Generalmente escucho que se asume que la desigualdad de Bell implica la violación de la definitividad contrafactual, porque la localidad se considera sacrosanta. Entiendo, por supuesto, que las violaciones medibles de la localidad son lógicamente inconsistentes. Pero, ¿qué tienen de malo las violaciones "ocultas" de la localidad? ¿Cuáles son las razones por las que las teorías de variables ocultas no locales están mal vistas? ¿Es sólo porque las ontologías que están actualmente sobre la mesa (como la teoría de Broglie-Bohm) se consideran un poco feas?
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AgentConundrum
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Luboš, como siempre, da buena cuenta de ello. Sin embargo, hay muchos relatos alternativos, algunos de los cuales tienen cierto sentido. Su pregunta está formulada de una manera que me sugiere un tipo de respuesta específica.
La localidad de Einstein de la dinámica está muy bien apoyada por el experimento. Si por localidad te refieres a la de Einstein, entonces no hay "violaciones medibles de la localidad". Por otro lado, no hay localidad de las condiciones iniciales, por definición; considere, por ejemplo, un campo clásico que es cero en todas partes en el espacio de Minkowski, o, de forma igualmente no local, el estado de vacío de la teoría cuántica de campos, que es, por definición, el mismo dondequiera y cuandoquiera que lo mida. Este tipo de no-localidad no dinámica es la base de un de las muchas formas de eludir la derivación de las desigualdades de Bell para campos aleatorios, que suele desestimarse peyorativamente como la laguna de la "conspiración", pero que, sin embargo, está ahí. [Por cierto, la conspiración sólo requiere una evolución determinista dinámicamente local de las distribuciones de probabilidad, no una evolución determinista de las trayectorias]. Ahora bien, si se quiere, se trata de una no localidad "oculta" porque es "no dinámica", pero dudo que casi nadie piense que hay algo equivocada con ella, en la medida en que trabajamos con condiciones iniciales todo el tiempo.
La distinción que hago arriba entre la localidad como propiedad de una dinámica y la localidad como propiedad de una condición inicial es sólo una de las muchas distinciones finas que se han hecho en la literatura. Tenga cuidado con el uso de la palabra "localidad".
Definiciones contrafactuales definitivamente se ha hecho mucho en la literatura sobre las desigualdades de Bell para el caso de las partículas. La misma idea (o tal vez sólo sea similar) se puede plantear, de forma menos filosófica, en términos de descontextualización la idea de que no hay que decir qué aparato experimental se utilizó para medir una propiedad. En estos términos, la contextualidad que se requiere para modelar los experimentos que violan Bell de forma clásica es no local en el sentido de que todo el aparato de medición interactúa tanto con el supuesto sistema que se mide como con todo el aparato de preparación, incluso si el sistema que se mide es supuestamente dos partículas en los extremos opuestos de una fibra óptica de años luz.
Como posdata a lo anterior, que podría ser una respuesta útil o no, según su gusto, la única manera I han encontrado para que esto no sea problemático es tomar el "supuesto sistema" como un campo (aleatorio) en un estado de equilibrio de grano grueso ( de grano grueso en el sentido de que el estadísticas de los eventos de medición son invariantes bajo traslaciones temporales -en el sentido, digamos, de que deben ser repetibles para entrar en un diario-, aunque los eventos mismos sean claramente no son manifestaciones de un equilibrio de grano fino). Puesto que el campo está en todas partes del aparato, y es un lugar común que un estado de equilibrio es una acomodación no local a cualquier condición de frontera que haya sido puesta por el experimentador, es de esperar una no localidad no dinámica. Obsérvese también que cuanto más grande sea el aparato experimental, más tiempo habrá que esperar para registrar los sucesos de medición en los aparatos de medición y más tiempo habrá que esperar para verificar que los sucesos de medición en los dos extremos violan de hecho las desigualdades de Bell (y más difícil será asegurarse de que lo hacen, a pesar del entorno). Aunque entra en detalles que no expondré aquí, las partículas en este punto de vista son modulaciones de los Valores de Expectativa del Vacío, una generalización al contexto del campo aleatorio de las modulaciones de un campo clásico.
Gran parte de este enfoque consiste en aplicar ideas de la teoría cuántica de campos como si fueran matemáticas de procesamiento de señales. La violación de las desigualdades de Bell sólo puede derivarse para los campos aleatorios con supuestos que no son naturales para un campo aleatorio, mientras que los supuestos necesarios para derivar la violación de las desigualdades de Bell para los modelos clásicos de partículas suelen ser considerados bastante naturales por la mayoría de los físicos. Sin embargo, resulta algo extraño pedir a la física clásica que no utilice los recursos de un campo aleatorio.
heathrow
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Se hace hincapié en la localidad, porque sin ella se pensaba que la física sería demasiado arbitraria. DeBroglie Bohm elige una base preferida, a saber, la base x, para hacer correr las partículas, y se podría hacer esto en una base de campo bosónico, en una base de campo girado, o de mil millones de maneras. Así que no es correcto llamarlo una teoría, es un procedimiento para producir variables ocultas dado un modelo cuántico y una base.
La teoría de las cuerdas, y el principio holográfico en general, zanja el debate sobre la localidad. La gravedad es no local, el espacio-tiempo interior de un agujero negro se reconstruye a partir de los estados de la superficie, y ya no hay argumentos contra las variables ocultas locales.
Creo que T'Hooft revivió los modelos de variables ocultas exactamente por esta razón en la década de 1990: los viejos argumentos de la localidad desaparecen a la luz de la holografía.
Nick
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La razón por la que la localidad debe mantenerse en la física no es una creencia religiosa que pueda asociarse con la palabra "sacrosanta". En cambio, la razón es un conjunto de conocimientos totalmente técnicos conocidos como la teoría especial de la relatividad que fue encontrada por un físico llamado Albert Einstein en 1905. El físico es bastante famoso pero el contenido principal de sus teorías no se conoce y la pregunta original es un ejemplo de ello.
Según la relatividad, las influencias más rápidas que la luz -por ejemplo, la acción inmediata a distancia- están estrictamente prohibidas porque, desde un marco de inercia diferente, se convertirían en influencias que afectan al pasado y tales influencias que se propagan al pasado conducirían a contradicciones lógicas. Esta afirmación es completamente universal, tanto si hablamos de fenómenos microscópicos como macroscópicos, clásicos o cuánticos.
Las razones por las que los experimentos de entrelazamiento tipo EPR se comportan como lo hacen no tienen nada que ver con la no localidad. La correlación entre los subsistemas enredados EPR no es el resultado de ninguna influencia no local durante las mediciones; en cambio, como la mecánica cuántica (que está confirmada experimentalmente sin lugar a dudas) hace totalmente indiscutible, las correlaciones se derivan del contacto de los subsistemas en algún momento del pasado cuando se creó su estado enredado.
No sólo la no localidad no tiene nada que ver con la explicación de los resultados de los experimentos EPR. Además, una clase de teorías mecánicas cuánticas conocidas como teoría cuántica de campos (QFT) respetan la localidad con total exactitud, en toda la evolución, porque respetan la simetría de Lorentz y la localidad se desprende de la simetría de Lorentz (relatividad especial), como se explicó al principio.
El teorema de Bell en combinación con las correlaciones medidas fuera del intervalo de Bell falsifican las teorías "realistas locales". Sin embargo, se puede ver, ya sea por el argumento relativista anterior o por un razonamiento más detallado basado en experimentos adicionales, que es el realismo, y no la localidad, el supuesto erróneo que hace imposible que las teorías realistas locales concuerden con las observaciones. Tanto la localidad como el no-realismo son necesarios para una teoría viable; la localidad es necesaria desde 1905 debido a la relatividad, mientras que el no-realismo es necesario desde 1925, cuando tuvo lugar la revolución cuántica. En particular, la teoría cuántica de campos (y la teoría de cuerdas), que es el marco más avanzado que describe (casi) todas las observaciones, es una teoría exactamente local pero cuántica (es decir, no realista).
Un ejemplo de un experimento explícito que falsifica una enorme clase de hipotéticas teorías realistas no locales -de forma similar a como el teorema de Bell falsifica las teorías realistas locales- se describe, por ejemplo, en este artículo de 2007:
http://arxiv.org/abs/0704.2529
http://motls.blogspot.com/2007/04/falsifying-quantum-realism-again.html
Algunos comentarios más sobre por qué la mayoría de las cosas que se dicen sobre las "teorías no locales" son indefendibles a nivel de la física genuina, a pesar de las confusas declaraciones generalizadas sobre la "no localidad" de nuestro mundo en la literatura de divulgación científica, pueden encontrarse, por ejemplo, en
http://motls.blogspot.com/2012/03/most-of-research-of-nonlocality-is.html
