¿Será alguna vez posible el determinismo?

El determinismo de Laplace no es físicamente correcto durante largos períodos de tiempo. Es decir, descuida el caos/"dependencia sensible de las condiciones iniciales"/crecimiento exponencial de perturbaciones microscópicas ya en la dinámica newtoniana, en lo que se pensó seriamente solo en el siglo XX. Siendo cierto, esto tampoco será superado. La estocasticidad entra en algunos caminos dinámicos clásicos con el tiempo.

Aquí hay sutileza. En la mecánica clásica, o la evolución de la función de onda, existe una especie de microdeterminismo, de modo que lo que ocurre en el instante siguiente está completamente determinado por lo que ocurrió hasta ese momento. Es en la evolución temporal más larga de un sistema caótico que la estocasticidad se cuela.

Por cierto, Lapalace dijo: "Debemos considerar el estado actual del universo como el efecto de su estado antecedente y como la causa del estado que sigue". Esta parte sigue siendo cierta en la mecánica clásica caótica.

Sin embargo, luego continuó: "Una inteligencia que conociera todas las fuerzas que actúan en la naturaleza en un instante dado, así como las posiciones momentáneas de todas las cosas en el universo, sería capaz de comprender en una sola fórmula los movimientos de los cuerpos más grandes también". como los átomos más ligeros del mundo, siempre que su intelecto fuera suficientemente poderoso para someter a análisis todos los datos, para él nada sería incierto, tanto el futuro como el pasado estarían presentes a sus ojos.La perfección que tiene la mente humana sido capaz de dar a la astronomía sólo proporciona un débil esbozo de tal inteligencia. (Laplace 1820)" Esta es la parte que el caos clásico invalida.

También puede leer http://plato.stanford.edu/entries/determinism-causal/

Finalmente, también hay dudas sobre si, a la luz de la relatividad general, los agujeros negros, etc., podemos incluso hablar de un "estado del universo como un todo". Puede que no haya una visión tan divina del todo. Sin embargo, estos temas necesitan un foro de filosofía.

Si quieres la opinión de una minoría sobre este tema, aquí está:

El determinismo significa que uno pide una teoría que describa sin ambigüedades lo que está pasando, sin la más mínima cantidad de confusión. Por supuesto, la confusión puede aparecer en una etapa posterior, cuando inevitablemente nos enfrentamos al hecho de que no sabemos exactamente cómo funcionan las leyes de la naturaleza en todas las circunstancias, y tampoco sabemos con precisión infinita en qué estado se encuentra el universo en ese momento. cualquier momento en el tiempo. Pero en principio, la teoría debería ser nítida. La teoría sólo debe hablar de realidades, de cosas que están ahí con certeza, o no, también con certeza.

La conclusión de la mayoría de los investigadores de que no existe la realidad porque, en la actualidad, no podemos describirla o medir las cosas con tanta precisión como nos gustaría, es ciertamente una conclusión prematura. Es cierto que todos los intentos de atribuir todas las observaciones actuales sobre las leyes de la naturaleza a algo que está sucediendo 'con certeza' han fracasado, pero esto no significa que uno deba darse por vencido. La afirmación que escuchas a menudo, que la mecánica cuántica es un hecho, permanecerá con nosotros para siempre, y significa que nunca habrá una teoría determinista, es prematura porque esa discusión aún está lejos de cerrarse.

Dio la casualidad de que John Bell presentó un argumento muy convincente en la década de 1960. Él "probó" que los resultados de algunos experimentos inteligentemente diseñados, como lo predijo la mecánica cuántica y, de hecho, luego se confirmó experimentalmente, no pueden reproducirse en teorías que asumen la existencia de la "realidad". Los experimentos en sí mismos son, por supuesto, "reales", pero puede preguntarse cuál sería el resultado si, durante el experimento, se modificara repentinamente la configuración. La modificación, se dijo, no puede afectar el resultado de las mediciones hechas a suficiente distancia, y entonces se llega a una contradicción.

¿Significa esto que la "realidad" no existe? Según la mayoría de los que investigaron esto, este es el caso, pero no estoy de acuerdo. Las observaciones "contrafactuales" son observaciones que en realidad no se hacen, porque se interponen en el camino de las observaciones que se pueden hacer. Exigir que estos deben tener un resultado bien definido porque de lo contrario su teoría no describe la realidad, es discutible. De hecho, ahora sé con certeza que esto es incorrecto, pero mis argumentos no se entienden.

De todos modos, mi afirmación es que se pueden hacer teorías que describan exclusivamente la realidad sin la menor cantidad de borrosidad, pero solo si entiendes cómo se relacionan con el mundo al que estamos acostumbrados. Tienes que renunciar a mucho: ni los átomos, ni las ondas, ni siquiera los campos cuantizados, pueden usarse para describir la realidad; en cambio, son las piezas de información más diminutas que deambulan en números gigantescos en el universo, las que describen la realidad. La comprensión actual del mundo físico no es adecuada para comprender esta situación por completo. Mientras tanto, la teoría de la mecánica cuántica, tal como es hoy, se destaca como algo hermoso, permitiéndonos mejor que cualquier otra cosa describir el comportamiento de los átomos, electrones y otras partículas subatómicas, con la mayor precisión posible. pero con limitaciones que están estrechamente relacionadas con nuestro limitado coeficiente intelectual. Hay borrosidad, pero si esta borrosidad permanecerá allí para siempre, solo el futuro lo puede decir.

El determinismo de Laplace está bien si ya no considera x(t) como la función que desea describir de manera determinista, sino que acepta el hecho de que solo la función de onda$\psi(x,t)$es determinista, e incluso eso solo cuando se descuidan los efectos QFT.

Experimentos como los de doble rendija, EPR y de desigualdad de Bell muestran que la mecánica cuántica no es solo una herramienta computacional, sino una propiedad genuina de la naturaleza. En este sentido, el Principio de Incertidumbre de Heisenberg no puede ser superado y no habrá reversión al determinismo.

El determinismo como más para preocuparse por los procesos estocásticos y caóticos que con el principio de incertidumbre de Heisenberg.

Como prueba simple, puede considerar fácilmente un sistema puramente clásico y observar que no tiene determinismo como había esperado Laplace.

No hay problemas que podamos resolver para superar el principio de incertidumbre. No podemos superarlo. Porque es como 1 + 1 = 2. Es un hecho matemático y no tiene nada que ver con la física.

Relación de incertidumbre general entre dos operadores$\hat{A},\hat{B}$es

$\sigma_A \sigma_B \geq \frac{|\langle [ \hat{A} \hat{B}] \rangle|}{2}$

cuando conectas la posición$\hat{x}$y el impulso$\hat{p}$operador en esta ecuación,

obtenemos

$\sigma_x \sigma_p \geq \frac{\hbar}{2}$