Я понимаю ЭПР-эксперимент и неравенства Белла. Я вижу, как удаление «локальности» решает проблему и как удаление «реализма» решает проблему (например, на самом деле нет скрытых переменных, пока вы их не измерите).
А вот третий вариант, контрфактическая определенность , я не понимаю. В чем именно разница между контрфактической определенностью и реализмом ?
Я не согласен с Дану. Это серьезный вопрос, которым занимаются физики-теоретики, занимающиеся основами квантовой механики.
Контрфактическая определенность — это эпистемологическое свойство, которое, по сути, позволяет вам задавать вопросы «что, если» об экспериментах. Например, при судебно-медицинском анализе автомобильной аварии может быть важно знать: «Если бы водитель превышал скорость, произошла бы авария?» или что-то в этом роде. По сути, согласно своему названию, теория, обладающая контрфактической определенностью, позволяет вам использовать информацию из реального эксперимента, чтобы определить, что произошло бы, если бы вы изменили X или Y в установке.
Реализм — это метафизическое свойство теории, утверждающее, что объекты теории реально существуют в мире. Это контрастирует с инструментализмом , который утверждает, что теории — всего лишь полезные инструменты для предсказания результатов, но мы не должны слишком серьезно относиться к их объектам. В качестве общего примера возьмем электричество: существует ли электрон? Реалист сказал бы «да» и продолжил бы определять его свойства и эксперименты, подтверждающие эти свойства. Инструменталист сказал бы нет, что электрон — это полезное понятие , которое мы связываем с конкретным явлением, но оно не существует независимо. Главное отличие в отношении: инструменталисты рассматривают теорию как развитие все более прагматичных инструментов предсказания, в то время как реалисты рассматривают теорию как серию все более точных представлений реальности, причем каждый «сдвиг парадигмы» (согласно Куну) дает более детализированную картину.
Это глубокий вопрос, лежащий в основе науки. Действительно, было приложено немало усилий, чтобы попытаться понять, является ли математика квантовой механики просто изобретением или отражением реальности. Удивительно, но Белл открыл экспериментальный метод ответа на этот вопрос, и в результате выяснилось, что квантовая странность является неотъемлемым аспектом природы. Бог играет в кости, и детерминизм не может быть спасен скрытыми переменными, которых явно не существует.
Реализм — это вера в то, что природа существует независимо от чьих-либо сознательных мыслей, знаний или наблюдений. Падающее дерево в безлюдном лесу до сих пор вызывает грохот. Луна все еще там, когда никто не смотрит.
Но в физике нужны более точные определения. Итак, перефразируя реализм, мы постулируем, что материальные объекты существуют независимо, а также обладают определенными свойствами, которые можно измерить [в квантовой механике любое индивидуальное свойство в принципе может быть определено с произвольной точностью]. Более того, эти свойства имеют только одно значение в любом данном месте и в любое время, и этот факт не зависит от того, измеряем мы их или нет. Таким образом, даже если мы их не измеряем, они имеют единственное точное значение, которое они имели бы, если бы мы их измеряли. Это CFD.
Мы проходим через эту ментальную пытку, потому что уравнения квантовой механики и экспериментальная проверка Белла говорят прямо противоположное. То есть обобщенный реализм по-прежнему считается правильным, но CFD явно опровергается. Дьявол кроется в деталях.
Свет от далеких звезд тускнеет пропорционально обратному квадрату расстояния по мере того, как электромагнитное излучение распространяется по поверхности расширяющейся сферы. Но испускаемые фотоны имеют одинаковую энергию на любом расстоянии [hv, где v — частота]. Мы понимаем, что расширяющаяся сфера — это волновая функция, связанная с вероятностью обнаружения фотона. Фотон существует ВЕЗДЕ на сфере, пока он не измерен. Таким образом, на больших расстояниях мы по-прежнему получаем фотоны с постоянной энергией, которые обнаруживаются отдельными атомами в дискретных точках, просто их меньше.
Результаты стрельбы электронами по двум щелям предсказуемы только в том случае, если мы предположим, что электрон существует одновременно во многих местах в одно и то же время [подобно ряби на пруду после падения камешка]. Одиночный электрон проходит через обе щели, и одиночный электрон, существующий во многих местах одновременно, отталкивает/вмешивается в свои многочисленные «я». Но когда положение, наконец, измеряется [как точка света на флуоресцентном экране], электрон всегда находится в определенной точке. Действительно, электроны никогда не измеряются как нечто большее, чем точечные частицы, но если мы не предположим, что они являются волнами [множество одновременных местоположений] до этого, наши предсказания не совпадают с экспериментальными результатами.
А подробности - это не философия, а НАУКА.
Запутанность — сложная и очень тонкая концепция. Рассмотрим пару незапутанных электронов. Каждый электрон связан с квантово-механическим свойством, называемым «спин». Спин каждого электрона может быть направлен вверх или вниз. Если у человека нет предварительной информации перед проведением измерения, вероятность того, что электрон № 1 будет иметь спин «вверх», будет 50%. То же самое для электрона № 2. Систему, состоящую из двух незапутанных электронов, математически можно рассматривать как формальную систему, состоящую из двух дискретных и независимых случайных величин.
Математический эквивалент двух запутанных электронов был бы системой двух дискретных случайных величин, за исключением того, что в этом случае две дискретные случайные величины не являются независимыми. Скорее их состояния должны быть описаны в терминах условных вероятностей.
Если рассматривать запутанность таким образом, большая часть «странностей», связанных с этой темой, исчезает.
Дану
Альфред Центавр
Дану