¿Pueden los observadores ser partículas?

En general, la mecánica cuántica divide un sistema, lo que se debe observar y un observador. Generalmente se considera que se trata de algún ser humano. Pero, ¿por qué restringirlo a tal? ¿Por qué no una partícula?

¿Hay una buena razón física o una razón filosófica para descartar esto como no sostenible?

Estoy pensando aquí específicamente en la interpretación de Copenhague, o en su encarnación moderna, historias consistentes. Entiendo que la decoherencia en historias consistentes reemplaza por completo la idea del colapso de la ola en la Interpretación de Copenhague.

Esencialmente, la idea de un sistema observado y un observador se complementa con un entorno, que a primera vista parece completamente natural. La idea de decoherencia proviene de la física estadística.

Estoy sugiriendo que una partícula que actúa como un 'observador' necesita 'saber' en qué estado se encuentra el sistema observado para 'saber' cómo reaccionar ante él. La decoherencia resuelve la superposición de estados en el sistema observado en una mezcla de probabilidad.

Muy posiblemente relacionado: 1 , 2 ("Un aspecto importante del concepto de medición se ha aclarado en algunos experimentos QM donde un solo electrón demostró ser suficiente como "observador"; no hay necesidad de un "observador" consciente"), 3 , 4 , 5
Solo una pregunta. ¿No es un electrón en su propio marco de reposo un observador potencial?
@Gugg, esa cita de Wikipedia parece terriblemente exagerada. La investigación a la que hace referencia demuestra mediciones débiles y puede interpretarse como una refutación de la necesidad de un observador consciente, pero no se acerca a decir que un solo electrón puede actuar como un observador.
(A la pregunta original) La respuesta formal es no, porque los observadores se definen como conscientes. La respuesta práctica es no, porque la decoherencia de la función de onda requiere la interacción con un sistema muy grande (y la evidencia ha demostrado que el colapso podría surgir como una consecuencia aproximada de esa interacción).
¿Qué tal esto como una alternativa a la pregunta: ¿Cuál es el sistema más simple que puede ser un observador? ¿Puede tal sistema ser "inconsciente"? Por ejemplo, ¿alguien ha ideado un autómata observador cuántico, de forma análoga a la máquina de estados finitos Maxwell Daemons considerada por Bennett y otros? ¿O alguien está investigando sobre tales construcciones? Este parecería ser un tema de investigación maravilloso, si es poco probable que alguien no lo esté haciendo ya.
Un "observador" en mecánica cuántica no es un ser humano ni ningún tipo de inteligencia. Se define limpiamente como un proceso que tiene una memoria duradera. Como tal, tiene que ser irreversible. Eso es realmente todo lo que se requiere de una "medición". Solo Dios Todopoderoso sabe por qué hay tanta confusión sobre algo tan trivial.
@curiousone: bueno, eso es más o menos lo que estaba sugiriendo; sin embargo, sospecho que la 'confusión' proviene de una posible alineación con el idealismo, que generalmente está en contra de la base filosófica normativa de la física desde la época de Newton, que tiene una base materialista; Sin embargo, no estoy seguro de que este sea el punto de vista de Newton, siguiendo los trabajos menos conocidos de Newton.
Departamento equivocado. No estamos haciendo filosofía aquí, solo medidas. Newton no sabía nada de mecánica cuántica, así que es inútil mirarlo en busca de ayuda.
@curioysine: En realidad, Carlos Rovelli dice en alguna parte que los físicos que no se han interesado en los fundamentos filosóficos de la física no han hecho una gran contribución a la física. Quizá una pequeña exageración, pero sin embargo acertada para aquellos físicos que estén interesados. En cuanto a Newton, esperaría que estuviera interesado en la Metafísica y la física de Aristóteles , dada su fuerte oposición a la acción a distancia y, como dijo, por razones filosóficas.

Respuestas (4)

Esto depende de la ubicación del corte de Heisenberg. La ubicación del corte de Heisenberg es arbitraria (pero ciertas elecciones se llamarían diferentes interpretaciones de la mecánica cuántica). Todo lo que está más allá del corte de Heisenberg (en el lado del corte de Heisenberg opuesto al sistema observado) puede funcionar como observador.

ver physics.stackexchange.com/questions/4366/… sobre el corte de Heisenberg, particularmente la respuesta de Luboa Motl

Dado que esta pregunta ha vuelto a surgir, creo que involucra el mirarse el ombligo de las personas que discuten la filosofía de la mecánica cuántica.

En física de partículas, todos los resultados experimentales en los que se valida el modelo estándar suceden con "partículas adentro --- partículas afuera", para obtener las secciones transversales y las desintegraciones. La interacción primaria es el observador. Ciertamente, no son los bancos de datos donde se guardan las mediciones de la interacción, ni los físicos que reúnen los miles y millones de interacciones para verificar las distribuciones de probabilidad de la mecánica cuántica en busca de cortes transversales y decaimientos.

En la región de interacción solo hay partículas y campos, ningún observador humano observa cada evento a medida que sucede, es el movimiento de las partículas entrantes, protones sobre protones, lo que crea las interacciones en el LHC.

Si una partícula puede ser un observador o no, es en parte una cuestión de qué interpretación de QM se está considerando y en parte una cuestión semántica (cómo definimos "observador").

El punto de vista que describe en la pregunta es el más cercano a la mecánica cuántica relacional de Rovelli .

Creo que en QM uno suele referirse al observador como humano, ya que es un humano que lee el resultado en la pantalla del dispositivo experimental pero, fundamentalmente, para algo más. Cuando un humano observa un sistema de mecánica cuántica, lo hace a través de campos y partículas, no con su mente. El hecho de que un ser humano observe girar hacia arriba o hacia abajo en un experimento de Stern-Gerlach es de hecho el hecho de que el electrón interactúa con un campo magnético y luego pasa a través de una pantalla. ¿Dónde está el humano? Por supuesto, existe una pregunta filosófica: si el mundo existe si no hay nadie mirándolo. Supongo que la respuesta podría depender de quién conteste la pregunta, pero por supuesto no creo que los seres humanos tengan ningún papel especial en el universo y, por supuesto, no en las leyes físicas. Así que definitivamente diría que no, QM no necesita humanos.

Puede formular esto de manera mucho más sucinta: una medición requiere irreversibilidad (de lo contrario, no puede haber un registro duradero). De esa manera se puede evitar toda mención de humanos.
@CuriousOne No es posible formar una teoría comprobable de la naturaleza que sea útil y que al menos no involucre implícitamente a los humanos que realizan experimentos.
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