¿Por qué los padres de la mecánica cuántica estaban tan seguros de que la desintegración radiactiva era indeterminista?

El ejemplo clásico de un sistema indeterminista es un isótopo radiactivo, por ejemplo, el que mata al gato de Schrödinger.

Entiendo que hay argumentos en contra de las variables ocultas en la mecánica cuántica, pero ¿cómo podían estar tan seguros, allá por los años veinte, de que las fuertes fuerzas nucleares involucradas en la radiactividad no estaban gobernadas por variables ocultas en lugar de la verdadera aleatoriedad?

Einstein estaba muy descontento con el indeterminismo de la mecánica cuántica con respecto incluso a efectos bien entendidos como los experimentos de hendidura de Young, pero parece un poco ideológico y descarado en nombre de Heisenberg & Co extender el indeterminismo a fenómenos que ni siquiera habían comenzado a entender. como la desintegración alfa.

¿Hay alguna razón para esta temprana seguridad en sí mismo al postular el indeterminismo?

La razón es más filosófica que física, la mecánica cuántica puede interpretarse completamente determinista (aunque no es local). Agregaré más sobre esto más tarde (tal vez mañana).
De Broglie propuso una teoría de variables ocultas para el electrón: en.wikipedia.org/wiki/…
@Ali, ¿podrías explicar más sobre la interpretación determinista? gracias
@ usuario26143 Claro.

Respuestas (2)

A Schrödinger se le ocurrió el gato en 1935, relativamente tarde en el desarrollo de la mecánica cuántica.

En la década de 1920 había mucha más incertidumbre. La escuela de Copenhague había querido cuantizar el átomo dejando el campo electromagnético clásico, como se formaliza en la teoría de Bohr-Kramers-Slater (BKS). La tesis de De Broglie de 1924 incluía la hipótesis de que había variables ocultas involucradas en el electrón. En los años 20 no se sabía prácticamente nada sobre el núcleo; el neutrón había sido teorizado pero no confirmado experimentalmente.

Pero estamos hablando de 1935. Esto fue después del principio de incertidumbre, después de Bothe-Geiger, después del descubrimiento del neutrón y después del artículo EPR. (Schrödinger propuso el gato en una carta discutiendo la interpretación de EPR). En ese momento, hace mucho tiempo que se había apreciado que si intentaba cuantificar un campo pero no otro (como en BKS), tenía que pagar un alto precio (conservación de energía-momento solo sobre una base estadística), y los experimentos habían falsificado una imagen tan mixta para los electrones que interactúan con la luz. Habría sido muy poco natural cuantificar electrones y luz, pero no neutrones y protones. Los neutrones y los protones eran partículas materiales y, por lo tanto, estaban en la misma categoría conceptual que los electrones, que habían sido los primerospartículas a cuantificar. Ivanenko ya había propuesto un modelo de capa nuclear en 1932.

¡Gran respuesta! No sabía la historia detrás de la pregunta cuando di mi respuesta.

Se sabía que existía un núcleo allá por los años 20. Si alguna vez hizo experimentos con la descomposición nuclear, vería las características de un proceso de Poisson. Me refiero a simples experimentos de pregrado, que, supongo, en la mayoría de los países incluso los teóricos que se especializan en otras ramas tienen que hacer antes de obtener su título (como lo hice yo). También podría ver que la vida media de una muestra no depende del tamaño de la muestra. Esto invalida cualquier afirmación de que existe alguna interacción determinista desconocida entre los núcleos que causa el comportamiento similar al estadístico, porque entonces la física cambiaría con el tamaño de la muestra. Por lo tanto, solo se puede concluir que había algún determinismo oculto dentro del propio núcleo que provoca la descomposición para simular un proceso de Poisson. Esto haría de un núcleo un sistema muy complicado, de hecho. La física estadística nos enseña cómo se comportan los sistemas clásicos en equilibrio. ¿Por qué el núcleo no está en equilibrio consigo mismo? El núcleo tendría que ser realmente muy especial para desviarse de la teoría de Boltzmann. Esto requeriría un comportamiento muy inusual y mecanismos físicos completamente desconocidos. Una teoría como esa parecería muy poco natural. Es una conclusión mucho mejor y más natural extender el indeterminismo cuántico conocido a partir de experimentos previamente entendidos al núcleo mismo. Al final, este enfoque resultó correcto. Cuando investiga activamente una teoría completamente nueva, nunca puede estar 100% seguro de que lo que está haciendo es correcto hasta que finaliza su investigación. Debe buscar la teoría más natural y consistente que pueda y esperar lo mejor. :) ¿Por qué el núcleo no está en equilibrio consigo mismo? El núcleo tendría que ser realmente muy especial para desviarse de la teoría de Boltzmann. Esto requeriría un comportamiento muy inusual y mecanismos físicos completamente desconocidos. Una teoría como esa parecería muy poco natural. Es una conclusión mucho mejor y más natural extender el indeterminismo cuántico conocido a partir de experimentos previamente entendidos al núcleo mismo. Al final, este enfoque resultó correcto. Cuando investiga activamente una teoría completamente nueva, nunca puede estar 100% seguro de que lo que está haciendo es correcto hasta que finaliza su investigación. Debe buscar la teoría más natural y consistente que pueda y esperar lo mejor. :) ¿Por qué el núcleo no está en equilibrio consigo mismo? El núcleo tendría que ser realmente muy especial para desviarse de la teoría de Boltzmann. Esto requeriría un comportamiento muy inusual y mecanismos físicos completamente desconocidos. Una teoría como esa parecería muy poco natural. Es una conclusión mucho mejor y más natural extender el indeterminismo cuántico conocido a partir de experimentos previamente entendidos al núcleo mismo. Al final, este enfoque resultó correcto. Cuando investiga activamente una teoría completamente nueva, nunca puede estar 100% seguro de que lo que está haciendo es correcto hasta que finaliza su investigación. Debe buscar la teoría más natural y consistente que pueda y esperar lo mejor. :) Esto requeriría un comportamiento muy inusual y mecanismos físicos completamente desconocidos. Una teoría como esa parecería muy poco natural. Es una conclusión mucho mejor y más natural extender el indeterminismo cuántico conocido a partir de experimentos previamente entendidos al núcleo mismo. Al final, este enfoque resultó correcto. Cuando investiga activamente una teoría completamente nueva, nunca puede estar 100% seguro de que lo que está haciendo es correcto hasta que finaliza su investigación. Debe buscar la teoría más natural y consistente que pueda y esperar lo mejor. :) Esto requeriría un comportamiento muy inusual y mecanismos físicos completamente desconocidos. Una teoría como esa parecería muy poco natural. Es una conclusión mucho mejor y más natural extender el indeterminismo cuántico conocido a partir de experimentos previamente entendidos al núcleo mismo. Al final, este enfoque resultó correcto. Cuando investiga activamente una teoría completamente nueva, nunca puede estar 100% seguro de que lo que está haciendo es correcto hasta que finaliza su investigación. Debe buscar la teoría más natural y consistente que pueda y esperar lo mejor. :) Cuando investiga activamente una teoría completamente nueva, nunca puede estar 100% seguro de que lo que está haciendo es correcto hasta que finaliza su investigación. Debe buscar la teoría más natural y consistente que pueda y esperar lo mejor. :) Cuando investiga activamente una teoría completamente nueva, nunca puede estar 100% seguro de que lo que está haciendo es correcto hasta que finaliza su investigación. Debe buscar la teoría más natural y consistente que pueda y esperar lo mejor. :)