Sabemos que la mecánica cuántica da un resultado aleatorio cuando se observa una partícula que está en una superposición, pero ¿por qué es aleatorio? Una de las explicaciones que he escuchado es que debido a que la luz viene con los discretos paquetes de energía llamados fotones, cuando un fotón pasa a través de un filtro polarizado, o bien deben todos pasan a través de todos o ser bloqueado. No se puede permitir que una fracción de los fotones pasan a través, mientras que otros están bloqueados. Es correcto? Parece razonable, pero no podía encontrar ninguna fuente apropiada acerca de esta declaración.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Si le ayuda, no es que la naturaleza del universo es aleatorio, es que el modelo es como el azar, en la Mecánica Cuántica.
Hay muchos casos en donde la ciencia no podemos modelar el comportamiento real de un sistema, debido a todo tipo de efectos como los errores de medición o comportamientos caóticos. Sin embargo, en muchos casos, no necesitamos la atención acerca de cómo exactamente a un sistema se comporta. Sólo necesitamos que preocuparse acerca de la estadística el comportamiento del sistema.
Tener en cuenta esto. Vamos a rodar un dado. Si cae 1, 2, o 3, te doy \$1. If it lands 4, 5, or 6, you give me \$1. Teóricamente es muy difícil predecir si cualquier tirada va a resultar en que usted darme \$1 or me giving you \$1. Sin embargo, si nos rollo este de morir 100 veces, podemos empezar a hablar acerca de las expectativas. Podemos empezar a hablar acerca de si esta muerte es una feria de morir, o si tengo un promedio ponderado de morir. Podemos modelar el comportamiento de este morir el uso de las estadísticas.
Podemos hacer esto hasta que se vuelve útil para saber más. Hay famosas historias de la gente de hacer dinero en la ruleta el uso de computadoras para predecir donde la pelota se espera que se detenga. Tomamos un poco de la aleatoriedad del modelo, reemplazándolo con el conocimiento sobre el sistema.
La Mecánica cuántica afirma que el comportamiento fundamental de que el mundo es al azar, y nos la espalda que con la realización de estudios estadísticos que muestran que es imposible distinguir el comportamiento del universo a partir de azar.
Eso no quiere decir que el universo es aleatorio. Puede haber algo de lógica oculta todos y nos encontramos con que era determinista, después de todo. Sin embargo, después de décadas de experimentación, estamos bastante seguros en un montón de maneras en que el universo no puede ser determinista. Hemos reunido experimento tras experimento, como el borrador cuántico, para que nadie ha sido capaz de predecir el comportamiento del experimento mejor que la aleatoriedad de gestión de calidad.
De hecho, las formas en que el universo puede ser determinista son tan extraordinarias que elegimos creer que el universo no puede ser que fantástico. Por ejemplo, hay un montón de maneras para que el universo es determinista mientras algunos específicos de la información puede viajar instantáneamente (más rápido que la luz). Como no hemos observado ninguna forma de transmisión de información más rápido que la luz en un sentido normal de la palabra, somos reacios a aceptar estos determinista descripciones de comportamiento cuántico (como el Piloto de la Onda de interpretación).
Y al final, todo esto es ciencia alguna vez lo hace. Nunca puede decirnos que algo está realmente al azar. Nunca puede decirnos algo de lo que realmente es. Lo que nos dice es que el observado comportamientos del sistema pueden ser indistinguibles de las de los modelos científicos, y muchos de los modelos tienen las variables aleatorias en ellos.
Mr Anderson
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11
Como Feynman dijo que cuando se establecen los primeros principios de la mecánica cuántica:
¿Cómo funciona? ¿Cuál es la maquinaria detrás de la ley?" Nadie ha encontrado ninguna maquinaria detrás de la ley. Nadie puede "explicar" más de lo que tenemos justo ", explicó." Nadie te va a dar más profundo de la representación de la situación. No tenemos ideas acerca de un más mecanismo básico de que estos resultados se pueden deducir.
No sabemos cómo predecir lo que sucedería en una circunstancia dada, y creemos que es imposible, que la única cosa que puede predecir la probabilidad de ocurrencia de diferentes eventos. Se debe reconocer que este es un atrincheramiento en nuestros anteriores ideal de la comprensión de la naturaleza. Puede ser un paso atrás, pero nadie ha visto una manera de evitarlo.
Que la declaración en negrita re probabilidad es lo que @SuperCiocia está diciendo.
Māris Kiseļovs
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319
Es más raro de lo que pensaba.
La función de onda en sí es totalmente determinista. A menudo la gente dice "es que las mediciones que se probabilisitic" pero eso no está bien tampoco. La medición es determinista si se incluye la medición de los aparatos en la función de onda. Y ahí está el núcleo de la gran misterio, y las grandes preguntas filosóficas de si debemos incluir a nosotros mismos en el wavefuncion. Matemáticamente hablando, deberíamos, y que nos da los Muchos Mundos de la interpretación.
La verdadera pregunta es: ¿por qué me subjetivamente la experiencia de un probabilitic resultado? No tenemos la pholosophical respuestas a lo que "yo" y "experiencia" se refiere a dentro de la frase. Otra forma de decirlo es que la verdadera pregunta es ¿por qué no experimentar la totalidad de la función de onda?
Si la mente consciente puede (por razones desconocidas) sólo la experiencia de uno de los resultados de los muchos que todos los que realmente hacer que realmente suceda , a continuación, un probabilística de la experiencia subjetiva puede ser la única experiencia posible. Entonces se plantea la cuestión de cómo podemos asociar probabilidades con la función de onda. ¿Por qué es la probabilidad proporcional al cuadrado de la amplitud? Nadie sabe realmente, pero tal vez hay una profunda explicación insinuado aquí aunque confieso que no entiendo completamente a mí mismo, pero, de nuevo, la respuesta puede ser es una necesidad matemática.
Hani Sallaam
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11
a) yo no lo llamaría "aleatorio", pero "probabilístico".
b) La evolución de un sistema es totalmente determinista. Es el resultado de las mediciones que se probabilística.
c) Su razonamiento es incorrecto. La naturaleza probabilística de las mediciones de los resultados es algo intrínseco a la mecánica cuántica (el problema de medición), independiente de las características específicas de la medición del aparato.
bcmpinc
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139
La Indeterminación cuántica es la Clave para la Flecha del Tiempo
No hay ningún mecanismo para explicar la aleatoriedad (como el Señor Anderson respondió de Feynman), pero tal vez una conexión con otros fenómenos pueden ayudar.
Voy a salir en una extremidad aquí, debido a que las respuestas en este foro se supone que para ser de la ciencia establecida. Pero creo que puede hacer un caso para una importante explicación que creo que sigue lógicamente, pero no he visto en la literatura.
Tal vez aleatoriedad cuántica podría parecer menos arbitraria, si hemos hecho esta conexión:
Hay una conexión fundamental entre la aleatoriedad cuántica y la de la flecha del tiempo.
La Relatividad especial y la Inversión de Tiempo
Sabemos de la Relatividad Especial de que todos los marcos inerciales son igualmente válidas, que las leyes de la física en uno (sin acelerar) marco son exactamente las mismas que en cualquier otro. Este principio también se aplica a los marcos de referencia donde el tiempo se invierte. De hecho, la Feynman-Stueckelberg interpretación de la antimateria es la idea de que la antimateria es cuestión de ir hacia atrás en el tiempo.
Inversión de tiempo y la Entropía
Pero sabemos que a partir de la segunda ley de la termodinámica que la entropía aumenta o permanece igual, pero no disminuye (al menos no en la escala macro). Así que existe un principio que dice que las leyes de la física son las mismas en virtud de inversión de tiempo (en realidad algo que se llama CPT), pero otro dice que la entropía aumenta son irreversibles.
Esta contradicción se llama Loschmidt de la Paradoja.
Inversión de tiempo y la cuantía de Opciones
Ahora aquí es la idea que se me ocurrió. Es probable que ya en algún momento, he mirado y no lo he visto, aunque. Si alguien sabe donde esta ha sido desarrollado (si es que tiene) me gustaría mucho una referencia.
Si una secuencia de eventos es determinista (uno sin cuántica aleatoria opciones), luego la inversión de tiempo de la secuencia también debe ser determinista, y de la inversión de la secuencia siempre devolver el sistema a su estado original.
Pero si una secuencia de eventos implica cuántica aleatoria opciones, entonces la inversión de la secuencia también implica cuántica aleatoria decisiones, y esas decisiones no tienen que devolver el sistema a su estado original cuando el tiempo se deshace el tiempo original.
He aquí una secuencia con una elección al azar: Un fotón va hacia un átomo, su absorbido por ese átomo, el átomo espera una cantidad aleatoria de tiempo, emite un fotón en una dirección al azar, y el fotón se mueve lejos de ese átomo.
Si pudiéramos empezar con el final de esta secuencia y tiempo de inversión, entonces tenemos el mismo tipo de secuencia, pero en el momento en que el átomo existe en un estado excitado no depende de la hora original y así es probable que no va a ser la misma cantidad de tiempo, y la dirección en la que el fotón se emite también es aleatorio, por lo que es probable que no va a ser en la dirección original.
De modo que podemos tener tanto las reglas de la física que ser el mismo entre un fotograma de ir hacia adelante en el tiempo y hacia atrás en el tiempo, y todavía tienen los delanteros y secuencias invertidas ser diferente, siempre hay cuántica aleatoria opciones en esa secuencia.
Así que creo que la resolución de Loschmidt la Paradoja es esta: Si aumenta la entropía en un proceso y por lo tanto el proceso es irreversible, debe implicar al azar cuántico opciones. Si un proceso es determinista, y no implica la cuántica aleatoria opciones, entonces también debe ser reversible y por lo que la entropía en el sistema será el mismo.
