¿Qué dice la física cuántica sobre si el futuro está establecido?

Hay dos aspectos a considerar. La mecánica cuántica tiene dos características clave que son importantes para comprender este problema:

  1. describe todo como algo llamado ‘función de onda’. Esto es lo que da lugar a una serie de comportamientos extraños donde las partículas actúan como ondas, interfieren, etc.
  2. predice (algo confuso; este sigue siendo un punto muy polémico) que cuando se produce una “ medición ”, es decir, una interacción de un objeto microscópico con algo macroscópico (como un ser humano), una partícula dejará de comportarse como una onda. Esto significa que, si la onda se extendiera a una gran distancia, la partícula no aparecería extendida; más bien, aparecería en un punto específico, con * probabilidad * determinada por la onda (por lo tanto: es más probable que aparezca donde la ola era más grande).

Ahora, ¿cómo se relaciona esto con el determinismo? Bueno, la primera parte, la evolución de la ola, es puramente determinista. Se rige por ecuaciones similares, aunque no idénticas, a las que rigen, por ejemplo, los patrones de onda en la superficie de un lago, y es un proceso perfectamente determinista. Entonces, en ese sentido, el futuro de un sistema mecánico cuántico aislado está perfectamente establecido por su pasado. El problema es la medición, que es donde parece entrar en juego la aleatoriedad. ¿Cuándo y por qué ocurre la medición? ¿Qué tan grande es “lo suficientemente grande” para que un sistema lo active cuando interactúa? ¿Es realmente aleatorio o hay una lógica subyacente que no podemos comprender? Nadie lo sabe realmente. Hay una serie de respuestas que se han considerado; La mayoría parece sugerir una verdadera aleatoriedad, lo que significaría que el futuro no está completamente establecido por el pasado, pero no hay un argumento definitivo de ninguna manera. Y, por supuesto, una posibilidad adicional es la de Muchos Mundos: que postula que el futuro ES establecido por el pasado, excepto que no hay UN solo futuro, hay muchos, y todos tienen lugar en algún universo paralelo.

Bueno, la física cuántica es solo una parte de la pregunta, la otra es la Vida.

La física cuántica como tal no resuelve el problema, depende de las diversas interpretaciones disponibles, algunas son deterministas y otras son solo probabilísticas y no hay consenso, pero diría que la mayoría de los físicos están a favor de las interpretaciones probabilísticas (la interpretación de muchos mundos es difícil de entender). clasifica ya que es intrínsecamente determinista pero atribuye probabilidades al tipo de historia del universo que es más probable que experimentemos, y la Interpretación Transaccional de Cramer también es difícil de definir, ya que afirma que el presente se desarrolla de cierta manera porque “ya conoce el futuro “, por lo que en cierto sentido podría considerarse determinista).

Pero luego tenemos vida. Si creemos en el libre albedrío, entonces necesariamente el futuro no está establecido, podemos alterarlo mediante nuestras acciones. Incluso en los organismos vivos más simples, la misma entrada sensible no produce exactamente la misma respuesta, la respuesta será muy similar pero no idéntica. No hay duda de que las entidades vivientes están dando forma al mundo que nos rodea, por la suma increíblemente compleja de todas nuestras acciones individuales. Me resulta difícil imaginar que todos estamos actuando de una manera puramente determinista. Ciertamente, ese podría ser el caso, pero si bien hemos encontrado muchas de las Leyes de la Naturaleza que el mundo inanimado parece obedecer, lo que nos permite comprender todo el universo no vivo hasta casi su creación y predecir el resultado de cualquier experimento. Con una precisión sorprendente, para los sistemas vivos no hemos podido encontrar ni una sola ley matemática que explique su comportamiento.

¡Esta podría ser la pregunta más importante en física!

Como se ha señalado, la mecánica cuántica (QM) proporciona las reglas sobre cómo la función de onda de un sistema cambia con el tiempo; esa parte es determinista.

Las cosas se ponen interesantes cuando hablamos de pasar de la función de onda a las mediciones. Hay dos formas generales de interpretar QM:

  1. La función de onda da las probabilidades de una medición. Lo que falta es la “fase” de la medición. La Interpretación de Copenhague dice que no podemos conocer esta fase, por lo que lo mejor que podemos hacer es predecir las probabilidades.
  2. Hay una “variable oculta” que aún no podemos medir que determina el resultado de cada experimento. La variable oculta podría ser la fase de cada partícula, por ejemplo.

La última interpretación generalmente se descarta por referencia al “Teorema de Bell”, que establece que las variables ocultas no son consistentes con los resultados experimentales en QM (ver, por ejemplo, los experimentos de Alain Aspect sobre la paradoja EPR).

Sin embargo: el teorema de Bell supone que los experimentadores no están enredados entre sí y con las partículas. Si lo son, entonces tenemos un resultado notable: todo en el universo está enredado con todo lo demás, y todo lo que sucede es “súper determinista”: es decir, no solo es determinista, sino que el futuro ya existe en algún marco de referencia.

Esto está estrechamente relacionado con el “problema del tiempo” en física. La ecuación más básica en toda la física podría ser la ecuación “Wheeler-Dewitt”: es lo que obtienes si conviertes las ecuaciones de Einstein en formato QM, usando las reglas habituales que aprende cada estudiante de kindergarten (o estudiante de física de segundo año). El problema es que si haces esto, entonces el tiempo “se cae”, es decir, el universo es una constante, nada cambia.

Esto tiene sentido si piensas en el universo como un objeto 4-D en el espacio-tiempo curvo, o un objeto 3D en una superficie si te gusta el Principio Holográfico ” . Piense en una película grabada en un DVD: el DVD no cambia a tiempo. Si reproduce la película, si está en la película , verá pasar el tiempo. Si eres externo a la película, la grabación permanece constante en el tiempo. Así podría ser nuestro universo: una película pregrabada, de la que somos parte.

Shakespeare dijo:

Todo el mundo es un escenario,
Y todos los hombres y mujeres simplemente jugadores;
Tienen sus salidas y sus entradas,
Y un hombre en su tiempo juega muchas partes,

Resulta que esto puede ser literalmente cierto.

Si obtengo suficientes puntos de vista, explicaré por qué esta interpretación, tan extraña como es, es más agradable para mí que la interpretación tradicional de Copenhague , y cómo esta explicación es coherente con la visión de Muchos Mundos .

La Física Cuántica no implica nada sobre el futuro establecido o no. Solo nos asegura que no sabremos todo sobre el futuro con absoluta certeza.

La mecánica cuántica es útil para calcular lo que se medirá y comprender la física en lo que medimos. Las mediciones podrían ser ruido en las imágenes que toma con su teléfono / cámara en la oscuridad, la mecánica cuántica puede decirnos cuántos píxeles serán más brillantes de lo esperado, pero no qué píxeles.

Si eres determinista, entonces crees que el futuro está establecido. Me caigo en este campamento, pero no hay nada que pueda hacer para demostrárselo a nadie, así que no es ciencia. Estoy bien con eso.

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