Почему люди исключают локальные скрытые переменные?

Идея моей последней статьи проста. В других блогах я убедился, что большинство людей отказываются идти со мной до конца. Я изложу свою аргументацию шаг за шагом, а вы можете выбрать, где вы хотите выйти.

1. Рассмотрим теорию суперструн в ее исходной, полностью квантованной версии. Многие люди считают, что это может иметь какое-то отношение к миру, в котором мы живем. У него есть интересные низкоэнергетические моды, которые показывают некоторое сходство с тем, что происходит в Стандартной модели: фундаментальные поля для частиц со спином 0, 1/2 и 1, а также как гравитоны для гравитационного поля, как гравитино. Теория не является общепринятой, но это интересная модель со многими чертами, похожими на наш мир. Конечно, не очевидно неправильное, и, конечно, очень квантовое. Существует гильбертово пространство состояний. Я использую его только как образец для иллюстрации своих идей. Но иди сюда, если хочешь.

2. Поперечные координаты струны образуют простую интегрируемую квантовую теорию поля на мировом листе струны. Эта интегрируемая система имеет левые и правые двигатели, образующие квантовые состояния, струнные возбуждения. Теперь я обнаружил унитарное преобразование, которое переводит базис этого гильбертова пространства в другой базис. В КМ мы делаем это все время, но что особенного в новом базисе, так это то, что он полностью охватывается набором левых и правых движений, которые являются целочисленными, в единицах, фундаментальная длина которых равна$2 \pi \sqrt{\alpha^\prime}$. Таким образом, у нас есть операторы, принимающие целые значения, и все они коммутирующие. Более того, они постоянно ездят на работу. Оператор эволюции здесь переводит левых движущихся влево, а правых движущихся вправо. Интуитивно вы можете обнаружить, что результат не такой уж сумасшедший: эти целые числа, конечно же, связаны с числами заполнения частицами в квантовой теории. У меня все еще есть гильбертово пространство, но оно управляется целыми числами. Если вам не нравится этот результат, пожалуйста, выйдите.

3. Сделайте что-то похожее на фермионы в теории суперструн. Их можно преобразовать в логические переменные с помощью преобразования Джордана-Вигнера. Теория суперструн, конечно же, имеет суперсимметрию на мировом листе. Это не исчезает, но становится менее заметным. Также фермионы трансверсальны. Булевы переменные также всегда коммутируют. Следующая остановка.

4. Поймите, что если Природа начинает с собственного состояния этих дискретных операторов, она и дальше будет находиться в таком собственном состоянии. Существует правило суперотбора: наш мир не может перейти к другому режиму собственных состояний, не говоря уже о том, чтобы войти в суперпозицию разных режимов. Таким образом, если в начале Вселенной мы были в собственном состоянии, мы и сейчас находимся в таком собственном состоянии. Выходи, если хочешь.

5. Я могу добавить строковые взаимодействия. Мне больше всего нравится, что струны меняются ногами, если у них есть общая целевая точка. Это детерминировано, поэтому вышеизложенное по-прежнему применимо. Это остановка, где вы можете выйти.

6. Вращения и преобразования Лоренца. Чтобы понять это, нам нужно знать продольные координаты. Исходная, полностью квантованная суперструна говорит вам, что делать: продольные координаты фиксируются путем решения калибровочных ограничений (как для координат, так и для фермионов). В суперстроке есть только операторы с действительными числами, разумеется, некоммутирующие. Этот шаг говорит нам, что работают только 10 измерений, и исправляет точку пересечения a. Не нравится? Пожалуйста, выйди.

7. Здесь у меня есть инвариантная теория Лоренца, эквивалентная модели, созданной исходной теорией суперструн, но действующая как клеточный автомат. Это клеточный автомат. Пассажиры остались?

Идея супердетерминизма на самом деле не касается свободы воли. Свобода воли — понятие, которое очень трудно определить логически-позитивистским образом. Если не верите мне, попробуйте дать определение! Если вы не можете точно сказать, что вы подразумеваете под понятием, с точки зрения «Если я сделаю то-то и то-то, что произойдет?» тогда неясно, правильно ли определено это понятие. Есть много вопросов, которые просто обманывают ваш мозг, заставляя вас видеть смысл там, где его нет.

Во-первых, я хочу сказать, что первоначальные идеи 'т Хофта были глубоко нелокальными и не напоминали идеи локальных клеточных автоматов, скажем, Вольфрама. В последние годы 'т Хофт рассматривал идею о том, что существует детерминистическая теория, локальная в пространстве-времени, которая воспроизводит квантовую механику. Эта идея явно ошибочна, и 'т Хофт несет чепуху.

Старые идеи 'т Хофта о лежащей в их основе реалистической теории были не такими глупыми, поскольку они следовали за голографическим принципом. Как только вы поймете, что гравитация определяется далеко на голографическом экране, идея скрытых переменных станет более правдоподобной, потому что физика гравитации нелокальна в том смысле, что предполагает, что она может исправить квантовую механику. Однако реальных предложений по этому поводу нет, только расплывчатые предположения.

Голографические скрытые переменные могли бы даже быть голографически локальными, что означает, что они локальны на голографическом экране. Мало что можно сказать без точного предположения о том, что представляют собой эти переменные.

Но если вам нужны скрытые переменные без голографической нелокальности, то у вас проблемы. Вы пытаетесь выйти из проблемы, используя «супердетерминизм», идею о том, что настройки поляризации определены заранее, и поэтому нарушения неравенства Белла не обязательно означают, что локальные скрытые переменные логически невозможны.

Супердетерминизм глуп

Доказательство теоремы Белла говорит вам, что измерения различных поляризаций далеких частиц имеют статистику, которую нельзя воспроизвести заранее только электронами, что делает шпаргалок, когда они близки, о том, каким будет ответ для разных экспериментов. .

Если вы хотите воспользоваться лазейкой супердетерминизма, вам нужно предположить, что существуют электронные шпаргалки, которые сообщают электронам, как себя вести, и, кроме того, существует некий механизм, связывающий электронные шпаргалки с выбором экспериментального аппарата, в каком направлении измерять, так что направление, которое человек выбирает для измерения, каким-то образом определяется этими шпаргалками.

Чтобы понять, насколько это нелепо, я мог бы запрограммировать компьютер на запуск генератора случайных чисел и установить поляризаторы в соответствии с результатом. Затем , какой бы генератор случайных чисел я ни выбрал , результат должен точно так же соотноситься с шпаргалками.

Если я использую тепловой генератор случайных чисел (нагретый чип, который считывает случайные 0 и 1), результат должен быть соотнесен со шпаргалками. Эта корреляция не может измениться, даже если я изменю температуру, изменив все число положений и скоростей частиц Авогадро. Это не изменится, если я прикоснусь чипом к горячей жидкости, вводя новые атомы. Корреляции все равно, подброшу ли я монетку и переключу генератор случайных чисел на другой, или если я перепрограммирую эксперимент, чтобы разные результаты соответствовали разным настройкам поляризации. Природа заговора настолько неправдоподобна, что для этого требуется интеллектуальное агентство, которое точно знает, что я делаю, и перестраивает все шпаргалки и корреляции, чтобы все получилось правильно.

Такой механизм просто невозможно представить. Это противоречит здравому смыслу, что для любой процедуры рандомизации, которую можно придумать, результаты коррелируют с электронными шпаргалками. Кроме того, если у вас есть пучок различных коррелированных электронных пар, вы можете измерить ту или иную электронную пару. Механизм должен быть соотнесен со всеми электронными шпаргалками. Я думаю, что это достаточно нелепо, чтобы называть супердетерминизм лазейкой — это просто злоупотребление языком — это такая же лазейка, как если бы мы все могли мечтать в матрице, а инопланетяне подстроили результат так, чтобы он выглядел так. квантовая механика верна. Это не более правдоподобно, чем подобная чепуха.

Свободная воля

Вы подняли вопрос о свободе воли, а это старая пила из философии. Фактическая история идеи важна --- она ​​исходит из религиозного парадокса:

• Если Бог знает, что должно произойти, и сделал так, чтобы все это произошло вне пространства и времени, как Бог может наказать людей за зло, отправив их в ад?

Это основной вопрос, который беспокоил людей в христианском богословии и приводил к спорам о свободе воли. Понятия в этом вопросе очень трудно определить логически-позитивистским способом, и когда вы определяете их таким образом, проблема испаряется. Здесь нет проблемы, и никогда не было, независимо от того, что понятие Бога не было должным образом определено, а его свойства никоим образом не выведены из рамок, способных убедить кого-либо каким-либо образом, кроме как силой общественного мнения. соглашение.

Чтобы сделать логико-позитивистское описание, вы должны определить все свойства в терминах чувственного опыта. Таким образом, можно дать следующее определение свободы воли:

Свобода воли (версия 1): если у меня есть бутерброд с ветчиной и бутерброд с сыром, и я кладу их перед собой, и мне говорят «возьми один и съешь», то в конечном итоге я держу один из бутербродов и есть это.

Это явно не к добру. Идея свободы воли состоит не в том, что мы что-то делаем, а в том, что мы могли бы сделать что-то еще. Итак, попробуйте следующее:

Свобода воли (версия 2): если у меня есть бутерброд с ветчиной и бутерброд с сыром, и мне говорят: «Если вы не подчинитесь этому предсказанию, вы получите 1000 долларов. Я предсказываю, что вы возьмете сэндвич с ветчиной и съедите его», тогда я возьмет бутерброд с сыром и съест его. Точно так же, если мне скажут: «ты будешь есть сыр», я съем ветчину.

Это определение тоже не очень. Это говорит о том, что я способен плевать на любые предсказания относительно своего поведения, если у меня есть для этого мотивация. Это не зависит от детерминизма: если вселенная детерминистична, как существо в компьютерной симуляции, у вас все еще может быть такой тип плюющегося поведения. Все, что он говорит, это то, что если вы предсказываете результат, а затем сообщаете человеку результат, который вы предсказали, вы меняете результат, так что его больше нельзя предсказать.

Но это самое близкое, на мой взгляд, понимание концепции свободы воли. Итак, свобода воли для меня означает следующее:

Свобода воли (версия 3): Имея доступ к предсказаниям любого алгоритма, который пытается предсказать ваше поведение и дает вам стимулы, чтобы вопреки предсказанию, агент имеет свободную волю до такой степени, что предсказания не сбудутся.

Это относится и к людям: если заядлому курильщику сказать: «Не кури год, и получишь миллион долларов», то вполне вероятно, что человек не будет курить год. Но это явно не имеет ничего общего с интуицией людей по этому поводу. Интуиция подсказывает, что предсказание можно опровергнуть, даже если оно находится за занавеской, скрытой от агента.

Но если вы не сообщаете агенту предсказание, нет смысла говорить, что агент каким-то образом ведет себя несвободно, делая то, что вы предсказываете. Я предсказываю, что завтра вы встанете с постели, но это не значит, что вы не встанете по своей воле. Это означает только то, что если я скажу вам , что предсказываю это, и дам вам большой стимул оставаться в постели, например, миллион долларов, и вы все равно встанете с постели.

Дело о Боге в самом начале действительно решается правильным определением Бога, но даже если предположить, что вы верите, что Бог — это внешний агент, который знает будущее и наказывает грешников в загробной жизни (что-то, из чего я не могу понять логический смысл), то, что Бог знает будущее в этой метафизике, не означает, что вы его не выбирали, так как Бог не говорил вам предсказание и не просил вас назло ему!

На самом деле, в определенном смысле, во многих религиозных традициях Бог действительно говорит вам некоторые предсказания о человеческой природе и просит вас назло им — например, предсказание о том, что люди будут жестокими и своенравными. Такого рода вещи просят людей вопреки предсказаниям об общем отвратительном характере человеческих отношений в дарвиновском мире, и настойчивое требование, чтобы человек вопреки этим предсказаниям, несмотря на отсутствие стимула для этого, является главной целью религиозной веры. .

В любом случае, это большое отступление. Дело в том, что понятие свободы воли не имеет четкого определения, и любой способ его позитивистского определения либо очевидно верен, что люди обладают свободой воли, либо явно ложен, либо очевидно бессмысленно задавать вопрос. Тот факт, что свобода воли не имеет определения или, по крайней мере, непротиворечивого согласованного определения, должен заставить задуматься всякий раз, когда кто-то обсуждает это понятие, поскольку этот человек может наложить на него любое определение, которое ему или ей нравится, и рассуждать с этой метафизической позиции. .

Позиция, что супердетерминизм означает, что у нас нет свободы воли, верна только в том смысле, что это детерминизм . Это не противоречит свободе воли в определении, которое я дал выше, поскольку детерминизм не говорит вам, каким будет ваш выбор, и не просит вас назло ему, а тем более не дает вам стимула для этого.

Один из способов нарушить приведенное выше определение свободы воли — послать коррелированные электроны далеким экспериментаторам, Алисе и Бобу, и попытаться предсказать параметры поляризации Алисы, захватывая электроны по пути и измеряя их шпаргалки (несовершенно, измеряя их спины). Проблема, конечно, в том, что с супердетерминистской точки зрения человек, улавливающий и измеряющий электроны, ничего не предсказывает об Алисе и Бобе, потому что шпаргалки электрона теперь коррелируют с настройками поляризации этого человека, а не Алисы или Боба. Такого рода бессмыслица делает невозможным любое экспериментальное мышление и проверку научных гипотез, и на самом деле это форма гипотезы магической вселенной. От него надо отказаться априори .

Так что, в отличие от концепций даже Бога и религии, я не вижу никакого способа осмыслить концепцию супердетерминизма в рамках логико-позитивизма. Я лично считаю ответ на вопрос решительным «нет». Нет, это неправда, что существует лазейка в супердетерминизме, и локальные скрытые переменные просто исключаются нарушением неравенства Белла.

Суть теоремы Белла состоит в том, что следующие три допущения не могут быть верны вместе: 1) свобода выбора; 2) местность; 3) Корреляции требуют объяснения (в форме принципа общей причины).

Это не имеет ничего общего ни со скрытыми переменными, ни с реализмом (как мог бы утверждать Цайлингер), ни с детерминизмом, ни с проекционным постулатом. Им не нужно вдаваться в предположения.

Поэтому, если вы хотите сохранить Локальность и ненавидите необъяснимые корреляции, отказ от свободы выбора — ваш единственный выбор.

Но экспериментальная проверка самой Науки зависит от свободы выбора (в изменении параметров, в подготовке желаемых начальных состояний и т. д.). Без этого предположения все наши нынешние физические теории могли бы оказаться великой иллюзией, а реальная теория могла бы быть совершенно другой. Я не понимаю, как аргумент Хофта в упомянутой вами статье может избежать этого вывода.

Я бы сказал, что теорема Белла также основана на некоторых других допущениях, которые можно подвергнуть сомнению, например, на постулате проекции, который обычно требуется для доказательства того, что неравенства Белла могут быть нарушены в стандартной квантовой теории. Причина, по которой этот постулат подвергается сомнению, состоит в том, что, строго говоря, он противоречит унитарной эволюции квантовой теории (это хорошо известная проблема измерения в квантовой теории). (Более того, этот постулат напрямую вводит нелокальность, и это может быть одной из причин, по которой люди склонны исключать локальные скрытые переменные). С другой стороны, нет никаких экспериментальных доказательств таких нарушений без лазеек. Вслед за другими людьми я рассматриваю этот вопрос в статье, опубликованной в Int'l Journ. квантовой информации ( http://www.akhmeteli.org/akh-prepr-ws-ijqi2.pdf). Существует также существенно обновленная версия на http://arxiv.org/abs/1111.4630 .

После проведения 12-летнего эксперимента, чтобы увидеть, являются ли события предопределенными, т. е. сверхдетерминированными, как постулировал Джон Белл, были получены абсолютные и точные результаты, подтверждающие существование абсолютного детерминизма. Недавно я применил это открытие к недавнему предварительному открытию бозона Хиггса и обнаружил, что была допущена фундаментальная ошибка. Результаты недавно были опубликованы в фундаментальном рецензируемом физическом журнале:

http://fundamentaljournals.org/ijfps/downloads/37-IJFPS_Dec_2012_44_47.pdf

Эта ошибка упущения показала, что наше восприятие реальности основано на следствии, которое ослепляет нас к истинной причине и следствию. Физика ищет фундаментальное «взаимодействие» нашего существования через «следствия» взаимодействий, а не их причину. Например, может ли взаимодействие происходить без предварительного выбора?