¿Cómo puede la teoría violar la definición contrafactual y no violar el realismo local?

En el artículo de wikipedia se puede leer que:

En la teoría actual, posterior a 1972, varias interpretaciones (es decir, teorías) de la mecánica cuántica violan diferentes aspectos del Realismo Local. Pero algunas interpretaciones solo violan aspectos de un principio relacionado, conocido como definición contrafactual . [5] [en negrita por mí mismo]

¿Podría ayudarme a comprender el tema explicándome el concepto de definición contrafáctica? Se afirma que

En la mecánica cuántica, la definición contrafactual (CFD) es la capacidad de hablar significativamente de la definición de los resultados de las mediciones que no se han realizado (es decir, la capacidad de asumir la existencia de objetos y propiedades de los objetos, incluso cuando no se han realizado). Medido).

¿Cómo pueden existir valores para cada medida (realismo) pero no se puede "hablar significativamente de la definición de los resultados (...)" (violación de la definición contrafáctica)?

Usemos el ejemplo de lanzar una moneda (no una moneda del mundo real, sino una moneda que viola o no viola el realismo, la localidad, la definición contrafáctica y lo que queramos).

Con realismo local puedo (con suficiente información y computación) afirmar con certeza que el resultado será, por ejemplo, cruz. ¿Es eso correcto?

Con realismo (sin realismo local) solo puedo decir (conociendo las fuerzas que usé al lanzar la moneda, etc.) que hay, digamos, un 75 % de posibilidades de obtener cruz y un 25 % de obtener cara. El resultado no depende del hecho de mi observación y eso solo es realismo. ¿Es eso correcto?

¿Cómo se aplica la definición contrafactual a eso?

Por favor, explíqueme estos tres conceptos (realismo, realismo local, definición contrafáctica) y las relaciones entre ellos).

La primera cita es engañosa, el realismo local implica una definición contrafactual: si hay "elementos de la realidad", estos determinarán incluso los resultados de las mediciones que no se pueden realizar. Lo contrario es falso, una teoría podría fijar resultados contrafácticos sin admitir ningún "elemento de realidad" para hacerlo. La prueba de Bell de sus desigualdades se lleva a cabo asumiendo sólo una definición contrafáctica. La diferencia entre el realismo y el realismo local no tiene nada que ver con las probabilidades y la certeza, el primero permite una causalidad más rápida que la luz y el segundo no.
¡Gracias por responder! "una teoría podría fijar resultados contrafactuales sin admitir ningún "elemento de la realidad" para hacerlo", ¿podría dar más detalles sobre eso?
Puede tener un procedimiento de cálculo para resultados contrafactuales, por ejemplo, sin postular ningún "elemento de realidad" que preexista para determinarlos. Sospecho que, en tal caso, la gente se inclinaría a inventar algunos "elementos de la realidad" y agregarlos a la teoría de todos modos, porque estamos programados para pensar de esa manera.
Básicamente, podría calcular el resultado sin necesidad de realizar una medición, pero eso no significaría necesariamente que el resultado sea independiente de su mente (realismo). ¿Algo como esto?
El realismo generalmente significa mucho más que "el resultado es independiente de tu mente". Los resultados de la mecánica cuántica son perfectamente independientes de su mente en las interpretaciones estadísticas, pero Einstein se quejó de que carecen de realismo. Para él, "realismo" aparentemente significaba poblar el mundo con entidades, de las que se esperaba que se comportaran de acuerdo con algunas intuiciones clásicas ("Dios no tira los dados", etc.), que se suponía que "explicarían" o "justificarían" los cálculos.
Citando a wikipedia (sé que no es la mejor fuente del mundo pero...): "El realismo en el sentido usado en física[6] es la idea de que la naturaleza existe independientemente de la mente del hombre (...)" de aquí Más tarde escribe sobre la mecánica cuántica "(...) Tal resultado sería realista en un sentido metafísico, sin ser realista en el sentido físico de realismo local (que requiere que se produzca un valor único con certeza)". ¿Quizás el significado del realismo que usó es algo así como "hay un valor preexistente para cada medida"?
El significado general de "realismo" es muy oscuro y controvertido, y no equivale a "independencia mental", a pesar de Wikipedia, es mejor evitar la palabra. Afortunadamente, no necesitamos saber lo que "significa en física", solo lo que Einstein quiso decir con eso en el contexto de QM, y él fue más específico. Bell también porque necesitaba una suposición que pudiera usar en su prueba en lugar de la vacuidad de que "la naturaleza existe independientemente de la mente del hombre".

Respuestas (1)

En el contexto de la mecánica cuántica, la violación de la definición contrafactual (CFD) significa que las leyes de la lógica estándar, o el cálculo de probabilidad estándar, se violarán si considera otras mediciones además de la que realizó en el sistema y los resultados que podrían han ocurrido (y sus probabilidades).

El ejemplo del lanzamiento de una moneda no es muy apropiado para entender esto porque solo hay una propiedad que medir. Aquí hay otro ejemplo. En un experimento, dos personas salen de una habitación por diferentes puertas opuestas. No pueden comunicarse una vez fuera de la habitación. Dos experimentadores los esperan afuera y les hacen solo una pregunta a cada uno, ya sea la pregunta A o la pregunta B. Las personas pueden responder sí o no. Imagina que ejecutas el mismo experimento varias veces y obtienes los siguientes resultados:

  • Cuando a ambas personas se les pregunta A, al menos una de ellas responde que sí
  • Cuando a una persona se le pregunta A y a otra B, si la primera responde que sí, entonces la otra también responde que sí.
  • Cuando a ambas personas se les pregunta B, a veces, ambas responden que no

Así es como se viola la lógica estándar. Imagina que le preguntas a B a ambas personas y obtienes dos "no". Entonces, de la regla 2 se puede inferir: si le hubiera preguntado a A a uno u otro, habría respondido "no" (de lo contrario, se violaría la regla 2). Entonces infiere que si le hubiera preguntado a A ambos, ellos habrían respondido "no". Pero entonces, se viola la regla 1...

¿Cómo puedes resolver el problema? Obviamente, no puede asumir que las dos personas prepararon su respuesta con anticipación, a menos que ya supieran qué preguntas se les harán. No hay forma de preparar respuestas con anticipación y respetar las tres reglas (al menos uno estaría preparado para responder "sí" a A, el otro "sí" a B, y violaría la regla 3).

Puedes suponer que se comunican por telepatía: se dicen qué pregunta se les hace. Pero esto viola la localidad.

Si no quiere violar la localidad, la única solución es asumir que no tiene sentido preguntar "qué hubiera pasado si hubiéramos hecho preguntas diferentes". Esta es una violación de CFD.

Ahora bien, esta solución es un poco extraña, porque solo se puede atribuir un estado definido a las personas (sus disposiciones para responder de cierta manera) en relación con un conjunto de preguntas. En el caso de la mecánica cuántica, solo se pueden atribuir propiedades definidas a las partículas en relación con lo que se medirá en ellas. Esta es una marca de contextualidad. Así que este tipo de solución no es verdaderamente realista.

CFD puede considerarse un criterio de realismo. Todo esto indica que hay que abandonar la localidad o el realismo. O las partículas se "comunican" a distancia, o su estado anterior es relativo a lo que se mide.

(No mencioné otra solución que es la interpretación de muchos mundos: allí, las propiedades son contextuales porque son relativas a una rama. CFD se viola porque los resultados de la medición son indefinidos: todas las posibilidades ocurren en diferentes ramas. Podría decirse que esta sigue siendo una solución realista ).

¿Cómo puede la teoría violar la definición contrafactual y no violar el realismo local?
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