¿Por qué la gente descarta las variables ocultas locales?

La idea de mi último artículo es simple. Experimenté en otros blogs que la mayoría de la gente se niega a acompañarme todo el camino. Daré mi argumento paso a paso y usted puede elegir dónde quiere salir.

1. Considere la teoría de supercuerdas, en su versión original, completamente cuantificada. Mucha gente cree que podría tener algo que ver con el mundo en el que vivimos. Tiene interesantes modos de baja energía que muestran cierto parecido con lo que sucede en el Modelo Estándar: campos fundamentales para partículas con espín 0, 1/2 y 1, así como como gravitones para el campo gravitatorio, como gravitinos. La teoría no es universalmente aceptada, pero es un modelo interesante con muchas características que se parecen a nuestro mundo. Ciertamente no es obviamente incorrecto, y ciertamente mucho cuántico. Existe un espacio de estados de Hilbert. Solo lo uso como modelo para ilustrar mis ideas. Pero sal aquí si quieres.

2. Las coordenadas transversales de la cuerda forman una teoría de campo cuántico integrable simple en la hoja del mundo de cuerdas. Este sistema integrable tiene motores a la izquierda y motores a la derecha, formando estados cuánticos, las excitaciones de cuerdas. Ahora, descubrí una transformación unitaria que transforma la base de este espacio de Hilbert en otra base. En QM, hacemos esto todo el tiempo, pero lo que es especial en la nueva base es que está completamente abarcada por un conjunto de motores a la izquierda y motores a la derecha que tienen valores enteros, en unidades cuya longitud fundamental es$2 \pi \sqrt{\alpha^\prime}$. Por lo tanto, tenemos operadores que toman valores enteros y todos están conmutando. Además, se desplazan en todo momento. El operador de evolución aquí traduce los motores de la izquierda a la izquierda y los motores de la derecha a la derecha. Intuitivamente, puede encontrar que el resultado no es tan loco: estos números enteros están, por supuesto, relacionados con los números de ocupación de partículas en la teoría cuántica. Todavía tengo el espacio de Hilbert, pero está controlado por números enteros. Si no le gusta este resultado, por favor salga.

3. Haz algo similar a los fermiones en la teoría de supercuerdas. Se pueden transformar en variables booleanas utilizando una transformación de Jordan-Wigner. La teoría de supercuerdas, por supuesto, tiene supersimetría en la hoja del mundo. Eso no desaparece, pero se vuelve menos conspicuo. También los fermiones son transversales. Las variables booleanas también conmutan en todo momento. Siguiente parada.

4. Date cuenta de que, si la Naturaleza comienza en un estado propio de estos operadores discretos, seguirá estando en tal estado propio. Hay una regla de superselección: nuestro mundo no puede saltar a otro modo de estados propios, y mucho menos entrar en una superposición de diferentes modos. Por lo tanto, si al comienzo del universo estábamos en un estado propio, todavía estamos en tal estado propio ahora. Sal si quieres.

5. Puedo agregar interacciones de cadenas. Mi favorito es que las cuerdas intercambian sus piernas si tienen un punto objetivo en común. Esto es determinista, por lo que lo anterior aún se aplica. Esta es una parada donde puede bajarse.

6. Rotaciones y transformaciones de Lorentz. Para entender esto, necesitamos conocer las coordenadas longitudinales. La supercuerda original, completamente cuantificada, le dice qué hacer: las coordenadas longitudinales se fijan resolviendo las restricciones de calibre (tanto para las coordenadas como para los fermiones). La supercadena solo tiene operadores de números reales, por supuesto, sin desplazamiento. Este paso nos dice que solo funcionan 10 dimensiones y corrige la intersección a. ¿No te gusta? Por favor, sal.

7. Lo que tengo aquí es una teoría invariante de Lorentz equivalente al modelo generado por la teoría de supercuerdas original, pero actuando como un autómata celular. ES un autómata celular. ¿Queda algún pasajero?

La idea del superdeterminismo no se trata realmente del libre albedrío. El libre albedrío es un concepto muy difícil de definir de forma lógico-positivista. Si no me crees, ¡trata de definirlo! Si no puede decir exactamente lo que quiere decir con una noción, en términos de "Si hago esto y aquello, ¿qué sucede?" entonces no está claro que la noción esté bien definida. Hay muchas preguntas que son solo tu cerebro engañándote para que veas sentido donde no lo hay.

En primer lugar, quiero decir que las ideas originales de 't Hooft eran profundamente no locales y no se parecerían a las ideas de autómatas celulares locales de, por ejemplo, Wolfram. En los últimos años, 't Hooft ha considerado la idea de que existe una teoría determinista local en el espacio-tiempo que reproduce la mecánica cuántica. Esta idea es claramente incorrecta, y 't Hooft está diciendo tonterías.

Las viejas ideas de 't Hooft de una teoría realista subyacente no eran tan tontas, ya que venían de la mano del principio holográfico. Una vez que te das cuenta de que la gravedad se define muy lejos en una pantalla holográfica, la idea de variables ocultas se vuelve más plausible, porque la física de la gravedad no es local de una manera que sugiere que podría arreglar la mecánica cuántica. Sin embargo, no hay una propuesta real para hacer esto, solo vagas especulaciones.

Las variables ocultas holográficas podrían incluso ser holográficamente locales, lo que significa que son locales en una pantalla holográfica. Es muy poco lo que se puede decir sin una propuesta precisa de cuáles son estas variables.

Pero si desea variables ocultas sin no localidad holográfica, entonces tiene problemas. Está tratando de salir del problema utilizando el "superdeterminismo", la idea de que la configuración de polarización se determina de antemano, y que las violaciones de la desigualdad de Bell no necesariamente significan que las variables ocultas locales son lógicamente imposibles.

El superdeterminismo es una tontería

La prueba del teorema de Bell te dice que las mediciones de diferentes polarizaciones de partículas lejanas tienen estadísticas que no son reproducibles de antemano por los electrones solos, lo que hace que las hojas de cuna cuando están cerca de cuál será la respuesta para los diferentes experimentos. .

Si desea utilizar la escapatoria del superdeterminismo, debe suponer que hay hojas de cuna de electrones que les dicen a los electrones cómo comportarse y, además, existe algún mecanismo que vincula la hoja de cuna de electrones con la elección del aparato experimental de qué dirección para medir, de modo que la dirección que uno elige para medir está determinada de alguna manera por estas sábanas de cuna.

Para entender lo ridículo que es esto, podría programar una computadora para ejecutar un generador de números aleatorios y configurar los polarizadores de acuerdo con el resultado. Luego, cualquiera que sea el generador de números aleatorios que elija usar , el resultado debe correlacionarse exactamente de la misma manera con las sábanas de la cuna.

Si utilizo un generador térmico de números aleatorios (un chip calentado que lee ceros y unos aleatorios), el resultado tendrá que correlacionarse con las sábanas de la cuna. Esta correlación no puede cambiar incluso si cambio la temperatura, alterando todo el número de Avogadro de posiciones y velocidades de partículas. No cambia si toco el chip con un líquido caliente, introduciendo nuevos átomos. A la correlación no le importa si lanzo una moneda y cambio el generador de números aleatorios por otro, o si cambio el cableado del experimento para que los diferentes resultados correspondan a diferentes configuraciones de polarización. La naturaleza de la conspiración es tan inverosímil que requiere una agencia inteligente que sepa exactamente lo que estoy haciendo y reorganiza todas las sábanas y correlaciones para que todo salga bien.

Es simplemente imposible imaginar tal mecanismo. Desafía el sentido común que para cualquier procedimiento de aleatorización que uno pueda soñar, los resultados se correlacionan con las hojas de la cuna de electrones. Además, si tiene un haz de diferentes pares de electrones correlacionados, puede medir este par de electrones o ese. El mecanismo tiene que estar correlacionado con todas las hojas de la cuna de electrones. Creo que esto es lo suficientemente ridículo como para llamar al superdeterminismo una escapatoria es solo un abuso del lenguaje --- es una escapatoria de la misma manera que todos podríamos estar soñando en la matriz y los extraterrestres han preparado el resultado para que parezca la mecánica cuántica es cierta. No es más plausible que este tipo de tonterías.

Libre albedrío

Mencionaste el tema del libre albedrío, y este es un viejo dicho de la filosofía. La historia real de la idea es importante --- proviene de una paradoja religiosa:

• Si Dios sabe lo que va a pasar, e hizo que todo sucediera fuera del espacio y el tiempo, ¿cómo puede Dios castigar a las personas por hacer el mal enviándolas al infierno?

Esta es la pregunta esencial que inquietaba a la gente acerca de la teología cristiana y condujo a debates sobre el libre albedrío. Las nociones en esta pregunta son muy difíciles de definir de una manera lógico-positivista, y cuando las defines de esta manera, el problema se evapora. No hay problema aquí, y nunca lo hubo, independientemente del hecho de que la noción de Dios no ha sido definida adecuadamente, ni sus propiedades deducidas de ninguna manera de un marco que es capaz de persuadir a cualquiera de cualquier manera excepto por la fuerza de la sociedad. convención.

Para hacer una descripción lógico-positivista, tienes que definir todas las propiedades en términos de experiencia sensorial. Entonces uno puede tomar una definición de libre albedrío de la siguiente manera:

Libre albedrío (versión 1): Si tengo un sándwich de jamón y un sándwich de queso, y los coloco frente a mí, y me dicen "toma uno y cómelo", entonces termino sosteniendo uno de los sándwiches y comiéndolo.

Esto claramente no es bueno. La idea que tenemos del libre albedrío no es que hagamos cosas, sino que podríamos haber hecho otra cosa. Así que prueba esto:

Libre albedrío (versión 2): Si tengo un sándwich de jamón y un sándwich de queso, y me dicen "Si desobedeces esta predicción, obtendrás $1000. Predigo que tomarás el sándwich de jamón y te lo comerás", entonces yo tomará el sándwich de queso y se lo comerá. De la misma manera, si me dicen "te comerás el queso", me comeré el jamón.

Esta definición tampoco es tan buena. Es decir que soy capaz de escupir cualquier predicción sobre mi comportamiento, si estoy motivado para hacerlo. Esto es independiente del determinismo: si el universo es determinista, como un ser en una simulación por computadora, aún puede tener este tipo de comportamiento de escupir. Todo lo que dice es que si predices el resultado y luego le dices a la persona el resultado que predijiste, cambias el resultado, de modo que ya no se puede predecir.

Pero esto es lo más cercano que puedo ver para dar sentido al concepto de libre albedrío. Así que el libre albedrío para mí significa lo siguiente:

Libre albedrío (versión 3): dado acceso a las predicciones de cualquier algoritmo que pretenda predecir su comportamiento y le dé incentivos para a pesar de la predicción, un agente tiene libre albedrío en la medida en que las predicciones no se hagan realidad.

Esto es cierto para las personas: si le dices a un fumador empedernido "No fumes durante un año y obtendrás un millón de dólares", entonces es probable que la persona no fume durante un año. Pero esto claramente no tiene nada que ver con la intuición de la gente sobre el asunto. La intuición es que la predicción puede ser contradicha incluso si está detrás de una cortina, escondida del agente.

Pero si no le dices al agente la predicción, no tiene sentido decir que el agente se está comportando de alguna manera no libremente al hacer lo que predices. Predigo que te levantarás de la cama mañana, pero esto no significa que no lo hagas por tu propia voluntad. Solo significa que si te digo que predigo esto y te doy un gran incentivo para que te quedes en la cama, como un millón de dólares, y aun así te levantas de la cama.

El asunto de Dios al principio se resuelve realmente definiendo a Dios correctamente, pero incluso suponiendo que creas que Dios es un agente externo que conoce el futuro y castiga a los pecadores en el más allá (algo a lo que no le puedo dar un sentido lógico positivo), el hecho de que Dios conozca el futuro en esta metafísica no quiere decir que no lo elegisteis, ¡ya que Dios no os dijo la predicción y os pidió que la despejáraseis!

En cierto sentido, de hecho, en muchas tradiciones religiosas, Dios te dice algunas predicciones sobre la naturaleza humana y te pide que las molestes --- la predicción de que los seres humanos serán crueles y caprichosos, por ejemplo. Este tipo de cosas es pedir a los seres humanos que pesen las predicciones sobre el carácter desagradable general de las relaciones humanas en un mundo darwiniano, y la demanda insistente de que uno pese a estas predicciones, a pesar de que no haya ningún incentivo para hacerlo, es el propósito principal de la creencia religiosa. .

De todos modos, esta es una digresión importante. El punto de esto es que el concepto de libre albedrío no está bien definido, y cualquier forma de definirlo de manera positivista, es obviamente cierto que los seres humanos tienen libre albedrío, obviamente es falso o obviamente no tiene sentido hacer la pregunta. El hecho de que el libre albedrío no tenga una definición, o al menos, no tenga una definición acordada consistente, debe hacer que uno se detenga cada vez que alguien discute el concepto, ya que esta persona puede imponerle la definición que quiera y argumentar desde esta posición metafísica. .

La posición de que el superdeterminismo significa que no tenemos libre albedrío sólo es cierta en el sentido de que es determinismo . Esto no está en conflicto con el libre albedrío en la definición que di arriba, ya que el determinismo no te dice cuál será tu elección y te pide que lo hagas mal, y menos te da un incentivo para hacerlo.

Una forma de tratar de violar la definición de libre albedrío anterior es enviar electrones correlacionados a experimentadores distantes, Alice y Bob, y tratar de predecir la configuración de polarización de Alice capturando los electrones en el camino y midiendo sus hojas de cuna (imperfectamente, midiendo su giros). El problema, por supuesto, es que en la visión superdeterminista, la persona que captura y mide los electrones no está prediciendo nada acerca de Alice y Bob, porque las hojas de cuna de los electrones ahora están correlacionadas con la configuración de polarización de esta persona, y ya no con la de Alice o Bob. Este tipo de tonterías hace que todo pensamiento experimental y prueba de hipótesis científica sea imposible, y es realmente una forma de hipótesis del universo mágico. Hay que rechazarlo a priori .

Entonces, a diferencia de los conceptos incluso de Dios y la religión, no veo ninguna forma de dar sentido al concepto de superdeterminismo en un marco lógico-positivista. Personalmente considero la respuesta a la pregunta como un rotundo "no". No, no es cierto que haya una laguna en el superdeterminismo, y las variables ocultas locales simplemente se descartan por las violaciones de la desigualdad de Bell.

La esencia del teorema de Bell es que las siguientes tres suposiciones no pueden ser verdaderas juntas: 1) Libertad de elección; 2) localidad; 3) Las correlaciones requieren explicación (en la forma del principio de causa común).

No tiene nada que ver con variables ocultas o Realismo (como podría haber argumentado Zeilinger), o Determinismo, o postulado de proyección. Estos no necesitan entrar en los supuestos.

Entonces, si desea conservar la Localidad y odia las correlaciones inexplicables, descartar la libertad de elección es su única opción.

Pero la verificación experimental de la Ciencia misma depende de la libertad de elección (en el cambio de parámetros, en la preparación de los estados iniciales deseados, etc.). Sin esta suposición, todas nuestras teorías físicas actuales podrían ser una gran ilusión y la teoría real podría ser totalmente diferente. No veo cómo el argumento de Hooft en el documento que mencionaste puede evitar esta conclusión.

Diría que el teorema de Bell también se basa en otras suposiciones que pueden cuestionarse, por ejemplo, el postulado de proyección, que generalmente se requiere para demostrar que las desigualdades de Bell pueden violarse en la teoría cuántica estándar. La razón para cuestionar este postulado es que, en sentido estricto, contradice la evolución unitaria de la teoría cuántica (este es el conocido problema de medición en la teoría cuántica). (Además, este postulado introduce directamente la no localidad, y esa puede ser una de las razones por las que la gente tiende a descartar variables ocultas locales). Por otro lado, no hay evidencia experimental libre de lagunas de tales violaciones. Siguiendo a otras personas, considero este tema en un artículo publicado en el Int'l Journ. de información cuántica ( http://www.akhmeteli.org/akh-prepr-ws-ijqi2.pdf). También hay una versión sustancialmente actualizada en http://arxiv.org/abs/1111.4630 .

Después de realizar un experimento de 12 años para ver si los eventos están predeterminados, es decir, superdeterministas como había postulado John Bell, la evidencia obtuvo resultados absolutos y precisos para corroborar que existe el determinismo absoluto. Recientemente apliqué este descubrimiento al reciente descubrimiento preliminar del bosón de Higgs y descubrí que se había cometido un error de omisión fundamental. Los hallazgos se han publicado recientemente en una revista de física fundamental revisada por pares:

http://fundamentaljournals.org/ijfps/downloads/37-IJFPS_Dec_2012_44_47.pdf

Lo que este error de omisión ha revelado es que nuestra percepción de la realidad tiene una base efectiva que nos ha cegado a la verdadera causa y efecto. La física busca la "interacción" fundamental de nuestra existencia a través de los "efectos" de las interacciones, no la causa de ellas. Por ejemplo, ¿puede tener lugar una interacción sin que primero se haga una selección?