¿Por qué la gente interpreta la desigualdad de Bell como el golpe final a los sistemas deterministas, cuando la mecánica bohmiana es un sistema determinista funcional?

El teorema de Bell, combinado con los experimentos de prueba de Bell, no es el “golpe final” al determinismo, sino a un tipo específico de determinismo llamado realismo local. Si quieres aferrarte al determinismo (realista), debes renunciar a la localidad (como lo hace la mecánica de Bohmian), pero es probable que sea imposible conciliar esa teoría con la relatividad.

La transmisión instantánea de fuerzas / información no es imposible dado el modelo de espacio-tiempo utilizado en la física clásica (solo con recelo, Newton odiaba ese aspecto de su ley gravitacional). La mecánica cuántica “vainilla”, que es una extensión de la mecánica clásica a los sistemas en los que la cuantización es importante, hereda el mismo modelo clásico de espacio-tiempo; La mecánica de Bohmian, como una de varias formulaciones equivalentes de QM, también lo usa, por lo que su no localidad explícita no es más problemática que la de la gravedad newtoniana.

Sin embargo, tanto la gravedad newtoniana como la mecánica bohmiana se encuentran con serios problemas en el contexto de la relatividad , que utiliza un modelo diferente de espacio-tiempo (que se ha verificado experimentalmente que funciona en situaciones en las que el modelo clásico falla). Bajo esta comprensión diferente del espacio-tiempo, los eventos que son simultáneos en un marco de referencia pueden no ser simultáneos en otros marcos de referencia. Específicamente, si en un cuadro de referencia se envía una señal desde el punto A al punto B instantáneamente (de modo que la señal que se envía y la señal que se recibe son simultáneas), hay otros cuadros de referencia en los que no es una señal instantánea, y hay ¡incluso marcos de referencia en los que se recibe la señal antes de enviarla! Es por eso que a menudo se dice que la Relatividad requiere que la información no se pueda transmitir más rápido que [math] c [/ math]: esa es la condición exacta bajo la cual el orden de envío y recepción será el mismo en todas las tramas, es decir, condición bajo la cual no estamos destruyendo toda la noción de causalidad .

Esto presenta un pequeño problema para las influencias de acción instantánea, por decirlo suavemente. De hecho, esto fue parte de la razón por la cual Einstein pasó la década posterior a su descubrimiento de la Relatividad Especial tratando de reformular la gravedad de una manera que fuera consistente con la causalidad (y varios otros requisitos de Relatividad Especial). Finalmente tuvo éxito, en forma de Relatividad General, que sigue siendo nuestro mejor modelo de gravedad un siglo después.

Resulta que la mecánica cuántica “vainilla” también puede reformularse de una manera que la haga coherente con la relatividad especial, lo que resultó en la teoría cuántica de campos. (Es posible que haya escuchado algo acerca de que QM es “inconsistente con la relatividad”, pero eso se refiere a la relatividad general , específicamente al problema de cuantificar los efectos gravitacionales en sí mismos; el trabajo está en curso).

Pero, ¿qué pasa con la mecánica bohmiana? ¡La no localidad es una de sus características definitorias! ¿Cómo podría hacerse para no alterar la causalidad y no entrar en conflicto con las características confirmadas experimentalmente de la relatividad? Actualmente, nadie puede , y la mayoría cree que es inherentemente imposible.

Entonces, dada la combinación del Teorema de Bell y los Experimentos de prueba de Bell y las diversas pruebas experimentales de Relatividad, el determinismo realista está prácticamente muerto. Si, por algún inesperado giro de los acontecimientos, alguien encuentra una manera de resucitarlo, todavía se verá bastante diferente de lo que estamos acostumbrados en la física clásica; las personas que son aprensivas sobre el no determinismo todavía tendrían mucho de lo que preocuparse, simplemente serían cosas diferentes .

La respuesta de Erik Anson a esta pregunta parece estar lógicamente confusa. Este párrafo, en particular, presenta un argumento especialmente pobre:

Pero, ¿qué pasa con la mecánica bohmiana? ¡La no localidad es una de sus características definitorias! ¿Cómo podría hacerse para no alterar la causalidad y no entrar en conflicto con las características confirmadas experimentalmente de la relatividad? Actualmente, nadie puede , y la mayoría cree que es inherentemente imposible.

Pero, la no localidad es una característica de todos los modelos cuánticos. De hecho, parece ser parte de la realidad observada; eso es precisamente lo que demuestran las pruebas de Bell. Por lo tanto, no tiene sentido acusar a los mecánicos bohmianos de incorporar la no localidad como si eso fuera una marca en su contra.

El problema real, por supuesto, es que la interpretación bohmiana difiere de la interpretación estándar de la mecánica cuántica al ser realista . Erik llega a ese punto en su último párrafo:

Entonces, dada la combinación del Teorema de Bell y los Experimentos de prueba de Bell y las diversas pruebas experimentales de Relatividad, el determinismo realista está prácticamente muerto. Si, por algún inesperado giro de los acontecimientos, alguien encuentra una manera de resucitarlo, todavía se verá bastante diferente de lo que estamos acostumbrados en la física clásica; las personas que son aprensivas sobre el no determinismo todavía tendrían mucho de lo que preocuparse, simplemente serían cosas diferentes .

En primer lugar, el Teorema de Bell y los Experimentos de prueba de Bell en realidad apoyan la interpretación bohmiana. Es por eso que el propio John Bell fue un firme defensor. La única dificultad surge en el contexto de la interpretación estándar de la teoría de la relatividad. Sin embargo, no es irrazonable argumentar que la interpretación estándar de RT en sí misma tiene una suposición poco realista con la cual la mecánica de Bohmian parece entrar en conflicto porque esa suposición no es realista .

La suposición en cuestión es la existencia de un espacio-tiempo físico. Como no hay absolutamente ninguna evidencia empírica que lo respalde, esa suposición debe considerarse poco realista, en el sentido directo de que el espacio-tiempo físico no es un componente de la realidad observada.

Es solo en ese contexto de un continuo espacio-tiempo físico que surgen las supuestas dificultades con respecto a las relaciones causales. El realismo bohmiano no está reñido con la teoría de la relatividad, solo con una cierta interpretación poco realista de la misma.

En ausencia de la existencia del espacio-tiempo físico, nos queda la pregunta de qué es lo que separa los objetos tridimensionales. La respuesta proporcionada por la observación directa es que la materia 3D (cualquier cosa con masa en reposo) está separada por energía 4D (radiación electromagnética). Es decir, en todas partes del cosmos no hay materia, hay energía. Eso es lo que observamos .

Es en este contexto que el realismo bohmiano tiene un sentido científico sólido. Los efectos no locales tienen lugar en el reino 4D que no tiene dimensión de tiempo, mientras que las relaciones causales se mantienen en el reino 3D donde la materia interactúa con el fondo 4D que da lugar al ‘sentido’ del tiempo en los observadores 3D. Son estos dos reinos distintos y sus interacciones derivadas de materia-energía que se puede decir que comprenden toda la realidad física observada.

La mecánica bohemia es no local y no se ha derivado ninguna versión relativista de la misma.

Bells no dice que no puede ser determinista, per se, pero sí significa que un modelo determinista debe ser no local, y la no localidad violará la relatividad, menos que salte a través de aros adicionales para encontrar una solución.

Hacen esto porque no tienen idea de lo que están hablando.

De hecho, Bell ha demostrado su teorema conociendo la mecánica bohmiana, con el objetivo de rechazar un argumento popular común en su contra: que necesita un marco preferido. Entonces, demostró que toda interpretación realista necesita un marco preferido, por lo tanto, esto no es un argumento en contra.

La explicación alternativa es que consideran el carácter fundamental de la simetría relativista como un dogma religioso, y cada duda como anatema. En este caso, debes renunciar a todo lo que esté en conflicto con la Sagrada Simetría. Si tienes que renunciar al realismo y la causalidad, ¿y qué? Esto no es nada en comparación con Holy Symmetry. ¿Tal vez uno tiene que abandonar el método científico por completo? ¿Y qué?