¿Es la interpretación de Everett la única interpretación "realista" que se ha investigado activamente para las teorías cuánticas relativistas? [cerrado]

Considero que las interpretaciones cuánticas se pueden clasificar aproximadamente en interpretaciones realistas e instrumentalistas. En la primera categoría tenemos la interpretación de De Broglie-Bohm, la interpretación de Everett y las interpretaciones del colapso objetivo. Las interpretaciones con al menos algún contenido instrumentalista son las Interpretaciones de Copenhague y Estadísticas.

Los defensores de la interpretación de Everett deben demostrar que asumir la realidad de la función de onda da lugar (por ejemplo, a través de la decoherencia) a la aparición de una multiplicidad de mundos de tipo clásico, de los cuales uno típico es el que experimentamos. Sin duda, este es un ejercicio difícil, sin embargo, una vez hecho para una teoría cuántica (por ejemplo, la mecánica cuántica no relativista de N-cuerpos), los resultados se transfieren fácilmente a otras teorías cuánticas que se basan en el mismo postulado cuántico estándar de superposición dentro de un Hilbert. espacio de estados (por ejemplo, teoría cuántica relativista de campos, teoría de cuerdas y otras teorías cuánticas de gravedad).

Parece que la interpretación de Everett es única en esta afirmación, por lo que para aquellos insatisfechos de que la física no puede hacer más que proporcionar una explicación instrumentalista de los datos experimentales, ¿no es esta interpretación actualmente la mejor que tenemos?

No olvides el TIQM .
No estoy convencido por su uso de la palabra "teoría" aquí. La interpretación de Everett es, bueno, una interpretación de la única teoría QM que tenemos. No veo qué significa realmente "todas las teorías cuánticas existentes".
Además de decir qué es un mundo, Many Worlds necesita explicar de dónde viene la regla Born. Pero con respecto a estas dos preguntas, los defensores de Many Worlds ni siquiera pueden estar de acuerdo en que necesitan hacer esto, no están de acuerdo entre sí sobre cómo responder, y las propuestas específicas que tienen no funcionan.
Se están realizando investigaciones activas sobre la formulación relativista de teorías realistas, también sobre modelos de colapso y mecánica de Bohm, consulte, por ejemplo, aquí bohmian-mechanics.net/research_papers.html#relativity o esta revisión: arxiv.org/abs/1804.08853

Respuestas (1)

La única interpretación que se ha elaborado para todas las teorías cuánticas existentes es la que dice que X observable tiene valor x con probabilidad |<X=x|Psi>|^2. Si ni siquiera tienes eso, tienes algo menos que una teoría cuántica; y si tienes eso, tienes una forma de interpretarlo como declaraciones sobre algún tipo de realidad. Pero sí, algo falta; no te dice qué observables son los que realmente llegan a existir. Usted, el usuario de la mecánica cuántica, es libre de elegir qué observables desea calcular.

La interpretación de Everett propone obtener una imagen más objetiva diciendo que "la función de onda" es lo que realmente existe y contiene múltiples "mundos", de los cuales solo uno es el mundo que observamos. Debo enfatizar que en la única interpretación verdaderamente universal de la mecánica cuántica, la interpretación de Copenhague como se entendió originalmente, la función de onda no es un objeto físico, es solo parte de un cálculo. En Copenhague, lo que es real son los observables, no las funciones de onda; incluso si las generaciones posteriores de físicos se han acostumbrado a considerar la función de onda como una entidad física.

Usted sugiere que la idea de Everett de mundos paralelos ha sido demostrada para el caso no relativista, y luego puede adaptarse sin problemas a teorías cuánticas más avanzadas, como la teoría relativista de campos cuánticos. Esto no es verdad.

En primer lugar, no hay nada como un consenso sobre exactamente qué mundos se esconden en una función de onda determinada. Sugieres que existen múltiples mundos una vez que hay decoherencia. Pero la decoherencia es una cuestión de grado. ¿Estás diciendo que hay una cantidad particular de decoherencia en la que un mundo de repente se convierte en muchos? Si es así, ¿cuánta decoherencia? Si no, ¿estás diciendo que no hay un hecho objetivo acerca de cuándo un mundo se convierte en muchos? Eso no sería muy "realista".

En segundo lugar, elevar esto al caso relativista introduce problemas adicionales. En QFT relativista, las funciones de onda se definen en superficies similares al espacio. ¿Va a decir que un conjunto particular de superficies espaciales define una noción de simultaneidad preferida objetivamente? Eso va en contra de la relatividad.

Hay un formalismo de historias (llamado historias decoherentes o historias consistentes) que es relativista. Pero no atribuye realidad a las funciones de onda. En cambio, como Copenhague, atribuye la realidad a los observables. Los observables se pueden adjuntar a puntos de espacio-tiempo individuales, lo que significa que no necesita un marco de referencia preferido objetivamente.

Pero como Copenhague, el formalismo de las historias no nos dice qué observables, en qué puntos del espacio-tiempo, son los que toman valores reales. La única restricción es que las historias (cada una de las cuales es un conjunto diferente de observables específicos que toman valores específicos) deben decoherirse mutuamente, según lo calculado por el llamado funcional de decoherencia. En principio, una historia individual podría contener un solo observable. Las personas que quieren que el formalismo de las historias brinde una imagen de la realidad, han sugerido que las historias reales son lo más densas posible en observables (tan densas como sea posible mientras se preserva la decoherencia mutua), pero si bien es un criterio razonable, esto no selecciona remotamente un conjunto único de historias como el multiverso objetivamente existente.

Luego está el problema de cómo interpretar la probabilidad en este marco. El funcional de decoherencia también asigna una probabilidad a priori a cada historia, y luego se pueden derivar las probabilidades condicionales de la mecánica cuántica ordinaria. Pero, ¿qué significan realmente estas probabilidades a priori asociadas con historias enteras del universo? Una forma de interpretarlo sería, solo iba a haber un universo, el universo específico fue seleccionado de alguna manera al comienzo del tiempo con esa probabilidad, y eso es todo.

Pero si desea una interpretación multiverso al estilo de Everett del formalismo de las historias, entonces existen todas las historias, pero algunas tienen que contar más que otras. La única forma que veo para justificar eso es decir que hay múltiples copias. Si la "probabilidad del universo A" es el doble que la del universo B, debe haber dos copias de A y una copia de B. Así que es mejor que esperes que todas tus probabilidades sean números racionales...

Me he extendido sobre esto con el fin de transmitir algunas de las dificultades del concepto de Everett, incluso en la forma que me parece más viable. Y ni siquiera me he metido en los problemas más técnicos de la gravedad cuántica, donde ya no puedes dar por sentado los puntos del espacio-tiempo, como un ancla para tus observables.

Otras "interpretaciones realistas" tienen sus propios problemas. La mecánica bohmiana no se vuelve relativista de forma natural. Las teorías retrocausales como la interpretación transaccional existen a un nivel de manipulación comparable a la interpretación de muchos mundos. Las teorías del colapso objetivo también tienen problemas complicados que resolver una vez que quieras hacerlas relativistas especiales o generales. No existe una teoría realista que haya sido elaborada para todas las teorías cuánticas.

En mi opinión, Wallace es un caso de estudio sobre cómo no hacer que Everett funcione. Wallace dice explícitamente que no hay una cantidad particular de mundos, solo muchos de ellos; y adopta la metodología back-to-front de Deutsch para motivar probabilidades a partir de la racionalidad de la teoría de juegos. Son apologistas sofisticados de posiciones completamente insostenibles.
@Bruce Greetham ¿Usted y su existencia son una "nube en el cielo", es decir, algo tan vago que ni siquiera puede decir si hay uno de ustedes? Y estoy hablando de ESTO, no de hipotéticos casi-duplicados en otros mundos. La singularidad de tu propia existencia debería ser la prueba final de que los mundos no pueden ser vagos como sugieres, porque vives en uno.