¿Están las partículas realmente en una superposición antes de observar la partícula [cerrado]

Entonces, si entendí correctamente, el gato de Schrödinger es un experimento mental que coloca a un gato dentro de una caja y hay un mecanismo que mata al gato con un 50 % de probabilidad basado en un proceso cuántico. El argumento es que el gato ahora debe estar en una superposición de vivo y muerto. Pero, ¿realmente el gato está en una superposición?

Este es mi argumento contra la superposición. Digamos que alguien dibujó una línea y dijo que la midiera. Cuando miras la línea, no sabes cuánto mide hasta que la mides. La línea no puede tener diferentes longitudes, ya tiene una longitud definida. Entonces, si no conoces el giro de una partícula hasta que la mides, es como no saber la longitud de la línea, ¿verdad? Mi pregunta es, ¿una partícula está realmente en una superposición antes de que la observemos? El giro puede ser desconocido, pero todavía tiene un giro definido, ¿verdad?

No puedo ver cómo su segundo párrafo muestra que la superposición no existe. Para mí, no da ninguna indicación de una forma u otra.
Creo que la pregunta que está haciendo es: "¿Por qué no podemos observar la superposición cuántica en sistemas grandes (como gatos y reglas)?" Esta pregunta ya se aborda en el gato de Schrödinger y la dificultad del estado de superposición macroscópica junto con otras que se encuentran en los enlaces de la derecha.
Si asume que una partícula tiene un componente de espín bien definido antes de medirla, entonces eso es inconsistente con la mecánica cuántica. Ver, por ejemplo, aquí para un argumento simple que involucra una superposición de 3 giros. Aquí, el resultado de medir el componente x de uno y los componentes y de otros 2 multiplicados juntos siempre dará 1, aunque los resultados individuales siempre son inciertos.
Pero si los resultados estuvieran predeterminados y, por lo tanto, no dependieran de su elección de qué componente x de espín se va a medir, entonces multiplicar las 3 posibilidades le daría el resultado de medir el producto de los 3 componentes x de los espines. Por lo tanto, debería ser 1, sin embargo, QM predice que el resultado de esa medición siempre será -1.

Respuestas (1)

El gato de Schrödinger es un ejemplo patológicamente defectuoso, porque un ser vivo es un sistema completamente complicado e intratable, mucho más complicado de lo que la física trata o tratará en el futuro previsible, y además uno necesitaría definir un observable (una medida cuántica) eso definiría si el gato estaba vivo o muerto. Dado que ni siquiera la biología puede ponerse de acuerdo sobre una definición rigurosa de "vivo", no parece que tengamos ninguna esperanza previsible de una definición que pueda codificarse en tal cosa.

Creemos que, en principio, los sistemas aislados complicados tienen un estado cuántico puro que evoluciona unitariamente, pero la dimensionalidad de un gato y el mundo con el que interactúa sería tremendamente grande. Esta es una situación muy diferente de los sistemas simples de una partícula y las consultas mediante observables simples, como la medición del giro hacia arriba / hacia abajo en un aparato de Stern-Gerlach para un electrón.

Las partículas solitarias con una medida modelada por un simple operador hermitiano tienen poca semejanza con la alucinante complejidad de algo como un gato. Uno realmente no puede argumentar en contra de la validez de la concepción cuántica del mundo simplemente porque los comportamientos cuánticos que vemos en sistemas simples no parecen modelar comportamientos de objetos más cotidianos, pero mucho más complicados.

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