¿Observación de violación del principio de incertidumbre?

1. No, el principio de incertidumbre no está mal. El documento de PRL no sugiere que el principio de incertidumbre original que relaciona las incertidumbres de posición y momento falla. "Solo" cuestiona una interpretación modificada del principio que dice que el impulso es perturbado al menos por$\hbar / 2 \Delta x$para una precisión dada de la medición de posición$\Delta x$. Incluso esta declaración está muy cargada debido a cierta terminología (¿deliberadamente?) engañosa, como aclaran los siguientes párrafos.

2. En 1988, Aharonov, Albert y Vaidman (AVV) diseñaron una técnica inteligente para medir el valor esperado de un observable en un estado como el promedio de "valores débiles" obtenidos en algunos procedimientos de medición dependientes del tiempo. Las medidas individuales perturban el estado de la partícula menos que las medidas exactas, pero aun así es suficiente para obtener el valor esperado exacto. Sin embargo, lo que es problemático es si los términos individuales, los "valores débiles", deben interpretarse como "valores generalizados", es decir, como propiedades del sistema medido. Stephen Parrott dio las explicaciones más clarasque este no es el caso: los valores débiles individuales son solo valores auxiliares que dicen algo sobre la combinación (sistema medido, aparato de medición, detalles del algoritmo de medición) por lo que no pueden interpretarse como propiedades del sistema medido solamente y como consecuencia, los principios de Heisenberg de cualquier forma no tienen que aplicarse a estas cantidades.

3. A partir de este experimento, que generaliza las "medidas débiles" de AAV a los fotones de una manera simple, aprendemos que los "valores débiles" de hecho no poseen algunas propiedades básicas de los valores reales. AAV ya mostró en su artículo muy pionero que el valor débil de$j_z$puede ser 100 incluso para un sistema de giro 1/2 (esta afirmación era el título mismo de su artículo), lo que es imposible para los valores (eigen) genuinos. Este experimento muestra que si los "valores" se reemplazan por la frase (totalmente diferente) "valores débiles" en una versión del principio de Heisenberg, el principio no se cumple. Eso no debería sorprender a ninguna persona bien informada. Por supuesto, no hay evidencia de que haya algo malo con la mecánica cuántica, o el principio de incertidumbre original de Heisenberg, que puede probarse rigurosamente. Solo trata de cuestionar una afirmación más informal de Heisenberg que involucra "perturbaciones necesarias" causadas por una medición. Pero el hecho de que realmente logre poner en duda esta afirmación de Heisenberg depende de si se está dispuesto o no a clasificar los "valores débiles". como "valores sorta". Creo que definitivamente no debería, por lo que el documento solo trae caos y conceptos erróneos profundos a los lectores de los principales medios de comunicación a quienes se les dice que la mecánica cuántica está en duda. Seguramente no lo es.

Ver

http://motls.blogspot.com/2012/09/pseudoscience-hiding-behind-weak.html?m=1

para una discusión adicional y algunas fórmulas.

Argumentaré que el experimento presentado en el artículo [ 1 , 2 ] en realidad respalda la Mecánica Cuántica . Esto puede no ser del todo explícito en el documento, pero tampoco hay nada en contra de la visión estándar de la mecánica cuántica en él.

Heisenberg originalmente estableció su principio en términos de relación medición-perturbación ( MDR ). Así lo entendió en ese momento. El principio de incertidumbre que se probó teóricamente, ya sea en el contexto de la mecánica ondulatoria o de la no conmutatividad de los operadores , es correcto, y su corrección se reconoce en el artículo. Esto se llama principio de incertidumbre de Heisenberg ( HUP ), y es muy diferente de MDR .

El documento hace referencia a trabajos teóricos previos que refutan la MDR y presenta evidencia experimental que pretende confirmar la violación de la MDR .

¿Por qué afirmo que la violación de MDR respalda la mecánica cuántica? Porque, si MDR fuera correcto, sería suficiente para explicar la incertidumbre cuántica. Recuerde que incluso Heisenberg pensó originalmente que la incertidumbre se debe a la perturbación causada por la medición. Si los estados se comportaran como lo hacen debido a la perturbación de la medición, entonces podríamos considerarlos clásicos y extraer la regla de probabilidad de Bohr cuando calculamos probabilidades en mecánica estadística. Pero sabemos que esto no es cierto. Los estados cuánticos exhiben propiedades que no pueden explicarse mediante mecanismos clásicos. Entre estos, HUP juega un papel importante, junto con el enredo. El servicio realizado por este documento es que muestra que la versión incorrecta del principio de incertidumbrepuede ser violado. Me parece que los autores apoyan el HUP :

Estas dos lecturas del principio de incertidumbre generalmente se enseñan una al lado de la otra, aunque solo la moderna [ HUP ] recibe pruebas rigurosas.

y

Nuestro trabajo muestra de manera concluyente que, aunque es correcto para las incertidumbres en los estados [ HUP ], la forma del límite de precisión de Heisenberg es incorrecta si se aplica ingenuamente a la medición [ MDR ].

Violación de la relación medida-perturbación de Heisenberg por medidas débiles

arXiv enlace al documento

PD Mi respuesta está en contradicción con la interpretación dada en el artículo de la BBC. Principio de incertidumbre de Heisenberg enfatizado en una nueva prueba . El artículo de la BBC es engañoso, porque crea confusión entre MDR y HUP .

Puede ser una sorpresa para los seguidores del Principio de Incertidumbre de Heisenberg (HUP) del pasado y del presente, pero el progreso matemático reciente significa que también podemos ver la incertidumbre desde un punto de vista teórico. La teoría cuántica depende de HUP y es incompleta como pensó Einstein en la década de 1930. Véase el libro Teoría del campo propio, una nueva descripción matemática de la física, de AHJ Fleming, publicado por Pan-Stanford Press 2012; Se han encontrado soluciones analíticas para los movimientos del electrón y el protón dentro del átomo de hidrógeno obviando la necesidad de la teoría cuántica numérica y probabilística. La base de esta nueva formulación incluye las corrientes magnéticas de las partículas y no solo los campos eléctricos como en la teoría cuántica. En esta formulación, el fotón es compuesto y de tipo hidrogenado.

Es bien sabido que la relación de desigualdad de HUP se aplica a cualquier sistema cuántico en general. Las ecuaciones para los movimientos orbitales y de ciclotrón de cada electrón en la teoría del campo propio (SFT) se dan como dos ecuaciones de igualdad. Aparte de la relación 'mayor que' comparada con la relación exacta, las 3 ecuaciones son idénticas. Mientras que hay una relación inexacta en HUP, hay dos relaciones de igualdad en SFT. SFT completa así la Teoría de Bohr que no incluía ningún efecto magnético sobre el electrón.

A la luz de estas matemáticas, HUP puede verse como un error teórico; en la práctica aparece como un error numérico en cualquier cálculo informático.

Permítanme agregar que HUP siempre será una buena aproximación de ingeniería capaz de usarse en todos los dominios, desde el fotón hasta el universo, de la misma manera que la ley de gravitación de Newton todavía se usa hoy en día por aquellos involucrados en la investigación gravitacional.

Permítanme agregar que los momentos magnéticos involucrados en esta nueva matemática (SFT) en el dominio terrestre pueden brindarnos mucha más información cuantitativa sobre la forma en que las placas tectónicas, los terremotos y los tsunamis se desarrollan con el tiempo.

Pero hay otros beneficios como la química 'limpia' que esperan ser investigados.

Tony Fleming