Otras carreras Interpretación del principio de completitud según Gell-Man

[Pola]

Buenos días.

Sigo con "El quark y el jaguar" de Gell-man (Me ha venido a la cabeza "el quark y el caviar"...¡qué cosas!)

Habla en el capítulo 12 del principio de completitud enunciado por EPR y tras definirlo (si...por una medida ...podemos predecir el valor de cierta magnitud Q y si por otra medida...podemos estimar el valor de la magnitud R...de acuerdo con la noción de completitud, debería ser posible asignar valores simultáneos exactos a ambas magnitudes Q y R) dice lo siguiente:

"Einstein y sus colegas aplicaron el principio a dos cantidades que en mecánica cuántica no pueden medirse simultáneamente con precisión, a saber, el momento y la posición. Se establecía una contradicción entre la mecánica cuántica y el principio de completitud. ¿Cuál es la relación real dentro del marco de la mecánica cuántica entre una medida que permite establecer el valor de la posición...y otra medida que permite establecer el valor del momento en el mismo instante? Esas medidas tienen lugar en dos ramas diferentes, decoherentes entre sí (como u8na rama histórica en la que un caballo gana una carrera y otra en la que la gana un caballo distinto). La exigencia de Einstein equivale a aceptar que las dos ramas alternativas deben aceptarse simultáneamente".

Después mete en el fregado a otro físico, David Bohm, que propuso una modificación "más práctica" del experimento EPR en la que desintegra una partícula en dos fotones de manera que si se mide la polarización de uno de los fotones, se conoce también la del otro. Y dice lo siguiente:

"Pero no se puede determinar simultáneamente la polarización plana y la polarización circular de un fotón...En consecuencia, el requerimiento de completitud tampoco es razonable desde el punto de vista de la mecánica cuántica. Las dos medidas....son alternativas; tienen lugar en ramas diferentes de la historia y no hay razón para considerar ambas a la vez."

No sé si le estoy entendiendo bien. Pero me parece comprender que lo que dices es que hay múltiples historias, y que cada hecho se produce en una historia diferente. Me gustaría saber -si alguien ha leído el libro- si mi interpretación de lo que dice Gell-Man es correcta o no le estoy entendiendo bien.

En caso de que sea correcta, pregunto: Eso de las "múltiples historias" ¿no es una conjetura que ha quedado atrás? Es que a mi se me hace absolutamente increíble imaginar que cada suceso posible en la mecánica cuántica de lugar a una historia diferente. Habría infinitas historias para los billones de billones de billones de partículas que existen en el universo y me parece un absoluto dislate. Pienso en la integral de caminos de Feynmann en todas las posibles medidas que se pudieran hacer, en todos los resultados posibles para todas las partículas existentes y lo dicho: me parece que no es digerible. Con perdón.

No sé si alguien me puede ayudar a aclararme.

Y buen verano.

[javisot20]

Saludos Pola, por dejar atrás entiendo que te refieres a la interpretación de muchos mundos pero al contrario, es una interpretación de consenso con bastante aceptación. Añado una encuesta que se realizó sobre cuales eran las interpretaciones más valoradas a día de hoy: https://www.nature.com/articles/d41586-025-02342-y


¿Cuál es el problema con esto de las interpretaciones?

Los físicos suelen usar los términos "libro de texto de QM" o "las matemáticas de QM" para referirse a una suerte de descripción completa de QM libre de interpretaciones (*matíz, no sabemos si es una descripción realmente completa y tampoco puede decirse que no sea una interpretación, en cierto sentido).

Piensa Pola en el conjunto de todas las configuraciones y experimentos posibles que involucren efectos cuánticos. Creemos (tal vez erróneamente) que el "libro de texto" es esa descripción completa.

Con esto vamos a lo siguiente


Existen interpretaciones tipo Copenhagen o muchos mundos que tienen esa misma capacidad, es decir, son capaces de describir lo mismo que describe el libro de texto de QM desde otra perspectiva, corresponden al libro de texto. "Corresponden" quiere decir que no existe experimento o resultado que permita privilegiar una interpretación canónica sobre otra pues describen lo mismo.


¿Suena exótica la interpretación de muchos mundos?

Puede ser, pero corresponde al libro de texto y además es una interpretación bastante literal de las matemáticas de QM.

[Pola]

Lo primero, muchas gracias por tu respuesta, Javisot.

Algunos comentarios sobre este asunto:

Lo primero es la evidencia de que no hay acuerdo sobre muchas de las cuestiones relacionadas con la mecánica cuantica. Si bien la interpretación de Copenhague tiene un grandísimo apoyo.

La interpretación de "muchos mundos" está apoyada sólo por un 15% de los encuestados en el link que mandas. Lo cual no me extraña. A mi, personalmente no me gusta nada. Que para justificar el problema del ajuste fino alguien diga que hay infinitos universos, me parece un chiste.

No creo que pueda imaginarse una historia para cada una de las soluciones posibles de cualquier característica de una particula ni para cada uno de sus caminos posibles. A lo mejor lo que sucede es que ésto yo lo estoy entendiendo mal y es algo que me gustaría aclarar.

Es una conjetura la navaja de ocklham. Igual que es una conjetura indemostrable la solución de los muchos mundos. Pero puestos a conjetrurar, me parece mucho más sensata la primera. Yo prefiero inclinarme por ella.

Un saludo

[javisot20]

Lo primero, muchas gracias por tu respuesta, Javisot.

Algunos comentarios sobre este asunto:

Lo primero es la evidencia de que no hay acuerdo sobre muchas de las cuestiones relacionadas con la mecánica cuantica. Si bien la interpretación de Copenhague tiene un grandísimo apoyo.

La interpretación de "muchos mundos" está apoyada sólo por un 15% de los encuestados en el link que mandas. Lo cual no me extraña. A mi, personalmente no me gusta nada. Que para justificar el problema del ajuste fino alguien diga que hay infinitos universos, me parece un chiste.

No creo que pueda imaginarse una historia para cada una de las soluciones posibles de cualquier característica de una particula ni para cada uno de sus caminos posibles. A lo mejor lo que sucede es que ésto yo lo estoy entendiendo mal y es algo que me gustaría aclarar.

Es una conjetura la navaja de ocklham. Igual que es una conjetura indemostrable la solución de los muchos mundos. Pero puestos a conjetrurar, me parece mucho más sensata la primera. Yo prefiero inclinarme por ella.

Un saludo

Todo tiene un precio Pola. Copenhagen no tiene muchos mundos pero tiene un colapso de la función de onda que parece arte de magia. El punto es, tienes la paradoja del gato de Schrödinger que ya conoces, ahora tienes que resolver la pregunta que entraña la paradoja,

-si los objetos cuánticos tienen esas propiedades tan extrañas; y los objetos cuánticos son los ladrillos fundamentales que construyen todo lo demás, ¿por qué todo lo demás no tiene también esas propiedades tan extrañas?, ¿por qué no vemos gatos vivomuertos simultáneamente?


*La paradoja del gato de Schrödinger ilustra un problema en las matemáticas de QM, después cada interpretación resuelve la paradoja de distintas maneras.



Muchos mundos lo resuelve diciendo que no hay nada raro, que efectivamente los objetos cuánticos tienen esas propiedades tan extrañas y lo que se construye con ellos también adquiere esas propiedades tan extrañas (en distintas ramas y sin poder acceder a ello...)

Una manera de refutar muchos mundos sería demostrar que RG y QM no son reconciliables, de tal manera que los efectos cuánticos queden restringidos a los objetos fundamentales, pero no estamos en esas.

[Pola]

Gracias de nuevo, Javisot.

El asunto del gato de Schrodinguer y de las soluciones de la función de onda, creo que hoy en día se resuelve con la decoherencia. Asunto que no logro entender y por eso pongo "creo". Igual estoy aquí equivocado. Si alguien lo pudiera aclarar, yo personalmente lo agradecería.

Te agradecería a ti también si puedes explicar tu último párrafo. No lo entiendo.

Después de escribir ésto, he entrado en wikipedia para ver el asunto de la decoherencia y entresaco el siguiente párrafo que creo que corresponde a De Witt:


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 ese sentido el proceso de medida es un proceso irreversible que altera la entropía del sistema y los alrededores al mismo.

A mi entender, no se habla en esta solución de muchos mundos sino de un aumento de la incertidumbre sobre el estado del universo

Un saludo

[javisot20]

Gracias de nuevo, Javisot.

El asunto del gato de Schrodinguer y de las soluciones de la función de onda, creo que hoy en día se resuelve con la decoherencia. Asunto que no logro entender y por eso pongo "creo". Igual estoy aquí equivocado. Si alguien lo pudiera aclarar, yo personalmente lo agradecería.

Te agradecería a ti también si puedes explicar tu último párrafo. No lo entiendo.

Después de escribir ésto, he entrado en wikipedia para ver el asunto de la decoherencia y entresaco el siguiente párrafo que creo que corresponde a De Witt:


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 ese sentido el proceso de medida es un proceso irreversible que altera la entropía del sistema y los alrededores al mismo.

A mi entender, no se habla en esta solución de muchos mundos sino de un aumento de la incertidumbre sobre el estado del universo

Un saludo

Estás mezclando Pola, muchos mundos no tiene colapso de la función de onda, Copenhagen sí tiene.

Muchos mundos utiliza la decoherencia para explicar la ramificación, Copenhagen utiliza el colapso para hacer lo suyo.

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 ese sentido el proceso de medida es un proceso irreversible que altera la entropía del sistema y los alrededores al mismo.

A mi entender, no se habla en esta solución de muchos mundos sino de un aumento de la incertidumbre sobre el estado del universo

Lo que aquí has descrito es Copenhagen, no muchos mundos.

Te agradecería a ti también si puedes explicar tu último párrafo. No lo entiendo.

Ese último párrafo es una opinión personal Pola, no lo tengas demasiado en cuenta. Saludos

[Pola]

"Lo que aquí has descrito es Copenhague, no muchos mundos"

No. En ésto estás eqivocado. Lo que ahí he descrito es la explicación de DeWitt sobre la decoherencia para hacer frente al problema de la medida y a la explicacion de los muchos mundos. Busca "decoherencia" en wikipedia y lo verás.

[javisot20]

"Lo que aquí has descrito es Copenhague, no muchos mundos"

No. En ésto estás eqivocado. Lo que ahí he descrito es la explicación de DeWitt sobre la decoherencia para hacer frente al problema de la medida y a la explicacion de los muchos mundos. Busca "decoherencia" en wikipedia y lo verás.

No está de más añadir el enlace https://es.m.wikipedia.org/wiki/Deco..._cu%C3%A1ntica. Supongo que intentabas referencias lo siguiente:

"En 1957, Hugh Everett formuló la interpretación de los muchos mundos en la que el proceso de "colapso de la función de onda" recibía una nueva interpretación. Algunos estados cuánticos pueden concebirse matemáticamente como una suma de alternativas o superposición lineal de alternativas cualitativamente diferentes. Un proceso de medida en la interpretación de Copenhague involucra que alguna de las alternativas desaparecen y el estado resultado de la medida es un estado reducido o colapsado donde algunas alternativas ya no existen y no pueden reflejarse en el resultado de ciertas medidas futuras. En la interpretación de los universos múltiples, si bien el estado cuántico del sistema accesible para un observador tras la medición parece haber sufrido un colapso físico real (donde han desaparecido algunas alternativas), en realidad las otras alternativas que participaban en una superposición cuántica siguen estando presentes en un "mundo paralelo" no accesible al observador, por lo cual en esta interpretación la reducción o colapso del estado es sólo aparente si se consideran todos los mundos paralelos.

Moderna teoría de la decoherencia
El trabajo de Hugh Everett sobre la interpretación de mundos paralelos fue ampliamente ignorado hasta la década de los 70 cuando B. DeWitt (1970) y N. Graham (1973) retomaron el asunto. La moderna teoría de la decoherencia, anticipada en algunos trabajos durante la década de 1980, sugiere 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 interpretación 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 ese sentido el proceso de medida es un proceso irreversible que altera la entropía del sistema y los alrededores al mismo."