión minoritaria que simplemente no se dio cuenta. (Tenga en cuenta, sin embargo, que esta sigue siendo una idea de interacción con el medio ambiente como la idea termodinámica anterior, con Penrose especulando que la gravedad es de alguna manera la parte importante del entorno más amplio). Entonces, tal vez hay alguna pequeña esperanza de que un La teoría cuántica de la gravedad podría decirnos algo útil sobre el colapso. Estoy bastante interesado, pero no contengo la respiración.
En conclusión, la mayoría de los físicos de temperamento moderado sospechan firmemente que se realiza una medición cuántica y que se produce un colapso cuando las consecuencias se extienden por el mundo circundante. Pero, ¿cómo y por qué debe ser así? Mal entendido.
