¿Podría la aleatoriedad de la mecánica cuántica ser el resultado de factores invisibles? [duplicar]

Como se señaló en los comentarios, esta es una pregunta muy estudiada. Einstein, Podolsky y Rosen escribieron un artículo sobre él, "¿Puede considerarse completa la descripción mecánica cuántica de la realidad?", Publicado en Physical Review en 1935, y universalmente conocido hoy como el artículo EPR.

Consideraron una situación particular y su artículo planteó la cuestión de las "variables ocultas", quizás similares a los microestados que sustentan la termodinámica. Se han propuesto varias teorías de "variables ocultas", incluida una de David Bohm que resucitó el modelo "Pilot Wave" de de Broglie. Estos son intentos de crear una teoría cuántica que se deshaga de los números aleatorios en los cimientos de la mecánica cuántica.

En 1964, Bell analizó el tipo específico de situación que aparece en el documento EPR, asumiendo que cumplía con las condiciones que Einstein et al habían estipulado para la "realidad física". Usando este análisis, mostró algunas medidas específicas que están de acuerdo con cualquier teoría clásica de variable oculta que satisfaga un conjunto de desigualdades; estos se conocen hoy como las desigualdades de Bell. Son resultados clásicos.

Luego mostró que para la mecánica cuántica ordinaria, las desigualdades de Bell se violan para ciertas configuraciones del aparato. Esto significa que ninguna teoría de variables ocultas puede reemplazar a la mecánica cuántica si también cumple con las condiciones de Einstein para la "realidad física".

El resumen EPR dice: "En una teoría completa hay un elemento correspondiente a cada elemento de la realidad. Una condición suficiente para la realidad de una cantidad física es la posibilidad de predecirla con certeza, sin perturbar el sistema. En mecánica cuántica en el En el caso de dos cantidades físicas descritas por operadores que no conmutan, el conocimiento de una excluye el conocimiento de la otra, entonces (1) la descripción de la realidad dada por la función de onda en la mecánica cuántica no es completa o (2) estas dos cantidades no puede tener realidad simultánea La consideración del problema de hacer predicciones sobre un sistema sobre la base de mediciones realizadas en otro sistema que había interactuado previamente con él conduce al resultado de que si (1) es falso, entonces (2) también es falso.Por lo tanto, se llega a la conclusión de que la descripción de la realidad dada por una función de onda no es completa".

De hecho, se pueden realizar experimentos de mecánica cuántica que violan rutinariamente las desigualdades de Bell; Actualmente estoy involucrado en la creación de uno que se validará violando las desigualdades de Bell. La gente ha estado haciendo esto por más de 40 años. El principal argumento en contra de cerrar este capítulo son las diversas "lagunas" en los experimentos. Recientemente se ha afirmado que un solo experimento ha cerrado simultáneamente todas las lagunas. Si eso es cierto, entonces no hay teorías clásicas de variables ocultas que puedan reemplazar a la mecánica cuántica regular a menos que sean groseramente no locales. ¡Einstein ciertamente no pensaría que esto fuera una mejora!

La respuesta a su pregunta, a pesar de lo que dicen los comentaristas, es sí, nuestras observaciones en física podrían ser causadas por factores que juegan un papel en una escala tan pequeña e inalcanzable que aún no podemos detectarlos.

Esto incluso tiene un precedente: antes de Einstein no podíamos decir qué estaba causando el movimiento aparentemente errático de los objetos microscópicos. Ver animación ( fuente ):

Su descripción de lo que ahora llamamos movimiento browniano describió correctamente el movimiento de la bola azul como resultado del bombardeo constante de las bolas rojas mucho más pequeñas. Si bien esto no parece útil al principio, las leyes de la termodinámica y las reglas de probabilidad ayudan a derivar cantidades macroscópicas útiles de movimiento a nivel celular, como qué tan lejos estará la bola azul de su centro de partida después de una cierta cantidad de tiempo. .

Tal vez, sí, pequeñas bolas diminutas de escala de longitud de Planck están bombardeando el interior de todos los núcleos causando las emisiones que ahora describimos con la fuerza débil. Sin embargo, lo que estás sugiriendo no es hacer física. En este campo, si no puedes observar tu predicción, no puedes esperar que otros la tomen como un modelo de facto de la naturaleza.

Si bien puede tener razón acerca de que la causa de los fenómenos de QM son estas interacciones diminutas y difíciles de medir, sin ningún tipo de prueba, solo está haciendo matemáticas (y sin las matemáticas, solo está haciendo ciencia ficción). Esta ha sido una de las principales críticas que escuchamos una y otra vez sobre la teoría de cuerdas.