Ich höre allgemein, dass davon ausgegangen wird, dass Bells Ungleichung eine Verletzung der kontrafaktischen Bestimmtheit impliziert, da die Lokalität als sakrosankt angesehen wird. Ich verstehe natürlich, dass messbare Verletzungen der Lokalität logisch widersprüchlich sind. Aber was ist so schlimm an „versteckten“ Lokalitätsverletzungen? Was sind die Gründe, warum Theorien über nichtlokale versteckte Variablen verpönt sind? Liegt es nur daran, dass die derzeit auf dem Tisch liegenden Ontologien (wie die de Broglie-Bohm-Theorie) als ziemlich hässlich angesehen werden?
Luboš gibt wie immer einen guten Bericht ab. Es gibt jedoch viele alternative Konten, von denen einige einen Sinn ergeben. Ihre Frage ist so gestellt, dass sie mir eine bestimmte Antwort nahelegt.
Die Einstein-Lokalität der Dynamik wird durch Experimente sehr gut gestützt. Wenn Sie mit Lokalität die Einstein-Lokalität meinen, dann gibt es keine "meßbaren Verletzungen der Lokalität". Andererseits gibt es per Definition keine Lokalität von Anfangsbedingungen; Betrachten Sie zum Beispiel ein klassisches Feld, das überall im Minkowski-Raum Null ist, oder, ebenso nichtlokal, den Vakuumzustand der Quantenfeldtheorie, der per Definition überall und wann immer Sie ihn messen, derselbe ist. Diese Art von nichtdynamischer Nichtlokalität ist die Basis von einemder vielen Möglichkeiten, die Ableitung von Bell-Ungleichungen für zufällige Felder zu umgehen, die normalerweise abwertend als "Verschwörungs" -Schlupfloch abgetan wird, die aber dennoch vorhanden ist. [Übrigens erfordert die Verschwörung nur eine dynamisch lokale deterministische Evolution von Wahrscheinlichkeitsverteilungen, keine deterministische Evolution von Trajektorien.] Nun, wenn Sie möchten, ist dies eine "versteckte" Nichtlokalität, weil sie "nichtdynamisch" ist, aber ich bezweifle, dass fast jemand denkt, dass es etwas gibt falsch damit, insofern wir die ganze Zeit mit Anfangsbedingungen arbeiten.
Die Unterscheidung, die ich oben zwischen Lokalität als Eigenschaft einer Dynamik und Lokalität als Eigenschaft einer Anfangsbedingung mache, ist nur eine von vielen feinen Unterscheidungen, die in der Literatur gemacht wurden. Achten Sie darauf, wie Sie das Wort „Ort“ verwenden.
Kontrafaktische Eindeutigkeit ist in der Literatur über Bellsche Ungleichungen für den Teilchenfall definitiv viel thematisiert worden. Die gleiche Idee (oder vielleicht ist sie nur ähnlich) kann, weniger philosophisch, in Bezug auf die Nicht- Kontextualität ausgedrückt werden , die Idee, dass man nicht sagen muss, welche experimentelle Apparatur verwendet wurde, um eine Eigenschaft zu messen. In dieser Hinsicht ist die Kontextualität, die erforderlich ist, um Bell-verletzende Experimente klassisch zu modellieren, nichtlokal in dem Sinne, dass der gesamte Messapparat sowohl mit dem angeblich gemessenen System als auch mit dem gesamten Präparationsapparat interagiert, selbst wenn das gemessene System angeblich ist zwei Teilchen an den gegenüberliegenden Enden einer Lichtjahre langen Faseroptik zu sein.
Als Nachtrag auf das Obige, das nach Ihrem Geschmack eine nützliche Antwort sein könnte oder nicht, besteht die einzige Möglichkeit, die ich gefunden habe, um dies unproblematisch zu machen, darin, das "angebliche System" als ein (zufälliges) Feld zu betrachten grob -körniger Gleichgewichtszustand ( grobkörnig in dem Sinne, dass die Statistiken von Messereignissen unter zeitähnlichen Übersetzungen unveränderlich sind – in dem Sinne, dass sie beispielsweise wiederholbar sein müssen, um in ein Tagebuch aufgenommen zu werden –, obwohl die Ereignisse selbst sind eindeutigkeine Manifestationen eines feinkörnigen Gleichgewichts). Da sich das Feld überall im Apparat befindet und es allgemein bekannt ist, dass ein Gleichgewichtszustand eine nichtlokale Anpassung an die vom Experimentator festgelegten Randbedingungen ist, ist eine nichtdynamische Nichtlokalität zu erwarten. Beachten Sie auch, dass je größer die experimentelle Apparatur ist, desto länger müssen wir warten, bevor wir Messereignisse an den Messapparaten aufzeichnen, und desto länger wird es dauern, bis wir verifiziert haben, dass die Messereignisse an den beiden Enden tatsächlich die Bellschen Ungleichungen verletzen (und die schwieriger wird es sein, dies sicherzustellen, trotz der Umwelt). Obwohl es weit in Details geht, die ich hier nicht erläutern werde, sind Partikel in dieser Ansicht Modulationender Vakuum-Erwartungswerte, eine Verallgemeinerung auf den zufälligen Feldkontext von Modulationen eines klassischen Feldes.
Ein großer Teil dieses Ansatzes besteht darin, Ideen aus der Quantenfeldtheorie so anzuwenden, als wären sie Signalverarbeitungsmathematik. Die Verletzung der Bell-Ungleichungen kann für Zufallsfelder nur mit Annahmen abgeleitet werden, die für ein Zufallsfeld nicht natürlich sind, während die Annahmen, die erforderlich sind, um die Verletzung der Bell-Ungleichungen für klassische Teilchenmodelle abzuleiten, von den meisten Physikern im Allgemeinen als ziemlich natürlich angesehen werden. Es ist jedoch etwas seltsam, die klassische Physik zu bitten, die Ressourcen eines zufälligen Feldes nicht zu verwenden.
Der Grund, warum Lokalität in der Physik gelten muss, ist kein religiöser Glaube, der mit dem Wort "sakrosankt" in Verbindung gebracht werden könnte. Stattdessen ist der Grund ein vollständig technischer Satz von Einsichten, bekannt als die spezielle Relativitätstheorie, die 1905 von einem Physiker namens Albert Einstein gefunden wurde. Der Physiker ist ziemlich berühmt, aber der Hauptinhalt seiner Theorien ist nicht bekannt, und die ursprüngliche Frage ist es ein Beispiel dafür.
Gemäß der Relativitätstheorie sind überlichtschnelle Einflüsse – zB unmittelbare Fernwirkung – strengstens verboten, da sie aus einem anderen Trägheitssystem zu vergangenheitswirksamen Einflüssen würden und solche Einflüsse, die sich in die Vergangenheit ausbreiten, zu logischen Widersprüchen führen würden. Diese Aussage ist völlig universell, egal ob wir über mikroskopische, makroskopische, klassische oder Quantenphänomene sprechen oder nicht.
Die Gründe, warum sich die EPR-ähnlichen Verschränkungsexperimente so verhalten, wie sie sich verhalten, haben überhaupt nichts mit Nichtlokalität zu tun. Die Korrelation zwischen den verschränkten EPR-Subsystemen ist nicht das Ergebnis irgendwelcher nichtlokaler Einflüsse während der Messungen; stattdessen, wie die Quantenmechanik (die experimentell zweifelsfrei bestätigt ist) völlig unbestreitbar macht, folgen die Korrelationen aus dem Kontakt der Subsysteme irgendwann in der Vergangenheit, als ihr verschränkter Zustand erzeugt wurde.
Nicht nur Nichtlokalität hat nichts mit der Erklärung der Ergebnisse von EPR-Experimenten zu tun. Auch eine Klasse von quantenmechanischen Theorien, die als Quantenfeldtheorie (QFT) bekannt ist, respektiert die Lokalität völlig genau in der gesamten Evolution, weil sie die Lorentz-Symmetrie respektiert und die Lokalität aus der Lorentz-Symmetrie (spezielle Relativitätstheorie) folgt, wie eingangs erklärt.
Bells Theorem in Kombination mit den gemessenen Korrelationen außerhalb des Bell-Intervalls verfälschen "lokale realistische" Theorien. Es kann jedoch entweder durch das obige relativistische Argument oder durch detailliertere Argumentation auf der Grundlage zusätzlicher Experimente gesehen werden, dass es Realismus und nicht Lokalität ist, was die falsche Annahme ist, die es unmöglich macht, dass lokale realistische Theorien mit Beobachtungen übereinstimmen. Für eine tragfähige Theorie sind sowohl Lokalität als auch Nichtrealismus erforderlich; Lokalität wird seit 1905 wegen der Relativitätstheorie benötigt, während Nicht-Realismus seit 1925 benötigt wird, als die Quantenrevolution stattfand. Insbesondere die Quantenfeldtheorie (und die Stringtheorie), die den Stand der Technik darstellt und (fast) alle Beobachtungen beschreibt, ist eine exakt lokale, aber quantenmechanische (dh nicht realistische) Theorie.
Ein Beispiel für ein explizites Experiment, das eine riesige Klasse hypothetischer nichtlokaler realistischer Theorien falsifiziert – in ähnlicher Weise, wie Bells Theorem lokale realistische Theorien falsifiziert – wird z. B. in diesem Artikel von 2007 beschrieben:
http://arxiv.org/abs/0704.2529
http://motls.blogspot.com/2007/04/falsifying-quantum-realism-again.html
Einige weitere Kommentare, warum die meisten Dinge, die über "nichtlokale Theorien" gesagt werden, auf der Ebene der echten Physik unhaltbar sind, trotz der weit verbreiteten konfusen Aussagen über "Nichtlokalität" unserer Welt in der populärwissenschaftlichen Literatur, finden sich zB unter
http://motls.blogspot.com/2012/03/most-of-research-of-nonlocality-is.html
Die Lokalität wird betont, weil man früher dachte, dass die Physik ohne die Lokalität zu willkürlich wäre. DeBroglie Bohm wählt eine bevorzugte Basis aus, nämlich die x-Basis, um Partikel herumlaufen zu lassen, und Sie könnten dies auf Basis eines bosonischen Felds, auf Basis eines gedrehten Felds oder auf eine Milliarde Arten tun. Es ist also nicht richtig, es eine Theorie zu nennen, es ist ein Verfahren zur Erzeugung verborgener Variablen, wenn ein Quantenmodell und eine Basis gegeben sind.
Die String-Theorie und das holographische Prinzip im Allgemeinen sind Gegenstand der Ortsdebatte. Die Schwerkraft ist nichtlokal, das Raumzeitinnere eines Schwarzen Lochs wird aus Oberflächenzuständen rekonstruiert, und es gibt kein Argument mehr gegen lokale verborgene Variablen.
Ich glaube, dass t'Hooft aus genau diesem Grund in den 1990er Jahren versteckte Variablenmodelle wiederbelebt hat – die alten Argumente für die Lokalität verschwinden im Lichte der Holographie.
Benutzer1247
Peter Morgan
Peter Morgan