Эйнштейн настаивал на том, что природа локально реальна , что также известно как контрфактическая определенность и означает, что результаты экспериментов предопределены. Но, если все предопределено в каждой области пространства (-времени), если все предопределено какими-то скрытыми переменными, то у нас нигде нет места стохастизму (случайности/свободе воли). Это означает, что у нас есть супердетерминизм — наше пространство-время статично и все известно заранее. Это правильно?
Я имею в виду, что если результат вашего измерения предопределен регионом пространства, в котором вы находитесь, то свойство, которое вы выбрали для измерения, также предопределено свойствами вашего региона. Вы не можете иметь свободную волю для себя и детерминизм для объекта, который вы измеряете.
Я спрашиваю, потому что известно, что знаменитая теорема Белла неприменима в случае супердетерминизма. Тем не менее, он используется, чтобы исключить местный реализм. Но как это сделать, если локальный реализм подразумевает супердетерминизм?
Вы правы в том, что неравенства Белла не исключают «супердетерминизма» (термин Белла), как он сам признавал: « ...если наши измерения не являются независимыми переменными, как мы предполагали... ..тогда эйнштейновская локальная причинность может сохраниться. Но, по-видимому, отдельные части мира глубоко переплетаются, и наша кажущаяся свободная воля переплетается с ними ». Вместо этого неравенства Белла условны: если экспериментаторы свободны выбиратькакие эксперименты они проводят, то результаты этих экспериментов, предсказанные квантовой механикой (и подтвержденные в лабораториях), несовместимы с локальным реализмом. Проверка детерминизма требует допущения индетерминированной свободы. Таким образом, на первый взгляд вывод Колокола кажется замкнутым, как говорит Браун в «Постулате фон Неймана» и «Свободе Белла» :
Он доказал, предполагая, что предсказания квантовой механики верны (что убедительно подтверждается экспериментальными данными), что не все события могут быть строго следствием их причинного прошлого, и для того, чтобы провести это доказательство, он счел необходимым ввести предположение что не все события являются строго следствием их причинного прошлого! »
Но все не так круглогодично, как кажется. Загвоздка в том, что даже самые строгие сторонники механического детерминизма обычно применяли свой детерминизм к экспериментам, которые они проводят, а не к своей способности их проводить, даже если их детерминизм диктует, что они не могут проводить их по своему желанию. Если они последовательно применяли свой детерминизм и к самим себе (именно это Белл называет «супердетерминизмом»), то он становится не только эмпирически нефальсифицируемым, но и бессодержательным: никакое контрфактуальное никогда не может быть проверено, потому что все установки заранее подготовлены. Таким образом, неравенства Белла ясно показывают, что нельзя быть детерминистом в отношении природы, не будучи также детерминистом в отношении своей способности «вопрошать» ее, говоря словами Галилея. И этот детерминизм крайне неправдоподобен до фантастичности по причине, упомянутой Беллом, он требует «глубокой запутанности», точно настроенных корреляций между очень удаленными областями вселенной, корреляций, которые в конечном итоге вынуждают пространственно удаленных экспериментаторов проводить одно измерение, а не другое. . На практике (это применимо ко всему, кроме сомнительной Вселенной в целом), декогерентность окружающей среды быстро уничтожит любые подобные корреляции.
Ирония заключается в том, что именно квантовое «призрачное действие на расстоянии» изначально мотивировало требование Эйнштейна о локальном реализме, но ввиду неравенства Белла ему пришлось принять что-то гораздо более жуткое, чтобы сохранить его. Но хорошая новость заключается в том, что, хотя неравенства Белла не исключают супердетерминизм, они также не обязывают его, они полностью согласуются с неопределенностью выбора измерения, а также с его результатами. И это гораздо более правдоподобная интерпретация.
Есть две реальные проблемы с представлением о том, что детерминистская физика означает предсказуемость результатов:
1) Если функции, определяющие поведение всего, связаны с обратной связью и нетривиальны по сложности, они будут демонстрировать хаотическую динамику.
2) Мы не можем выделить всю дополнительную информацию, которая приводит к текущему состоянию. Точно так же мы не можем определить точное текущее состояние, не разрушив это состояние. Но детали ниже нашей способности измерения остаются.
Случайность не просто уменьшается со временем по мере того, как вещи укладываются в последовательные закономерности, как когда-то представлялось традиционному механистическому мышлению. И не «играет сама себя»: энтропия — это не форма энергии, это совсем другое. Наша неспособность предсказывать результаты, особенно в небольших масштабах, распространяется и рекомбинируется сама с собой. И имеет тенденцию к увеличению.
Хаотическая динамика показывает, как очень маленькие изменения могут иметь непропорциональные последствия. Таким образом, существует всепроникающая базовая случайность в небольшом порядке, которую нельзя удалить, ее можно просто передвинуть. И мы не можем предполагать, что все его последствия будут небольшими.
Таким образом, существует большой разрыв между идеей о том, что «все предопределено», и идеей о том, что «случайности не существует». Результаты экспериментов могут быть такими же детерминированными, как и их входы. Но в некотором масштабе эти входы также не определены.
Оставшаяся неопределенность оставляет много места для свободы воли вверх и вниз по шкале поведения, даже если правила полностью соблюдаются в каждой точке пространства. Детерминизм может быть теоретически верным, но нерелевантным.
Термин локальный реализм на практике используется для обозначения следующего: всякая измеряемая величина имеет единственное измеримое значение в любой момент времени, и единственное значение этой величины определяется локальными уравнениями движения. Теорема Белла объясняет, что любая теория, удовлетворяющая этому ограничению, нелокальна.
Вы можете себе представить, что вся история Вселенной была предопределена заранее и включает в себя результаты, нарушающие теорему Белла, но они происходят таким образом, который удовлетворяет местному реализму. Однако это нарушает другой принцип науки: эволюционный принцип, согласно которому знание возникает только в результате процессов, включающих изменчивость и отбор среди репликаторов. Смысл экспериментов типа Белла состоит в том, чтобы создать ситуацию, которая проверяет локальный реализм по сравнению с квантовой механикой. Если законы природы сговорились помешать таким испытаниям, тогда эволюционный принцип ложен. Мало того, что для достижения этого заговора не требовалось никаких изменений и отбора, для соответствующих физических процессов даже не было необходимости использовать какое-либо хранилище информации, чтобы добиться этого результата, поэтому не было и репликаторов. Есть более короткий способ обобщить супердетерминизм: дерьмо случается. Он не объясняет результаты и даже не предлагает намека на какое-либо объяснение, он просто говорит, что дерьмо случается.
Существует локальное объяснение неравенств Белла, реалистичное в том смысле, что оно допускает существование объективной реальности: оно называется квантовой механикой. В квантовой механике измеримые свойства систем характеризуются не единичными числами, а эрмитовыми операторами. Существует вполне локальное объяснение возникновения корреляций в терминах свойств систем, представляемых такими операторами. Для объяснения того, как возникают корреляции, см.
http://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007
а также
Валентин Тихомиров
пользователь9166
Валентин Тихомиров
пользователь9166