¿Por qué el teorema de Bell nos obliga a negar la localidad? ¿Por qué no negar el realismo en su lugar?

Es absolutamente posible negar el realismo en lugar de la localidad para burlar el teorema de Bell.

Muchos Mundos / Everett, historias coherentes, interpretaciones relacionales, QBism, y (posiblemente) la interpretación de Copenhague hacen este movimiento. La interpretación operativa de “callar y calcular” también lo hace. Y esta es la interpretación más popular de todas.

Pero debe ser preciso acerca de cómo está negando el realismo, no puede simplemente decir: “Estoy negando totalmente el realismo. Mire, mi teoría es completamente espiritual e inestable”. Eso no ayuda.

Para poder sortear el teorema de Bell, necesitas negar el realismo de Bell . Y esta condición está bien definida: que hay distribuciones de probabilidad bien definidas en los resultados de cada una de las dos mediciones a distancia (es decir, en el resultado en el sistema 1, en el resultado en el sistema 2 y en el resultado conjunto de ambas ).

Por ejemplo, Many Worlds / Everett y las historias coherentes no son realistas en el sentido de Bell, porque todos los resultados de medición se realizan. Los axiomas de probabilidad de Kolmogorov son violados, por lo que no existen distribuciones de probabilidad bien definidas en ninguna de las mediciones. Este punto a veces se malinterpreta, y los defensores de Muchos Mundos pueden enfadarse por tener su enfoque categorizado como una interpretación “no realista”. Pero estamos hablando del realismo de Bell , y no hay un juicio de valor implícito. [1]

QBism, Copenhague y “cállate y calcula” son tradicionalmente menos realistas acerca de las probabilidades, excepto en el contexto de la medición: simplemente niegan que tengan sentido, excepto en el contexto de configuraciones de medición específicas. Entonces ellos tampoco asignan distribuciones de probabilidad. [2]

La Scholarpedia vinculada en los detalles de la pregunta: el teorema de Bell, trata de hacer un punto muy similar al anterior: negar el realismo en el contexto del teorema de Bell es una característica muy específica de una teoría que debe entenderse cuidadosamente.

Pero siento que el enfoque y la estructura lógica del artículo son casi intencionalmente oscuros: la sección ofrece ejemplos en los que parece que una teoría podría estar negando una forma de realismo de sentido común, pero de hecho no niega el realismo de Bell . Pero el argumento es muy difícil de seguir.

Esto no se ve favorecido por su apelación al lenguaje de los beables, con un supuesto de familiaridad con los debates filosóficos de larga data en el área, ni por presentar varias afirmaciones polémicas como si fueran un hecho resuelto. No creo que nada de esto ayude a la claridad, y estoy desconcertado en cuanto a cómo alguien obtendría una visión clara del teorema de Bell de este artículo.


[1] El artículo vinculado en los detalles de la pregunta acepta esto para muchos mundos, pero lo niega para Historias coherentes. Esto es controvertido por decir lo menos, sin embargo, el artículo lo describe como un hecho.

[2] Algunas marcas de Copenhague son más claras que otras. Interpretar todas las variedades de la interpretación de Copenhague podría llenar un libro. Y lo ha hecho.

Así que, básicamente, la razón por la que el realismo no se lanza a los lobos para salvar la localidad es que es una idea demasiado delgada para mantenerlos a raya. OK … déjame expandir eso.

Primero tenemos que tener cuidado con lo que significa “realismo”. Debo confesar que no me gusta la definición utilizada por otro autor, que significa que las propiedades son “independientes de la mente”, aunque es una que he visto en otros lugares. La cuestión es que la teoría de la gestión de la calidad no incluye cosas llamadas “mentes”, por lo que es un tipo de pregunta. La forma en que describiría el realismo en QM es que es la creencia de que los resultados de una medición son propiedades de lo que se está midiendo. Entonces, si hago una medición en un electrón puedo encontrar el momento, la posición o alguna otra propiedad del electrón. La creencia contraria es que los resultados de una medición son propiedades del proceso de medición. Así que encuentras un impulso, pero no es el impulso del electrón (bueno, no lo fue, porque simplemente lo cambiaste de todos modos). Es el impulso de la medición del electrón, y no estaba de alguna manera en el electrón antes ni nada de eso. Para dar una analogía, podría medir la altura de salpicadura de alguien saltando en una piscina. Pero la persona no tiene una propiedad llamada ‘altura de salpicadura’ que estoy midiendo.

Parece un punto sutil? Bueno sí. Y ese es el problema. En última instancia, se trata de lo que usted cree acerca de sus mediciones, no de las mediciones en sí mismas. Por lo tanto, renunciar al realismo realmente no soluciona los problemas, todavía tienes que enfrentarte a algún tipo de no-localidad.

El teorema de Bell, junto con la medición experimental, muestra que o bien no se pueden tener variables ocultas en QM o que deben ser variables muy extrañas. Una de las formas más simples de rareza es aceptar que las variables pueden ser no locales (y realistas o no). Pero como Michael Price señala en su respuesta, puedes renunciar a otra cosa y elegir un tipo diferente de variable extraña y mantener la localidad. Las teorías de los Mundos Mundos renuncian a la idea de que las variables tienen un solo valor, que funciona igual de bien.

Así que puedes abandonar tanto el realismo como la localidad (que es lo que ya había hecho la interpretación de Copenhague), o simplemente la localidad (que es lo que hace la mecánica de Bohmian), o abandonar otra cosa (como lo hace Many Worlds). Pero realmente no puedes simplemente renunciar al realismo y llegar a ningún lado, porque es difícil ver cómo ayuda lo que importa.

El teorema de Bell no nos obliga a negar la localidad o el realismo. Sus resultados son totalmente compatibles con la mecánica cuántica estándar, por lo que es posible realizar cualquiera de las interpretaciones habituales de la mecánica cuántica. Solo está diciendo que la interpretación del conjunto de Einstein no es una de ellas, ni es un mundo clásico subyacente. Un ejemplo de una interpretación compatible con el teorema de Bell es la interpretación de muchos mundos; Es local, relativista y realista.

La interpretación de la mecánica cuántica de los muchos mundos (Everett)

Porque renunciar al realismo así como a la causalidad (como usted también lo ha hecho), además, tanto en las versiones extremadamente débiles que son suficientes para probar el teorema (el criterio de EPR de la realidad, el principio de la causa común de Reichenbach) sería casi equivalente a rendirse. ciencia.

¿Cuál sería la diferencia entre la ciencia y la astrología, si la ciencia rechaza el realismo y ya no busca explicaciones realistas y causales de las correlaciones observadas?

Casi no hay una falsificación experimental imaginable que pueda sobrevivir si uno está dispuesto a rechazar el realismo y la causalidad para evitar la conclusión de que la teoría amada está falsificada.

Por cierto, no nos obliga a rechazar la localidad. Única localidad de Einstein. ¿Nombraría una teoría con velocidad máxima de transferencia de información 10 000 c nombre no local? ¿Por qué? No es local de Einstein, eso es todo.

Podemos negar el realismo en su lugar.

A pesar de que el artículo al que se hace referencia en los detalles de la pregunta afirma que

negarse a hablar sobre elementos de la realidad no es una estrategia por la cual uno pueda defender la localidad de la teoría cuántica

el artículo más tarde contradice esto cuando dice:

La cuestión de si se puede aprovechar un enfoque de muchos mundos (o relacional) para crear una teoría local (y empíricamente viable) permanece abierta.

Entonces, ellos admiten que puede ser posible retener la localidad. Por lo tanto, parecen sobreestimar su caso contra la localidad.

Utilice wikipedia.

Tampoco entiendo el punto que están haciendo, y creo que el párrafo está muy mal escrito y no tiene fuentes, por lo que no puedo encontrar referencias a otros artículos que expliquen cuál es su punto. Las fuentes que han dado de hecho parecen argumentar en contra de su punto …

[0811.2862] Teorías realistas no locales y el alcance del teorema de Bell

Una ironía es que no habrían podido presentar este argumento en la wikipedia, porque se les habría requerido que citaran sus fuentes, lo que le habría dado una mejor explicación del punto que intentan señalar.