Это не официальный сайт wikipedia.org 01.01.2023

Супердетерминизм — Википедия
Википедия

Супердетерминизм

Статья Обсуждение

Супердетерминизм — гипотеза квантовой механики о заранее предопределённой универсальной взаимосвязи свойств измеряемых систем с условиями проводимых над ними измерительных экспериментов.[1] Позволяет объяснить нелокальность квантовой механики[1], совместить теорию скрытых параметров с нарушением неравенств Белла[2] и построить локальную теорию скрытых параметров, которая воспроизводит предсказания квантовой механики.[3][4][5]

ОбзорПравить

Одно из условий теоремы Белла заключается в независимости измерений, выполняемых на одном детекторе, от измерений, выполняемых на другом детекторе и от определяющих результат измерения скрытых переменных. Это условие часто называют независимостью измерений или статистической независимостью. Согласно гипотезе супердетерминизма, это соотношение не выполняется; скрытые переменные обязательно коррелируют с настройкой измерения. Из условия предопределённости выбора измерений и скрытой переменной следует, что зависимость результатов измерения на одном детекторе от измерений на другом детекторе может выполняться без выполнения условия о распространении информации быстрее скорости света. Предположение о статистической независимости иногда называют свободным выбором или предположением свободы воли, поскольку его отрицание подразумевает, что экспериментаторы-люди не свободны в выборе того, какое измерение проводить.

Можно проверить экспериментально версии супердетерминизма, которые утверждают, что взаимосвязи между скрытыми переменными и выбором метода измерения были установлены в недавнем прошлом.[6]

В целом, однако, гипотеза супердетерминизма принципиально непроверяема, поскольку можно постулировать, что взаимосвязи существуют со времен Большого взрыва.[7]

 
Описание гипотезы супердетерминизма на примере эксперимента, в котором фотоны из далеких галактик Sb и Sc используются для управления ориентацией поляризационных детекторов α   и β   непосредственно перед прибытием квантово запутанных фотонов Алисы и Боба.

В 1980-х годах Джон Стюарт Белл дал интервью Би-би-си по гипотезе супердетерминизма:[8][9]

Один из способов избежать вывода о сверхсветовых скоростях и жутком действии на расстоянии предполагает гипотеза абсолютного детерминизма во Вселенной, полном отсутствии свободы воли. Если весь мир супердетерминирован, и не только неживая природа работает по закулисному часовому механизму, но и наше поведение, включая нашу веру в то, что мы свободны в выборе проведения одного эксперимента, а не другого, абсолютно предопределено, включая "решение" экспериментатора провести один набор измерений, а не другой, и трудность исчезнет. Нет необходимости в сигнале быстрее света, чтобы сообщить частице А, какое измерение было проведено с частицей В, потому что Вселенная, включая частицу А, уже "знает", каким будет это измерение и его результат.

Тем не менее, по его мнению, гипотеза супердетерминизма неправдоподобна. При использовании детерминированных генераторов случайных чисел для выбора выполняемых измерений на выбор машины влияет большое количество очень незначительных эффектов, и можно предположить, что выбор "фактически свободен для конкретной цели". Маловероятно, что на скрытую переменную будут оказывать влияние те же небольшие воздействия, что и на генератор случайных чисел.[10]

Лауреат Нобелевской премии Герард Хофт и Джон Белл обсуждали гипотезу супердетерминизма в начале 1980-х годов[11]. Герард Хофт считает, что гипотеза супердетерминизма верна и объясняется каким-то новым, ещё не известным людям, законом природы.[1]

По мнению физика Антона Цайлингера, если супердетерминизм верен, некоторые из его следствий противоречат одному из основных принципов науки: условию фальсифицируемости:

Мы всегда неявно предполагаем свободу экспериментатора... Это фундаментальное допущение имеет важное значение для занятий наукой. Если бы это было не так, то, я полагаю, вообще не имело бы смысла задавать вопросы природе в эксперименте, поскольку тогда природа могла бы определить, каковы наши вопросы, и это могло бы направлять наши вопросы таким образом, чтобы мы пришли к ложной картине природы. [12]

Физики Сабина Хоссенфельдер и Тим Палмер утверждают, что супердетерминизм "является многообещающим подходом не только для решения проблемы измерения, но и для понимания очевидной нелокальности квантовой физики".[13]

Говард М. Уайзман и Кавальканти утверждают, что любая гипотетическая супердетерминистская теория "была бы примерно такой же правдоподобной и привлекательной, как вера в повсеместный инопланетный контроль над разумом".[14]

ПримерПравить

Первая супердетерминированная модель скрытых переменных была выдвинута Карлом Х. Брансом в 1988 году.[3] Другие модели были предложены в 2010 году Майклом Холлом,[4] и в 2022 году Донади и Хоссенфельдер.[5] Герард Хофт считает свою модель квантовой механики супердетерминированной [15].

Некоторые авторы рассматривают ретропричинность в квантовой механике как пример супердетерминизма, в то время как другие авторы рассматривают эти два случая как разные.[16]

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. ↑ 1 2 3 Джордж Массер Нелокальность. Феномен меняющий представление о пространстве и времени, и его значение для черных дыр, Большого взрыва и всего. — М., Альпина-нон-фикшн, 2018. — ISBN: 978-5-916718-10-2 — с. 146 - 148
  2. ↑ Larsson, Jan-Ake (2014). “Loopholes in Bell inequality tests of local realism”. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical. 47 (42): 16. arXiv:1407.0363. Bibcode:2014JPhA...47P4003L. DOI:10.1088/1751-8113/47/42/424003. S2CID 40332044.
  3. ↑ 1 2 Brans, Carl H. (1988-02-01). “Bell's theorem does not eliminate fully causal hidden variables”. International Journal of Theoretical Physics [англ.]. 27 (2): 219—226. DOI:10.1007/BF00670750. ISSN 1572-9575. S2CID 121627152.
  4. ↑ 1 2 Hall, Michael J. W. (2010-12-16). “Local Deterministic Model of Singlet State Correlations Based on Relaxing Measurement Independence”. Physical Review Letters. 105 (25): 250404. DOI:10.1103/PhysRevLett.105.250404. HDL:10072/42810. PMID 21231566. S2CID 45436471.
  5. ↑ 1 2 Donadi, Sandro; Hossenfelder, Sabine (2022-08-19). “Toy model for local and deterministic wave-function collapse”. Physical Review A. 106 (2): 022212. arXiv:2010.01327. DOI:10.1103/PhysRevA.106.022212. S2CID 237260229.
  6. ↑ Thomas Scheidl; Rupert Ursin; Johannes Kofler; Sven Ramelow; Xiao-Song Ma; Thomas Herbst; Lothar Ratschbacher; Alessandro Fedrizzi; Nathan K. Langford; Thomas Jennewein; Anton Zeilinger; et al. (2010). “Violation of local realism with freedom of choice”. Proc. Natl. Acad. Sci. 107 (46): 19708—19713. arXiv:0811.3129. Bibcode:2010PNAS..10719708S. DOI:10.1073/pnas.1002780107. PMC 2993398. PMID 21041665.
  7. ↑ Wolchover, Natalie. The Universe Is as Spooky as Einstein Thought (англ.). Дата обращения: 20 февраля 2017.
  8. ↑ Радиоинтервью Би-би-си с Полом Дэвисом, 1985 год
  9. ↑ Цитата является адаптацией отредактированной стенограммы радиоинтервью с Джоном Беллом 1985 года. См. The Ghost in the Atom: A Discussion of the Mysteries of Quantum Physics, авторы: Пол К. У. Дэвис и Джулиан Р. Браун, 1986/1993, pp. 45-46
  10. ↑ J. S. Bell, Free variables and local causality, Epistemological Letters, Feb. 1977. Reprinted as Chapter 12 of J. S. Bell, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics (Cambridge University Press 1987)
  11. ↑ Musser, George [https://spookyactionbook.com/2013/10/07/does-some-deeper-level- of-physics-underlie-quantum-mechanics-an-interview-with-nobelist-gerard-t-hooft/ Does Some Deeper Level of Physics Underlie Quantum Mechanics? An Interview with Nobelist Gerard 't Hooft]  (неопр.) (7 октября 2013).
  12. ↑ A. Zeilinger, Dance of the Photons, Farrar, Straus and Giroux, New York, 2010, p. 266.
  13. ↑ Hossenfelder, Sabine; Palmer, Tim (2020). “Rethinking Superdeterminism”. Frontiers in Physics [англ.]. 8: 139. arXiv:1912.06462. Bibcode:2020FrP.....8..139P. DOI:10.3389/fphy.2020.00139. ISSN 2296-424X.
  14. ↑ Wiseman, Howard. Causarum Investigatio and the Two Bell’s Theorems of John Bell // Quantum [Un]Speakables II / Howard Wiseman, Eric Cavalcanti. — Springer, 2016. — P. 119–142. — ISBN 978-3-319-38985-1. — doi:10.1007/978-3-319-38987-5_6.
  15. ↑ 't Hooft, Gerard. The Cellular Automaton Interpretation of Quantum Mechanics. — 2016. — Vol. 185. — ISBN 978-3-319-41284-9. — doi:10.1007/978-3-319-41285-6.
  16. ↑ Wharton, K. B.; Argaman, N. (2020-05-18). “Colloquium: Bell's theorem and locally mediated reformulations of quantum mechanics”. Reviews of Modern Physics. 92 (2): 021002. DOI:10.1103/RevModPhys.92.021002. S2CID 184486977.

Внешние ссылкиПравить

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Супердетерминизм&oldid=129856183