Divulgación ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

[ignorante]

Hola camaradas del foro. Comparto con ustedes otra duda:

Algunos textos dicen que la causa del colapso de la función de onda de una partícula es una observación o una medición sobre la partícula. Esto parecería indicar que el colapso de la función de onda solamente puede ser provocado por una intervención humana. ¿Esto es correcto? ¿Sólo los humanos podemos colapsar la función de onda de una partícula?

Gracias por sus respuestas y comentarios.

[arivasm]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Si no me equivoco, por observación no debe entenderse "participación de un ser humano", que sería una posibilidad, sino participación de cualquier dispositivo que implique que el sistema "medido" adopte un valor del espectro de alguna magnitud. Un ejemplo típico, no necesariamente con personas implicadas, sería un electrón sobre el que incide un fotón, la función de onda que describe su posición colapsará desde una distribución de probabilidad de posiciones hasta otra (una delta de Dirac) correspondiente a un único valor.

La lectura de la cuántica por la cual la intervención humana modela la realidad ("mirar es modificar") ha sido muy extendida por pseudocientíficos con muy escaso conocimiento de la Física cuántica. Evidentemente, otorgar a los seres humanos un papel diferente de objetos materiales en un universo material no deja de ser una patochada que en el fondo resucita los prejuicios que dieron lugar, por ejemplo, al modelo geocéntrico del Universo.

[teclado]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

La propia función de onda es una construcción humana que representa lo que el que la construye (el humano) sabe acerca de un sistema. Si un electrón absorbe un fotón la función de onda de éste colapsará, pero únicamente lo hará como resultado de la observación, esto es, la adquisición de información acerca del sistema por el la construyó (el humano). En el ejemplo de arivasm, el fotón incide sobre el electrón y esto hace que su función de onda colapse, pero esto no es así exactamente. Lo que hace que la función de onda colapse es que el que la construyó (el observador humano) se dio cuenta de que el fotón incidió con el electrón.

Espero no haber sonado muy rimbombante y me encantaría leer sus réplicas.

[visitante20160513]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Somos propensos a considerar que los objetos de los que se habla en física tienen entidad, es decir son objetos con existencia fuera de nuestra mente. ¿Es que acaso podemos afirmar que la función de onda correspondiente a una partícula cualquiera también la tiene? ¿Que entidad física tiene la probabilidad? Pues está claro que ninguna, es solo una construcción matemática y por lo tanto solo está en nuestra mente. Entonces que significado puede asignarse a la expresión la función de onda colapsa pues solo que lo que colapsa es la información que tenemos de la partícula, solo eso, es decir el colapso es mental, la partícula solo modificará su estado y continuará su evolución en función de los acontecimientos que ocurran en su entorno.

Salu2

[pod]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

En realidad, si me permitís hacer de abogado del diablo, esta pregunta en el fondo no es científica, en el sentido que no se puede falsar experimentalmente. ¿Cómo podríamos diseñar un experimento en que no interviniera ningún ser humano en ningún momento?

Podríamos pensar en un experimento realizado por un ratón, donde es el ratón quien mira los resultados y después viene y nos explica el resultado del experimento. Pero, ¿cómo podemos estar seguros que el ratón no se encuentra en un estado superposición, y su estado cuántico colapsa justo cuando va a ser preguntado por el ser humano. Podríamos substituir el ratón por un ordenador si queremos eliminar el factor "ser vivo", pero el argumento se traduce sin cambios. Por lo tanto, científicamente, jamás podremos descartar ni corroborar el factor humano (ni cualquier otro factor divino) como hecho diferencial del resto de la materia del universo. Es una cuestión simplemente no-científica.

Somos propensos a considerar que los objetos de los que se habla en física tienen entidad, es decir son objetos con existencia fuera de nuestra mente. ¿Es que acaso podemos afirmar que la función de onda correspondiente a una partícula cualquiera también la tiene? ¿Que entidad física tiene la probabilidad? Pues está claro que ninguna, es solo una construcción matemática y por lo tanto solo está en nuestra mente. Entonces que significado puede asignarse a la expresión la función de onda colapsa pues solo que lo que colapsa es la información que tenemos de la partícula, solo eso, es decir el colapso es mental, la partícula solo modificará su estado y continuará su evolución en función de los acontecimientos que ocurran en su entorno.

Lo lamento, pero esto no se ajusta al conocimiento científico actual. En primer lugar, el hecho (demostrado experimentalmente) de que se violan las desigualdades de Bell implica que no hay variables ocultas que determinen el resultado de las mediciones más allá de la distribución de probabilidad que proporciona el estado cuántico. Es decir, el estado cuántico (o función de onda, si lo quieres decir de esa forma) no es una imagen mental humana debida a la incapacidad de obtener más información, es una representación del comportamiento completo del universo.

Por otro lado, en el experimento de Young uno puede poner un detector para saber en qué rendija ha pasado cada partícula, y en el momento en que se hace esa medición el resultado obtenido cambia. En ese sentido, el colapso del estado cuántico es un hecho observable objetivamente. Nótese, además, que ello pasa independientemente de que haya un ser humano mirando los resultados del detector, así que es difícil sostener que el experimento de Young sea "mental". Por supuesto, siguiendo la línea anterior, uno podría decir que el colapso ocurre cuando, tiempo después del experimento, llega una persona a mirar el resultado... pero creo que eso es un poco chovinista. No somos tan importantes.

[ignorante]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

. . . Nótese, además, que ello pasa independientemente de que haya un ser humano mirando los resultados del detector, así que es difícil sostener que el experimento de Young sea "mental".

Esto que dices pod, ¿no confirma que el colapso de la función de onda puede ser independiente de la intervención humana?

[carroza]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Hola.

El "colapso" de la función de onda es simplemente un artilugio matemático para describir lo que ocurre a un sistema, sin entrar en la descripción completa de lo que ocurre al aparato de medida. No es necesario, ni, por supuesto, comprobable experimentalmente.

Recomiendo un libro, "quantum theory without reduction" donde se describe este tema en detalle. http://www.amazon.com/Quantum-Theory.../dp/0750300310

Personalmente, para temas asociados con la medida, prefiero la descripción de la mecánica cuántica utilizando la matriz densidad.
Un estado puro del sistema, correspondiente a una combinación de dos estados cuánticos, se convierte, tras la interacción con el aparato de medida, en una mezcla estadística, por mecanismos perfectamente comprendidos, asociados a la decoherencia.

En resumen, no hay colapso, por lo cual no hace falta ninguna causa humana o divina para el.

Saludos

[pod]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Esto que dices pod, ¿no confirma que el colapso de la función de onda puede ser independiente de la intervención humana?

No tiene porqué. Se puede usar el mismo artilugio que mencionaba antes: decir que el sistema detector de paso de la partícula-pantalla con resultados está en un estado superposición donde no se sabe si ha habido un resultado u otro hasta que mira el humano. En definitiva, decir si la causa es humana o no es algo acientífico, jamás se podrá experimentar.

Básicamente, uno necesita o bien una buena definición de lo que es hacer una medida para poder hacer cálculos, o bien substituir todo esto por la decoherencia que menciona carroza.

[Rodri]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Apasionante cuestión.

No soy ni de lejos experto en este tema, pero algo sí sé y me ha sorprendido la afirmación categórica de pod:

"el estado cuántico (o función de onda, si lo quieres decir de esa forma) no es una imagen mental humana debida a la incapacidad de obtener más información, es una representación del comportamiento completo del universo."

Hay físicos muy repetables (no hablo de frikis paracientíficos, cuidado..) que no se adhieren a la interpretación ortodoxa (llamada de Copenhague) de la MC. Por ejemplo David Bohm, o el mejicano aún vivo Luis de la Peña (autor de uno de los textos en castellano más completos y reconocidos sobre MC a nivel de segundo ciclo en los estudios de Física).
Es cierto que esta interpretación ortodoxa forma parte de la Física "mainstream", en el sentido de que es aceptada por la mayoría de los físicos hoy día. Sin embargo, como puede verse aquí:

http://es.wikipedia.org/wiki/Interpr..._cu%C3%A1ntica

la cuestión no está zanjada de forma unánime hoy día.

Y ello es porque, como dice pod, es una cuestión metacientífica, más bien perteneciente a la filosofía.

[ignorante]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

En resumen, no hay colapso, por lo cual no hace falta ninguna causa humana o divina para el.

Saludos

Como que no hay colapso carroza??? Entonces los libros de cuántica nos han engañado vilmente por años?

[carroza]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Hola.

No hay ningún experimento que podamos realizar que requiera para su descripción el colapso de la función de onda.

El colapso de la función de onda es una simplificación que se introduce cuando uno quiere describir un sistema cuántico después de que haya interactuado con los trillones de átomos de un aparato de medida. Como no queremos seguir describiendo el sistema compuesto como la superposición de los (pocos) estados del sistema cuántico con los (muchísimos) estados del aparato de medida, hacemos la simplificación de considerar que el estado del sistema se "proyecta", o se "colapsa" en una cosa que llamamos "autoestado" del aparato de medida.

Cualquiera que haya estado en un laboratorio de física nuclear o de física de partículas sabe que un aparato de medida es una cosa compleja, sucia, con mucho ruido electrónico, cables, bombonas de nitrógeno líquido, etc. Cuando se mide la posición de un protón, por ejemplo, tenemos que hacerlo interactuar con un número inmenso de electrones, arrancar esos electrones de sus átomos, amplificar la señal eléctrica, pasarlo por un convertidor analógico digital, etc. Mientras tanto, el protón detectado se frena, y se queda alojado en una red cristalina de silicio. El que me diga que eso es equivalente a "colapsar la función de onda del protón en un autoestado del operador posición", bueno, tiene una opinión respetable, pero probablemente no ha detectado un protón en su vida.

Como comenté antes, hay un procedimiento perfectamente claro y aceptado de describir formalmente lo que pasa a un sistema tras una interacción con un aparato de medida. Es el formalismo de la matriz densidad.

Así que, en mi humilde opinión, olvidemonos ya del dichoso colapso, o al menos pongámoslo en su sitio: Una aproximación de cierta (mas bien poca) utilidad.

saludos

[pod]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Hay físicos muy repetables (no hablo de frikis paracientíficos, cuidado..) que no se adhieren a la interpretación ortodoxa (llamada de Copenhague) de la MC. Por ejemplo David Bohm, o el mejicano aún vivo Luis de la Peña (autor de uno de los textos en castellano más completos y reconocidos sobre MC a nivel de segundo ciclo en los estudios de Física).

Una cosa es que haya diferentes interpretaciones de todo esto, y otra cosa decir que los efectos cuánticos se deben al ser humano, como si nuestro cuerpo/alma o lo que sea no cumpliera las mismas leyes cuánticas del resto de la materia.

Por ejemplo, la decoherencia que tan brillantemente nos enseña Carroza es capaz de explicar el porqué la cuántica da la apariencia del colapso del estado cuántico de forma rigurosa, sin necesidad de ni siquiera mencionar la naturaleza del observador como un ser humano.

[ignorante]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Como comenté antes, hay un procedimiento perfectamente claro y aceptado de describir formalmente lo que pasa a un sistema tras una interacción con un aparato de medida. Es el formalismo de la matriz densidad.

Hola carroza: ¿podrías por favor explicarnos de forma sencilla (si es posible) en qué consiste ese formalismo de la matriz densidad? Gracias.

[carroza]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

Puedes buscar "matriz densidad" en el buscador del foro.

En concreto, el #13 de

http://forum.lawebdefisica.com/threa...atriz+densidad

Saludos

[tipofo]

Re: ¿Causa humana del colapso de la función de onda?

A mí me gustaría saber sus teorías de por qué la función de onda no colapsa con la interacción gravitatoria.