Treten zufällige Quantenphänomene ohne Ursache auf?

Per Anfrage auf eine Antwort aus einem Kommentar:

Es war John Stuart Bell im Jahr 1964, der durch einfache Arithmetik bewies, dass es hinter der statistischen Natur von Quantenprozessen und hinter der gespenstischen Nichtlokalität verschränkter Teilchen keine versteckten lokalen Variablen gibt. Folglich ist das in der Einstein-Podolsky-Rosen-Arbeit von 1935 dargestellte Paradoxon, in dem sie behaupteten, dass die Quantenphysik nicht vollständig sein kann ("da sie sich auf statistische Gesetze stützt, kann sie die endgültige vollständige Beschreibung der Natur nicht geben"), von Natur aus falsch.

Wir verstehen Kausalität als eine Beziehung, die Nachereignisse (Wirkung) mit Vorereignissen (Ursache) verknüpft (beachten Sie, dass dies nicht unbedingt eine ähnliche zeitliche Abfolge bedeutet, siehe hier ). In diesem Sinne sind beobachtbare Phänomene von tieferen, möglicherweise verborgenen Variablen abhängig, die jedoch zumindest auf makroskopischer Ebene normalerweise aufgedeckt werden können. Wie Bell jedoch bewiesen hat, gibt es keine versteckten Variablen, die für Quantenprozesse auf unterster Ebene verantwortlich sind, zB den zufälligen Zerfall radioaktiver Elemente. Daher würde ich sagen, dass es für diese Prozesse keine untergeordnete, letztendliche Ursache gibt .

Hier scheint mir ein Missverständnis vorzuliegen:

Bedeutet die zufällige Natur von Quantenphänomenen, dass sie keine Ursache haben, oder sagt die Theorie, dass die Ursachen der Quantenzufälligkeit unbekannt sind?

Quantenphänomene sind nicht zufällig. Es wurde festgestellt, dass sie strengen dynamischen Gleichungen gehorchen, die sich von den Gleichungen der klassischen Mechanik usw. unterscheiden, aber die Phänomene sind dennoch durch die Grenzen eingeschränkt, die durch die Lösungen dieser Gleichungen gegeben sind.

Wir würden nicht existieren, wenn es nicht die schönen atomaren Energieniveaus gäbe. Nichts Zufälliges an ihnen.

Vielleicht sind Sie verwirrt von der probabilistischen Natur der Quantenmechanik, Wahrscheinlichkeiten bedeuten nicht Zufälligkeit. Es gibt dynamische Systeme hinter den Funktionen, die die Wahrscheinlichkeitsverteilungen in Raum oder Energie usw. und eine kausale Richtung angeben.

Bearbeiten Sie nach Diskussionen in den Kommentaren:

Zufälligkeit bei Einzelmessungen bei Pegeln, die angemessen sind$\hbar$sind durch das Heisenbergsche Unschärfeprinzip begrenzt , sodass dynamische Gleichungen nicht explizit eingehen. Die Zufälligkeit in den Energieniveaus für einzelne Teilchen wird durch die Breite des Energieniveaus begrenzt, die durch dynamische Gleichungen gegeben ist. Im Allgemeinen sind die Lösungen quantendynamischer Gleichungen jedoch deterministisch für das Ensemble von Messungen aus vielen einzelnen Teilchen/Anordnungen. Die Verteilung für das Ensemble ist aus der Dynamik vorhersagbar und kausal. Zum Beispiel: Wenn man eine Lebenszeit aus einem Ensemble-Plot in der Größenordnung von misst$10^{-8}$Sekunden weiß man, dass es keine elektromagnetische Wechselwirkung sein kann, es ist die schwache Wechselwirkung, die für den Zerfall verantwortlich ist.

Derzeit wissen wir nicht einmal, warum die Gesetze der Quantenphysik existieren oder wovon sie abhängen, wir beobachten nur ihre Eigenschaften, ihre Ergebnisse. Der "zufällige" Zerfall eines Atoms ist nicht ohne Ursache, seine Machenschaften sind einfach unvorhersehbar, zu komplex, um sie genau vorherzusagen, und deshalb nennen wir sie "zufällig", beweisen dann aber, dass sie nicht zufällig sind, durch statistische Beweise von Milliarden solcher Ereignisse.