Física y realidad

[abuelillo]

Re: Física y realidad

Es que seguimos ignorando el problema basico que la decoherencia por si sola no responde, esto es lo que dice la teoria de la decoherencia, digamos que queremos medir alguna propiedad de una particula, el spin, o lo que sea da igual, asi que tenemos un sistema de dos estados, el estado inicial de ese sistema seria:

$<br /> \left\vert{} \psi_0 \right> = \alpha \left\vert{} \psi_A \right> + \beta \left\vert{} \psi_B \right><br />$
Donde
$<br /> \left\vert{} \alpha \right\vert{} ^2 + \left\vert{} \beta \right\vert{} ^2 = 1<br />$

y la funcion de onda inicial del sistema seria (donde el segundo termino es el estado inicial del aparato de medida(M) y el tercer termino el estado inicial del entorno (E):

$<br /> \left\vert{} \Phi_0 \right> = \left\vert{} \psi_0 \right> \left\vert{} \phi_0 \right>_M \left\vert{} \phi_0 \right>_E<br />$

Si desarrollamos este estado inicial, la decoherencia hace que todos los trillones de posibles estados de los trillones de particulas del entorno x aparato x sistema tienden a cero y desaparecen para un cierto tiempo, no voy a poner el desarrollo de las formulas intermedias porque es mucho escribir, lo que importa es que finalmente tenemos:

$\left\vert{} \phi_A \right>_{M+E}$ y $\left\vert{} \phi_B \right>_{M+E}$

que serian los estados entrelazados del aparato de medida y el entorno despues de un cierto tiempo, de modo que el estado final quedaria:

$<br /> \bf<br /> \left\vert{} \Phi \right> <br /> = <br /> \alpha \left\vert{} \psi_A \right> \left\vert{} \phi_A \right>_{M+E} <br /> + <br /> \beta \left\vert{} \psi_B \right> \left\vert{} \phi_B \right>_{M+E}<br />$

Y ya hemos acabadado, la decoherencia explica que se de este ultimo resultado. Y cual es el problema ? pues tan simple como que los experimentos no dan ese resultado, porque es una superposicion de dos estados con dos autovalores, los experimentos dan como resultado este estado:
$<br /> \alpha \left\vert{} \psi_A \right> \left\vert{} \phi_A \right>_{M+E} <br />$
o este:
$<br /> \beta \left\vert{} \psi_B \right> \left\vert{} \phi_B \right>_{M+E}<br />$
Pero NO la suma de los dos. La decoherencia no explica el resultado de los experimentos. Y aqui entran las intepretaciones de la mecanica cuantica para explicarlo, la de everett afirma que si se dan los dos resultados, la de bohm lo explica a base de variables ocultas no locales, y la de copenaghe ? pues con lo de siempre algun tipo de colapso se dara sin explicar que es ese colapso.

Y si hay alguna forma de explicar esto ultimo sin recurrir a una interpretacion metafisica, que alguien me lo explique porque estoy en vilo por saberlo.

[carroza]

Re: Física y realidad

Las dos figuras representan un experimento fisico que consiste en lanzar un foton contra un atomo mas o menos pesado y analizar el efecto Compton. Para ello se utiliza ( o se intenta utilizar) un atomo de hidrogeno como "aparato de medida" y usar el "postulado de la medida" como medio. La teoria cuantica me imagino que es valida aunque en el universo solo existan esos pocos elementos de realidad:


" un foton, una atomo pesado y atomo de hidrogeno"


Las preguntas:


1) ¿Donde esta el observable de posicion? ... ¿y el de "momento"?.
2) ¿ Si no existen esos observables, existen algunos otros observables?
3) ¿Es el atomo de hidrogeno un aparato de medida?
4) ¿Representa el atomo de hidrogeno algun observable?

Hola.

Entro al trapo. Lo primero, si quieres medir fotones (realmente, en un laboratorio), no utilizas un átomo de hidrógeno como aparato de medida. Utilizas un detector de fotones, que es un sistema de muchos átomos, en un estado metaestable, que frente a cualquier perturbación (por ejemplo, un fotón que le llega) produce un impulso eléctrico detectable macroscópicamente. La desripción del detector como sistema cuántico puede hacerse en mecánica cuántica, pero no mediante un estado puro, sino mediante a una mezcla estadística.

1) Donde está el observable de posición?: Cuando el fotón interacciona con un aparato de medica adecuado (un detector sensible a la posición), a la hora de describir el estado final no es eficiente hablar del estado del fotón y de los trillones de átomos del detector. Una forma simplificada de hacerlo es decir que el fotón acaba, con cierta probabilidad, en una serie de estados del fotón, denominados "autoestados del aparato de medida". Estos estados pueden construirse como los autoestados de un operador denominado "observable de posición".

2) Los observables si existen.

3) un átomo de hidrógeno no es un buen aparato de medida de fotones, porque no nos permite la amplificación necesaria para poder medir.

4) Un átomo de hidrógeno es un sistema cuántico, que puede describirse por un estado de una base completa adecuada, o bien, en términos más generales, por una matriz densidad. Un átomo de hidrógeno no es un observable.

[Chusg]

Re: Física y realidad

No entiendo las "inconsistencias" que según decís tiene la decoherencia, pero reconozco que tengo algo olvidada la cuántica y el tema me supera. Lo que no me parece es que sea un simple cambio de nombre como dice reti.

En cuanto a las preguntas del ejemplo del efecto Compton, debe ser que en realidad no las entiendo, porque a mí me parece que están sobradamente respondidas por la teoría actual, otra cosa es que esas respuestas nos convenzan o no. El valor que tome el observable de posición y el de momento estarán bien definidos o no dependiendo del estado en el que se encuentre el sistema, si no es un autoestado del operador correspondiente no estará bien definido el valor de ese observable. Pero que, en un determinado estado, algunos observables no tengan un valor definido no significa que esos observables no existan. ¿Puede haber otros obserbables?: pues se me ocurre que la energía, por ejemplo. ¿Representa el átomo de hidrógeno algún observable?. Pues yo díría que en este contexto no, observables son propiedades que podemos medir de un sistema.

Me da la impresión de que lo que reclamas es una teoría cuántica que sea conceptualmente más cómoda de asumir. Más parecida a la física clásica. Ojalá se encontrara, pero mucho me temo que no existe, y que cualquier teoría alternativa que tenga el mismo poder de predicción va a ser igual de "rara" o "loca" que la teoría actual.

[reti]

Re: Física y realidad

Pienso que no estamos liando y reproduciendo "la irrealidad" fisica que se da en los congresos de mas "alto nivel" y que proviene del postulado de la medida o postulado del colapso al definir elementos de la teoria matematica que no identifica con elementos de la realidad objetiva que pretende explicar. Si no se puede identificar "aparato de medida" o no se puede identificar operador hermitico (observable) con ningun elemento de la realidad ... entonces ... ¿de que estamos hablando o que nos proponemos interpretar?

Yo no creo que el problema derive de la mecanica cuantica, o de sus postulados. Sí hay interpretaciones que han intentado arreglar el problema de la medida y todas sus consecuencias.
.....
Asi que yo no veo que se pueda arreglar el problema, o alguien sale algun dia con una teoria clasica que describa perfectamente el universo (y seria como el mesias, todos los fisicos respirarian aliviados, 10 premios nobel no serian suficientes para agredecerselo), o reconocemos que la fisica no puede describir completamente toda la realidad y que tiene sentido afirmar que pueden existir cosas que no podemos observar.
Hay alguna otra opcion ?, a mi no se me ocurre ninguna mas.

Hoy en día prácticamente nadie cree que la conciencia del observador tenga nada que ver con el colapso de la función de onda o el problema de la medida en cuántica (algún místico habrá, pero poque hay gente para todo). A mí personalmente me parece un absurdo. Sobre el problema de la medida, interpretaciones de la física cuántica, etc se ha escrito mucho y se sigue debatiendo al más alto nivel, pero quizá la clave para solventar algunas de las críticas o problemas filosóficos de la interpretación de Copenhague sea la decoherencia: http://es.wikipedia.org/wiki/Decoherencia_cu%C3%A1ntica.

....La decoherencia permite evitar el postulado de la medida. La matriz densidad de un sistema, correspondiente a un estado puro, y con la posibilidad de fenómenos de interferencia, evoluciona hacia la matriz densidad de un estado mezcla, mediante mecanismos bien entendidos de interacción con el ambiente, que producen fases aleatorias en términos no diagonales de la matriz densidad.
....

No pienso que se tarte de creer o no creer en alguna de las mas de "9" interpretaciones del proceso de medida que populan por ahi. Tambien bien hay, como poco, mas de "9" religiones en las que debes creer o no creer y no pienso que a estas alturas de la evolucion de las teorias fisicas debamos incrementar en "uno" el numero considerable de las que ya hay y empezar a hablar de ... "yo creo" ... o ... "yo no creo" ... en la "divinidad cuantica" y su manifiestacion en la tierra en forma de "postulado de la medida" o "postulado del colapso".

El cambiar la palabra "colapso" por la palabra "decoherencia" no pienso que añada significado fisico alguno y mucho menos resuelva ningun problema.



Como no pienso que querais que esto se convierta en una repeticion de "alto nivel" de algun reciente congreso, propongo contestar a una simple e inocente pregunta que contextualizo previamente para poder formularla:

1) El postulado de la medida o colapso habla de "medicion de 1ª especie". Tambien de "observable" y de operardor asociado a dicho "observable". Y tan bien habla de autovalor del operador (que es lo que se supone que se mide).
2) Toda teoria fisica debe asociar sus elementos matematicos a elementos de la realidad que pretende explicar, si no ... no es una teoria fisica.


Ahora la pregunta o preguntas tontas:




Las dos figuras representan un experimento fisico que consiste en lanzar un foton contra un atomo mas o menos pesado y analizar el efecto Compton. Para ello se utiliza ( o se intenta utilizar) un atomo de hidrogeno como "aparato de medida" y usar el "postulado de la medida" como medio. La teoria cuantica me imagino que es valida aunque en el universo solo existan esos pocos elementos de realidad:


" un foton, una atomo pesado y atomo de hidrogeno"


Las preguntas:


1) ¿Donde esta el observable de posicion? ... ¿y el de "momento"?.
2) ¿ Si no existen esos observables, existen algunos otros observables?
3) ¿Es el atomo de hidrogeno un aparato de medida?
4) ¿Representa el atomo de hidrogeno algun observable?


A mi me parece evidente que estas preguntas tenian que tener respuesta desde hace ya casi 100 años, pero yo no he encontrado ningun libro, paper o documento escrito que las responda. ¿Sera capaz alguno de vosotros de responderlas? (segun abuelito, 10 premios novel son insuficientes para que la humanidad agradezca vuestra respuesta).

[abuelillo]

Re: Física y realidad

Hola.

Si vas a un laboratorio, y ves un aparato de medida real (por ejemplo, un detector de partículas), verás que no se parece en absoluto a lo que describirías como una superposición de estados. El aparato de medida viene descrito por una mezcla estadística, que en mecánica cuántica se describe a través de la matriz densidad.

La teoria de la decoherencia si describe al aparato de medida como una superposicion de estados cuanticos durante la interaccion entre el sistema + aparato de medida + entorno.
Es que sino no arreglariamos nada, postular que el aparato de medida solo se describe como un sistema clasico, es como decir que no se rige por las mismas leyes que el resto del universo.
Eso si, el aparato de medida estara inicialmente en un autoestado cuantico particular, simplificando si tenemos una aguja que mide algo, inicialmente estara apuntado a un cierto valor.
Pero en cuanto se produce la interaccion del aparato de medida con el entorno y el sistema a medir, entran en juego todos los autoestados cuanticos del aparato de medida, es que es de cajon, si no fuese asi la hipotetica aguja de un medidor no se moveria de su valor inicial y no mediria nunca nada.

[carroza]

Re: Física y realidad

La pregunta basica fundamental de todo esto sigue siendo: porque un aparato de medida da una lectura definida cuando su estado esta en una superposicion de varias lecturas posibles ? Y esto a dia de hoy no tiene respuesta.

Hola.

Si vas a un laboratorio, y ves un aparato de medida real (por ejemplo, un detector de partículas), verás que no se parece en absoluto a lo que describirías como una superposición de estados. El aparato de medida viene descrito por una mezcla estadística, que en mecánica cuántica se describe a través de la matriz densidad.

Cuando un sistema cuántico, que sí puede describirse por una superposición de estados, interacciona con un aparato de medida, el resultado es una mezcla estadística del sistema+aparato, en el cual están correlacionados ciertos estados del sistema (los autoestados del llamado "operador de medida") con las componentes de la mezcla estadística del aparato.

Saludos

[Julián]

Re: Física y realidad

[[FONT=arial]QUOTE]Ahora bien, decir que la función de onda es y cuando mido la posición aplico un operador sobre la función que me devuelve un número real cambiando el estado, es asumir que el estado previo a la medición no es real (tanto como etiqueta como realmente) ya que como estado físico no puede ser medido realmente. No digo que no pueda existir ese estado, pero si no puede ser medido no es real por la propia definición de realidad, si la hemos definido como aquello que se puede medir en un experimento (creo recordar que al propio Schrodinger le aterraba que su ecuación fuese compleja). Insisto en que no quiero decir que no pueda existir, pero de alguna manera no existe en nuestra realidad. Cosa que se acopla con el hecho bastante aceptado de que puedan existir estados físicos "fuera" de nuestra realidad cuadridimensional (realidad medible). Si a mi me parece muy bien que el Universo funcione así o asá, solo que no me parece trivial.
[/QUOTE]
Que se utilice un cálculo con número complejo, más que nada la parte imaginaria, no quiere decir que el fenómeno que se describa o analice sea imaginario. sino que mediante el cálculo complejo se simplifica las operaciones. Por ejemplo la mecánica cuántica puede describirse mediante número reales pero es demasiado complicado y engorroso por lo que no conviene.L a mecánica matricial fue la primera definición completa y correcta de la mecánica cuántica, desarrollada por Heisenberg. Las ondas electromagnéticas se analisan mediante series de Fourier y son reales.
Es más el fenómeno ondulatorio es descripto mediante cálculo complejo. Y como las partículas presentan propiedades de onda es lo más conveniente desarrollar mediante números complejos a la onda, que es lo que termina siendo la ecuación de onda.

Pero en la divulgación de la física y a eso lo atribuyo a los canales como de hystory chanel y discovery chanel se ha desfigurado el sentido de la física y se le ha puesto un tono ya metafísico. como si la física tubuiera que explicar cuestiones religiosos y filosóficas también.[/FONT]

[abuelillo]

Re: Física y realidad

Hola.

La decoherencia permite evitar el postulado de la medida. La matriz densidad de un sistema, correspondiente a un estado puro, y con la posibilidad de fenómenos de interferencia, evoluciona hacia la matriz densidad de un estado mezcla, mediante mecanismos bien entendidos de interacción con el ambiente, que producen fases aleatorias en términos no diagonales de la matriz densidad.

No es necesario recurrir al colapso de la función de onda. La función de onda siempre evoluciona según determina la ecuación de Schrödinger. Cuando hay interacción con un aparato de medida, la función de onda del (sistema + aparato) evoluciona por la ecuación de schrödinger. Lo que ocurre es que si queremos hablar solo del sistema cuántico, y olvidarnos del aparato, una forma barata de hacer esto es proyectar la función de onda del sistema cuantico sobre ciertos estados del sistema que llamamos autoestados del aparato de medida.

La solucion que planteas es la nueva solucion "ortodoxa" al problema, pero tiene muchas inconsistencias, que han sido puestas de manifiesto por los excepticos. Una objeccion muy fuerte es que esa solucion concibe el sistema mezcla como un sistema clasico ya que tendria un estado definido pero desconocido y las probabilidades surgirian de nuestra ignoracia acerca del estado del sistema, pero como consecuencia de esto el estado mecla no seria un autoestado del observable, de modo que los observables no tendrian valores definidos.

Ni siquiera algunos de los que propusieron esa solucion se han mantenido en esa idea, algunos se han retractado despues de escuchar las objeciones de los escepticos, asi que
el tema no esta resuelto ni de lejos.

La pregunta basica fundamental de todo esto sigue siendo: porque un aparato de medida da una lectura definida cuando su estado esta en una superposicion de varias lecturas posibles ? Y esto a dia de hoy no tiene respuesta.

[carroza]

Re: Física y realidad

La decoherencia es algo probado, el experimento de la doble ranura asi lo muestra, todas las interpretaciones de la mecancia cuantica asumen la decoherencia.
El problema es que si interpretas un universo de historia unica, tienes que añadir un concepto nuevo "el colapso de la funcion de onda" para justificar la desaparicion del resto de estados del universo despues de haber hecho una medida, es decir interpretacion de Coopenague y afines.
Si te quedas solo con las matematicas y la decoherencia y no añades ningun postulado extra, es decir eliminas el colapso, inevitablemente tienes una interpretacion del universo de historias multiples, lo que viene a ser la interpretacion de Everett y afines.

Hola.

Discrepo de nuevo con abuelillo, y estoy de acuerdo con chusg.

La decoherencia permite evitar el postulado de la medida. La matriz densidad de un sistema, correspondiente a un estado puro, y con la posibilidad de fenómenos de interferencia, evoluciona hacia la matriz densidad de un estado mezcla, mediante mecanismos bien entendidos de interacción con el ambiente, que producen fases aleatorias en términos no diagonales de la matriz densidad.

No es necesario recurrir al colapso de la función de onda. La función de onda siempre evoluciona según determina la ecuación de Schrödinger. Cuando hay interacción con un aparato de medida, la función de onda del (sistema + aparato) evoluciona por la ecuación de schrödinger. Lo que ocurre es que si queremos hablar solo del sistema cuántico, y olvidarnos del aparato, una forma barata de hacer esto es proyectar la función de onda del sistema cuantico sobre ciertos estados del sistema que llamamos autoestados del aparato de medida.

Saludos

[abuelillo]

Re: Física y realidad

Hoy en día prácticamente nadie cree que la conciencia del observador tenga nada que ver con el colapso de la función de onda o el problema de la medida en cuántica (algún místico habrá, pero poque hay gente para todo). A mí personalmente me parece un absurdo. Sobre el problema de la medida, interpretaciones de la física cuántica, etc se ha escrito mucho y se sigue debatiendo al más alto nivel, pero quizá la clave para solventar algunas de las críticas o problemas filosóficos de la interpretación de Copenhague sea la decoherencia: http://es.wikipedia.org/wiki/Decoherencia_cu%C3%A1ntica.

No soy especialista en el tema ni mucho menos, pero desde mi limitado conocimiento me parece una explicación bastante razonable. ¿Qué problema le veis a esa interpretación?

La decoherencia es algo probado, el experimento de la doble ranura asi lo muestra, todas las interpretaciones de la mecancia cuantica asumen la decoherencia.
El problema es que si interpretas un universo de historia unica, tienes que añadir un concepto nuevo "el colapso de la funcion de onda" para justificar la desaparicion del resto de estados del universo despues de haber hecho una medida, es decir interpretacion de Coopenague y afines.
Si te quedas solo con las matematicas y la decoherencia y no añades ningun postulado extra, es decir eliminas el colapso, inevitablemente tienes una interpretacion del universo de historias multiples, lo que viene a ser la interpretacion de Everett y afines.
Y aqui esta el problema que ya he comentado, te sales de la fisica, porque no se puede probar la existencia de otras realidades, quizas hay indicios, por ejemplo el hecho de que con esta interpretacion las paradojas en los experimentos desaparezcan (ya no hay acciones misteriosas e instantaneas ha distancia por ejemplo) seria un indicio, pero no hay forma de probarlo para que se convierta en Fisica y deje de ser Metafisica.

[Chusg]

Re: Física y realidad

Como no se ha identificado en el postulado ( ni en los otros postulados) cual es el aparato de medida que se corresponde o mide a un observable no es posible eliminar la posibilidad de que sea "la conciencia de un observador" quien este produciendo el colapso.

Hoy en día prácticamente nadie cree que la conciencia del observador tenga nada que ver con el colapso de la función de onda o el problema de la medida en cuántica (algún místico habrá, pero poque hay gente para todo). A mí personalmente me parece un absurdo. Sobre el problema de la medida, interpretaciones de la física cuántica, etc se ha escrito mucho y se sigue debatiendo al más alto nivel, pero quizá la clave para solventar algunas de las críticas o problemas filosóficos de la interpretación de Copenhague sea la decoherencia: http://es.wikipedia.org/wiki/Decoherencia_cu%C3%A1ntica.

Copio un párrafo:

La moderna teoría de la decoherencia anticipada en algunos trabajos durante la década de 1980 sugería que el estado de un sistema cuántico entrelazado evolucionaba por interacción con el entorno hacia una superposición no entrelazada de estados clásicos, por lo que el estado resultante era interpretable en términos clásicos. En esos primeros trabajos se sugería que la información no se perdía (como sugería la interpretación de Copenhague) sino algo que sugería también la intepretación de mundos paralelos, es decir, que la "coherencia inicial" del estado se "filtraba" hacia el entorno de los sistemas cuánticos o el aparato de medida, sin que hubiera una reducción real del sistema formado por el sistema observado y el resto del universo. Un proceso de medida sería por tanto una reducción de la incertidumbre en el estado del sistema, compensada por un aumento de la incertidumbre sobre el estado del universo. Y en se sentido el proceso de medida es un proceso irreversible que altera la entropía del sistema y los alrededores al mismo.

No soy especialista en el tema ni mucho menos, pero desde mi limitado conocimiento me parece una explicación bastante razonable. ¿Qué problema le veis a esa interpretación?

P.D: reti, no se qué concepto tienes de filosofía, dices que este tema no debe considerarse filosofía, pero a mí me parece que las cuestiones que planteas son, efectivamente, bastante filosóficas (lo cual no es malo ni despectivo). De hecho, a veces resulta tan dificil seguirte como a los filósofos más profundos

[abuelillo]

Re: Física y realidad

No es estraño entonces que sea la metafisica la que tenga que ocupar el lugar que ha dejado vacante la teoria fisica. Aqui hay un lik a la wikipedia donde se enumeran las interpretaciones que se derivan de un postulado que no define sus elementos de realidad: http://es.wikipedia.org/wiki/Interpr..._cu%C3%A1ntica . Hay algo asi como 9 interpretaciones pero en ninguna parecen darse cuenta de la ausencia de realidad de los elementos que aparecen en el propio postulado.

Yo no creo que el problema derive de la mecanica cuantica, o de sus postulados. Sí hay interpretaciones que han intentado arreglar el problema de la medida y todas sus consecuencias. Si miramos los detalles de la interpretacion de Everett por ejemplo, se basa en algo muy sencillo: los instrumentos de medida, observadores , etc, tienen que cumplir la reglas de la mecanica cuantica, ya que forman parte del universo, no pueden salirse de el para observarlo desde fuera.
Y las consecuencias de este razonamiento tan sencillo es que no existe el colapso de funcion de onda, desaparece el problema de la medida, todas las paradojas en los experimentos, no-localidad, etc, desaparecen, todo perfecto muy bonito. Pero claro hay otra consecuencia y es que tienen que existir realidades que no se pueden observar, con lo que volvemos a la MetaFisica.

Asi que yo no veo que se pueda arreglar el problema, o alguien sale algun dia con una teoria clasica que describa perfectamente el universo (y seria como el mesias, todos los fisicos respirarian aliviados, 10 premios nobel no serian suficientes para agredecerselo), o reconocemos que la fisica no puede describir completamente toda la realidad y que tiene sentido afirmar que pueden existir cosas que no podemos observar.
Hay alguna otra opcion ?, a mi no se me ocurre ninguna mas.

[reti]

Re: Física y realidad

Yo sigo empeñado en demostrarle a la direcion del foro que hablar de "realidad" en la fisica no es hablar de filosofia y por eso propongo que dirijamos la conversacion a analizar la fuente de irrealidad que pienso tiene su origen en el "postulado de medida" o "postulado del colapso":

Para cualquier estado puro sobre el cual se hace una medida de primera especie de A y se obtiene el valor (con las probabilidades dadas por el Postulado III entonces el estado resultante se obtiene "filtrando" el estado inicial al subespacio propio de A asociado al valor de la medida (matemática esta "filtración" se obtiene mediante una proyección ortogonal a dicho subespacio). Si dicho subespacio propio tiene dimensión el estado "colapsa" al estado

Si no se ha destruido durante el proceso.

Con respecto al postulado hay que hacer unas observaciones previas:

1) La teoria cuantica define los observables como "realidades fisicas", como aquello que se puede medir, y los asocia con los operadores hermiticos definidos dentro de la estructura matematica. Es el "A" mayuscula que aparece en la definicion.

2) La teoria cuantica aunque les da categoria de realidad no dice, ni siquiera insinua, que parte de "la realidad" es ese observable. No los identifica con nada "real", con ningun elemento de la realidad.

3)El postulado habla de "medicion de primera especie", pero no hay una definicion de medicion ecepto la propia definicion que se deriva del enunciado.



La situacion mas o menos que se deriva de este postulado que es "la fuente de realidad" o la conexion con lo que entendemos como "real" de la teoria matematica, se puede resumir en lo que sigue:


1) Se sabe que se esta realizando una "medicion de primera especie" si encontramos que los resultados que se obtienen en un experimento se corresponde con lo enunciado en el postulado. No se puede definir un aparato de medida de un "observable" si previamente si no se ha experimentado con el y comprobado que responde a lo que se espera segun el postulado.

2) Como consecuencia de lo primero, no hay no hay manera de saber o predecir cuando se produce una medida ( un colapso) si antes no se ha producido el colapso o medida.

3) Como no se ha identificado en el postulado ( ni en los otros postulados) cual es el aparato de medida que se corresponde o mide a un observable no es posible eliminar la posibilidad de que sea "la conciencia de un observador" quien este produciendo el colapso.


Todos los problemas de la cuantica tienen su origen en este postulado y en la ausencia de identificacion del observable, el operador, con algo real. Desde un punto de vista pragmatico se puede decir que no existe o no se define "en la realidad" lo que es un observable . Dicho de otra manera, un elemento de la teoria matematica no se identifica con ningun elemento de la realidad.

Sin embargo ese operador es la base de la medicion y por tanto es la unica conexion de la teoria cuantica con la realidad.

Voy a poner un ejemplo:






El dibujo esta sacado de la wiki y aparece en el Efecto Comoton.

Todos los elementos que aparecen en el dibujo se pueden identificar y se identifican con un elemento de la teoria matematica con la que se describe la cuantica. Todos. El electron, el foton, el atomo ... etc.

Pero ... ¿ donde estan los observables u operadore que la teoria identifica como "conexion con la realidad" atraves del postulado de la medida?

Simplemente no estan. La teoria no los identifica. No se les puede reprochar a los fisicos nada. No es culpa suya si nadan en la irrealidad. La teoria con lo que interpretan la realidad carece del elemento que se supone los conecta con la realidad.

No es estraño entonces que sea la metafisica la que tenga que ocupar el lugar que ha dejado vacante la teoria fisica. Aqui hay un lik a la wikipedia donde se enumeran las interpretaciones que se derivan de un postulado que no define sus elementos de realidad: http://es.wikipedia.org/wiki/Interpr..._cu%C3%A1ntica . Hay algo asi como 9 interpretaciones pero en ninguna parecen darse cuenta de la ausencia de realidad de los elementos que aparecen en el propio postulado.

Tampoco es extraño que se lien a definir "axiomas de purificacion" en un intento de sustituir este postulado.

[guibix]

Re: Física y realidad

En cuanto a lo que decía guibix de si un estado puede ser real si no se describe por un número "real", personalmente me parece que es una divagación sin mucho fundamento. Que algo se describa mediante números de los llamados "reales" o "imaginarios" (que no es más que una notación matemática) no tiene nada que ver con que ese ente sea o no real desde el punto de vista físico. Por ejemplo la corriente alterna también se puede describir y calcular usando números complejos, con una parte imaginaria, pero el ente físico es perfectamente real en el sentido de que "tiene existencia verdadera y efectiva" (1ª acepción de la palabra que da el diccionario). Lo de "imaginario", "real", "racional", "irracional", "natural" son sólo nombres que los matemáticos han dado a los números, que son en cualquier caso conceptos abstractos.

Entiendo que son meras etiquetas y que "imaginario" no significa que está en la imaginación de nadie . Puedo entender que se usen los complejos por sus propiedades trigonométricas con exponenciales. Si me dices que la función de onda de un oscilador armónico simple es $x(t)=\Re(e^{i\omega t})$ y la función de velocidad es $v(t)=-\omega \Im (e^{i\omega t})$, no pasa nada, pues el estado del sistema es siempre real y solo se usa la definición exponencial del seno y el coseno.

Ahora bien, decir que la función de onda es $e^{i\omega t}$ y cuando mido la posición aplico un operador sobre la función que me devuelve un número real cambiando el estado, es asumir que el estado previo a la medición no es real (tanto como etiqueta como realmente) ya que como estado físico no puede ser medido realmente. No digo que no pueda existir ese estado, pero si no puede ser medido no es real por la propia definición de realidad, si la hemos definido como aquello que se puede medir en un experimento (creo recordar que al propio Schrodinger le aterraba que su ecuación fuese compleja). Insisto en que no quiero decir que no pueda existir, pero de alguna manera no existe en nuestra realidad. Cosa que se acopla con el hecho bastante aceptado de que puedan existir estados físicos "fuera" de nuestra realidad cuadridimensional (realidad medible). Si a mi me parece muy bien que el Universo funcione así o asá, solo que no me parece trivial.

Con todo esto, aunque quizás lo parezca, no intento desmontar ninguna teoría. Mi única intención era poner de manifiesto este hecho para entenderlo yo (creo recordar que lo planteé como duda) y creí que podría añadir un enfoque a la discusión del hilo, ya que no deja de ser algo por lo menos curioso. Tampoco quiero iniciar un debate para defender ninguna postura (si trabajo tengo a entender, no estoy como para posicionarme ), solo quiero aclarar si hay algo no trivial referente a la realidad y los estados complejos no medibles junto con el hecho de asumir el no-realismo/y/o/no-localismo del Teorema de Bell.

[Chusg]

Re: Física y realidad

Los fisicos, al igual que los politicos, no tienen por que hacer bien su trabajo. Esta es una suposicion muy peligrosa si se da por cierta, igual de peligrosa que cuando se supone de los politicos. (luego pasa lo que pasa y publican despalzamientos hiperluminicos o nos arruinan a todos)

Los físicos harán su trabajo lo mejor que puedan/sepan, igual que los biólogos, ingenieros, maestros, médicos o carpinteros. En cualquier caso, si crees que algún físico no ha hecho bien su trabajo y tienes una propuesta mejor, ahí están las revistas científicas para poder publicarla y someterla a debate.

En cuanto a lo que decía guibix de si un estado puede ser real si no se describe por un número "real", personalmente me parece que es una divagación sin mucho fundamento. Que algo se describa mediante números de los llamados "reales" o "imaginarios" (que no es más que una notación matemática) no tiene nada que ver con que ese ente sea o no real desde el punto de vista físico. Por ejemplo la corriente alterna también se puede describir y calcular usando números complejos, con una parte imaginaria, pero el ente físico es perfectamente real en el sentido de que "tiene existencia verdadera y efectiva" (1ª acepción de la palabra que da el diccionario). Lo de "imaginario", "real", "racional", "irracional", "natural" son sólo nombres que los matemáticos han dado a los números, que son en cualquier caso conceptos abstractos.