Warum schließen Leute lokale versteckte Variablen aus?

Ich wette, die automatische Antwort auf meine Frage wäre "Theorem von Bell", und natürlich bestreite ich Bells Beweis nicht. Ich bin mir jedoch einer seiner Annahmen nicht sicher.

Die sogenannte "keine Verschwörung"-Annahme besagt, dass wir irgendwie dieses magische Ding namens freien Willen besitzen, das uns in die Lage versetzt, uns von der kausalen Kette von Ereignissen zu befreien, die uns dazu bringen, die j -Achse statt der x -Achse und so weiter in Experimenten. Offensichtlich macht dies wenig Sinn, wenn es einmal unter dem Licht der Logik betrachtet wird. Dies impliziert natürlich, dass eine Theorie, wenn sie vollständig deterministisch ist, sofort superdeterministisch ist.

Simon Kochen und John Conway veröffentlichten 2009 ein Theorem, „The Strong Free Will Theorem“ , das einfach ausgedrückt besagt: entweder alles ist deterministisch (superdeterministisch) oder jedes Teilchen hat einen freien Willen.

Einer der wenigen, die dies voll und ganz akzeptieren, ist Gerard 't Hooft. Er hat vorgeschlagen, dass das, was wir subatomare Teilchen nennen, wirklich nur Schablonen sind und dass es einen Bereich unterhalb des Quantums gibt, in dem das wahre Gewebe der Realität „versteckt“ ist. Indem er den Determinismus akzeptiert, entgeht er Bells Theorem (weil er die Annahme "keine Verschwörung" nicht akzeptieren muss) und kann eine lokale, deterministische und realistische Hypothese der Realität konstruieren. In Gerard 't Hoofts Modell gibt es zelluläre Automaten irgendwo in der Nähe der Planck-Skala, die die "emergente Quantenmechanik" hervorbringt. Das bedeutet, dass es keine Überlagerungen in der objektiven Realität gibt, die Katze ist immer entweder tot oder lebendig, kein Zusammenbruch von Wellenfunktionen, keine verzweigten Universen, Nichtlokalität oder Retrokausalität.

Die große Frage für mich ist im Grunde: Warum fällt es den Menschen so schwer, den Determinismus zu akzeptieren? Einige werden einwenden und sagen "Oh, aber es ist SUPER-Determinismus", aber das macht überhaupt keinen Sinn, entweder ist alles bestimmt (Determinismus) oder nur etwas ist (Quasi-Determinismus). Indem wir es akzeptieren, entkommen wir dem Satz von Bell. Bell selbst war sich dessen bewusst und erwähnte es in den 80er Jahren einige Male in Interviews.

Ich weiß, dass einige besorgt sind, dass wir keine Wissenschaft mehr betreiben können, wenn wir den vollständigen Determinismus akzeptieren, weil das alles eine RIESIGE VERSCHWÖRUNG ist. Gerard 't Hooft hat Kritikern geantwortet, die dies hier zur Sprache bringen: arXiv:1112.1811 , Abschnitt 6.

Ein weiterer Autor, der sich eingehender mit den Sorgen um „Verschwörungen“ in QM-Interpretationen befasst hat, ist Peter J. Lewis in seinem Beitrag „Conspiracy Theories of Quantum Mechanics“ (ebenfalls hier ).

Ich frage also alle, die lokale versteckte Variablen ablehnen: Warum?

Ich bin nur ein Anfänger in diesen Fragen, aber ich hatte den Eindruck, dass Bells Ungleichheit nicht so sehr auf magischem freien Willen beruht, als auf der Fähigkeit, einen Zufallszahlengenerator zu bauen, dessen Ausgabe ausreichend unkorreliert ist mit der Ausgabe Ihrer anderen experimentellen Apparaturen . Hier gibt es genug Spielraum für die Korrelation, dass Sie wirklich eine beeindruckende Verschwörung brauchen. [Ich sehe jetzt, dass Ron Maimon den gleichen Punkt angesprochen hat]
Der Artikel von Peter Lewis ist in BJPS, DOI:10.1093/bjps/axl006 veröffentlicht, der zu folgendem Link auflöst: bjps.oxfordjournals.org/content/57/2/359
Ich werde anmerken, dass die Debatte über Willensfreiheit vs. Determinismus oft davon ausgeht, dass die Wahrscheinlichkeit keine Rolle spielt. Sie sind vielleicht besser bedient, wenn Sie sich nicht eine gleitende Skala zwischen „freiem Willen“ und „Determinismus“ vorstellen, sondern als Dreieck mit „Zufälligkeit“ am dritten Punkt. Wenn es eine Site zum Austausch von Philosophie-Stacks gibt, ist dies wahrscheinlich der richtige Ort, um nach dem freien Willen zu fragen.

Antworten (5)

Die Idee meines neuesten Artikels ist einfach. Ich habe in anderen Blogs erlebt, dass die meisten Leute sich weigern, mit mir den ganzen Weg zu gehen. Ich werde mein Argument Schritt für Schritt darlegen und Sie können wählen, wo Sie aussteigen möchten.

  1. Betrachten wir die Superstring-Theorie in ihrer ursprünglichen, vollständig quantisierten Version. Viele Leute glauben, dass es etwas mit der Welt zu tun haben könnte, in der wir leben. Es hat interessante Niedrigenergiemodi, die eine gewisse Ähnlichkeit mit dem aufweisen, was im Standardmodell passiert: Grundfelder für Teilchen mit Spin 0, 1/2 und 1, ebenso als Gravitonen für das Gravitationsfeld, als Gravitinos. Die Theorie ist nicht allgemein akzeptiert, aber es ist ein interessantes Modell mit vielen Merkmalen, die wie unsere Welt aussehen. Sicherlich nicht offensichtlich falsch, und sicherlich sehr viel Quantum. Es gibt einen Hilbert-Zustandsraum. Ich benutze es nur als Modell, um meine Ideen zu veranschaulichen. Aber treten Sie hier raus, wenn Sie wollen.

  2. Die Querkoordinaten der Saite bilden eine einfach integrierbare Quantenfeldtheorie auf dem Saitenweltblatt. Dieses integrierbare System hat Linksbeweger und Rechtsbeweger, die Quantenzustände bilden, die Saitenanregungen. Nun habe ich eine einheitliche Transformation entdeckt, die die Basis dieses Hilbert-Raums in eine andere Basis transformiert. In der QM machen wir das ständig, aber das Besondere an der neuen Basis ist, dass sie vollständig von einer Menge von Links- und Rechtsbewegern aufgespannt wird, die ganzzahlig sind, in Einheiten, deren Grundlänge ist 2 π a ' . Wir haben also Operatoren, die ganzzahlige Werte annehmen, und sie alle pendeln. Außerdem pendeln sie ständig. Der Evolutionsoperator übersetzt hier die Linksbeweger nach links und die Rechtsbeweger nach rechts. Intuitiv werden Sie feststellen, dass das Ergebnis nicht so verrückt ist: Diese ganzen Zahlen sind natürlich mit Teilchenbesetzungszahlen in der Quantentheorie verbunden. Ich habe immer noch Hilbert-Raum, aber er wird durch ganze Zahlen gesteuert. Wenn Ihnen dieses Ergebnis nicht gefällt, treten Sie bitte aus.

  3. Machen Sie etwas Ähnliches wie die Fermionen in der Superstring-Theorie. Sie können mit einer Jordan-Wigner-Transformation in boolesche Variablen transformiert werden. Die Superstring-Theorie hat natürlich Supersymmetrie auf dem Weltblatt. Das verschwindet nicht, wird aber unauffälliger. Auch die Fermionen sind transversal. Die booleschen Variablen pendeln auch immer. Nächste Station.

  4. Machen Sie sich klar, dass die Natur, wenn sie in einem Eigenzustand dieser diskreten Operatoren beginnt, sich weiterhin in einem solchen Eigenzustand befinden wird. Es gibt eine Superauswahlregel: Unsere Welt kann nicht in einen anderen Modus von Eigenzuständen springen, geschweige denn in eine Überlagerung verschiedener Modi gehen. Wenn wir also zu Beginn des Universums in einem Eigenzustand waren, befinden wir uns auch jetzt noch in einem solchen Eigenzustand. Steigen Sie aus, wenn Sie möchten.

  5. Ich kann String-Interaktionen hinzufügen. Mein Favorit ist, dass Saiten ihre Beine tauschen, wenn sie einen gemeinsamen Zielpunkt haben. Dies ist deterministisch, daher gilt das Obige weiterhin. Dies ist eine Haltestelle, an der Sie aussteigen können.

  6. Rotationen und Lorentz-Transformationen. Um diese zu verstehen, müssen wir die Längskoordinaten kennen. Der ursprüngliche, vollständig quantisierte Superstring sagt Ihnen, was zu tun ist: Die Längskoordinaten werden durch Lösen der Eichbeschränkungen (sowohl für die Koordinaten als auch für die Fermionen) festgelegt. Der Superstring hat nur reelle Zahlenoperatoren, natürlich nichtkommutierend. Dieser Schritt sagt uns, dass nur 10 Dimensionen funktionieren, und legt den Schnittpunkt a fest. Magst du es nicht? Bitte treten Sie aus.

  7. Was ich hier habe, ist eine Lorentz-Invariante-Theorie, die dem Modell entspricht, das von der ursprünglichen Superstring-Theorie erzeugt wurde, aber wie ein zellulärer Automat wirkt. Es IST ein zellulärer Automat. Sind noch Passagiere übrig?

Bei der Idee des Superdeterminismus geht es nicht wirklich um den freien Willen. Freier Wille ist ein Konzept, das sehr schwer logisch-positivistisch zu definieren ist. Wenn Sie mir nicht glauben, versuchen Sie es zu definieren! Wenn Sie nicht genau sagen können, was Sie mit einem Begriff meinen, im Sinne von "Wenn ich dies und das tue, was passiert?" dann ist nicht klar, ob der Begriff wohldefiniert ist. Es gibt viele Fragen, die nur Ihr Gehirn sind, das Sie dazu bringt, einen Sinn zu sehen, wo es keinen gibt.

Zunächst möchte ich sagen, dass 't Hoofts ursprüngliche Ideen zutiefst nichtlokal waren und nicht den lokalen zellulären Automaten-Ideen von, sagen wir, Wolfram ähneln würden. In den letzten Jahren hat 't Hooft die Idee in Betracht gezogen, dass es eine deterministische Theorie gibt, die lokal in der Raumzeit ist und die Quantenmechanik reproduziert. Diese Idee ist eindeutig falsch, und 't Hooft redet Unsinn.

't Hoofts alte Ideen einer zugrunde liegenden realistischen Theorie waren nicht so dumm, da sie dem holographischen Prinzip auf den Fersen waren. Sobald Sie erkennen, dass die Schwerkraft weit entfernt auf einem holografischen Bildschirm definiert ist, wird die Idee der verborgenen Variablen plausibler, weil die Physik der Schwerkraft in einer Weise nichtlokal ist, die darauf hindeutet, dass sie die Quantenmechanik reparieren könnte. Es gibt jedoch keinen wirklichen Vorschlag, dies zu tun, sondern nur vage Spekulationen.

Holographisch verborgene Variablen könnten sogar holographisch lokal sein, was bedeutet, dass sie auf einem holographischen Bildschirm lokal sind. Es gibt sehr wenig, was ohne einen genauen Vorschlag für diese Variablen gesagt werden kann.

Aber wenn Sie verborgene Variablen ohne holografische Nicht-Lokalität wollen, dann sind Sie in Schwierigkeiten. Sie versuchen, dem Problem mit "Superdeterminismus" zu entkommen, der Idee, dass die Polarisationseinstellungen im Voraus bestimmt werden und dass Bells Ungleichungsverletzungen nicht unbedingt bedeuten, dass lokale verborgene Variablen logisch unmöglich sind.

Superdeterminismus ist dumm

Der Beweis von Bells Theorem sagt Ihnen, dass Messungen unterschiedlicher Polarisationen von weit entfernten Teilchen Statistiken haben, die nicht im Voraus durch die Elektronen allein reproduziert werden können, und wenn sie nahe dran sind, machen sie Spickzettel darüber, was die Antwort für die verschiedenen Experimente sein wird .

Wenn Sie das Schlupfloch des Superdeterminismus nutzen wollen, müssen Sie davon ausgehen, dass es Elektronenkrippen gibt, die den Elektronen sagen, wie sie sich verhalten sollen, und dass es außerdem einen Mechanismus gibt, der die Elektronenkrippen mit der Wahl der experimentellen Apparatur in welche Richtung verknüpft zu messen, so dass die Richtung, die man zum Messen wählt, irgendwie von diesen Spickzetteln bestimmt wird.

Um zu verstehen, wie lächerlich das ist ---- Ich könnte einen Computer so programmieren, dass er einen Zufallszahlengenerator laufen lässt und die Polarisatoren entsprechend dem Ergebnis einstellen. Welchen Zufallszahlengenerator ich auch immer verwende , das Ergebnis muss auf die gleiche Weise mit den Spickzetteln korreliert werden.

Wenn ich einen thermischen Zufallszahlengenerator verwende (ein erhitzter Chip, der zufällige 0 und 1 ausliest), muss das Ergebnis mit den Spickzetteln korreliert werden. Diese Korrelation kann sich nicht ändern, selbst wenn ich die Temperatur ändere, was die Anzahl der Teilchenpositionen und -geschwindigkeiten des Avogadro ändert. Es ändert sich nicht, wenn ich den Chip mit einer heißen Flüssigkeit berühre und neue Atome einführe. Der Korrelation ist es egal, ob ich eine Münze werfe und den Zufallszahlengenerator durch eine andere austausche oder ob ich das Experiment neu verdrahte, damit unterschiedliche Ergebnisse unterschiedlichen Polarisationseinstellungen entsprechen. Die Art der Verschwörung ist so unplausibel, dass sie eine intelligente Agentur erfordert, die genau weiß, was ich tue, und alle Spickzettel und Korrelationen neu ordnet, damit alles richtig herauskommt.

Es ist einfach unmöglich, sich einen solchen Mechanismus vorzustellen. Es widerspricht dem gesunden Menschenverstand, dass für jedes Randomisierungsverfahren, das man sich ausdenken kann, die Ergebnisse mit den elektronischen Tabellenblättern korreliert werden. Wenn Sie außerdem einen Strahl aus verschiedenen korrelierten Elektronenpaaren haben, können Sie dieses oder jenes Elektronenpaar messen. Der Mechanismus muss mit allen elektronischen Tabellenblättern korreliert werden. Ich denke, dass dies so lächerlich ist, dass es nur ein Sprachmissbrauch ist, Superdeterminismus als Schlupfloch zu bezeichnen – es ist ein Schlupfloch, so wie wir alle in der Matrix träumen könnten und die Außerirdischen das Ergebnis so eingerichtet haben, wie es aussieht Quantenmechanik ist wahr. Es ist nicht plausibler als diese Art von Unsinn.

Freier Wille

Sie haben das Thema Willensfreiheit angesprochen, und das ist eine alte Säge aus der Philosophie. Die eigentliche Geschichte der Idee ist wichtig – sie stammt aus einem religiösen Paradoxon:

  • Wenn Gott weiß, was passieren wird, und alles außerhalb von Raum und Zeit geschehen lässt, wie kann Gott dann Menschen dafür bestrafen, dass sie Böses tun, indem er sie in die Hölle schickt?

Dies ist die wesentliche Frage, die die Menschen an der christlichen Theologie beschäftigt und zu Debatten über die Willensfreiheit geführt hat. Die Begriffe in dieser Frage sind sehr schwer logisch-positivistisch zu definieren, und wenn Sie sie auf diese Weise definieren, verflüchtigt sich das Problem. Hier gibt es kein Problem, und es gab nie ein Problem, unabhängig davon, dass der Begriff Gottes nicht richtig definiert wurde, noch seine Eigenschaften in irgendeiner Weise aus einem Rahmen abgeleitet wurden, der in der Lage ist, irgendjemanden in irgendeiner Weise zu überzeugen, außer durch die Kraft der Gesellschaft Konvention.

Um eine logisch-positivistische Beschreibung zu machen, müssen Sie alle Eigenschaften in Begriffen der Sinneserfahrung definieren. Man kann also eine Definition des freien Willens wie folgt nehmen:

Freier Wille (Version 1): Wenn ich ein Schinkensandwich und ein Käsesandwich habe und sie vor mich hinlege und mir gesagt wird, ich solle eins nehmen und es essen, dann halte ich am Ende eines der Sandwiches und es essen.

Das ist eindeutig nicht gut. Die Vorstellung, die wir vom freien Willen haben, ist nicht, dass wir Dinge tun, sondern dass wir etwas anderes hätten tun können. Also versuchen Sie Folgendes:

Freier Wille (Version 2): Wenn ich ein Schinkensandwich und ein Käsesandwich habe und mir gesagt wird: "Wenn Sie dieser Vorhersage nicht gehorchen, erhalten Sie 1000 Dollar. Ich sage voraus, dass Sie das Schinkensandwich nehmen und es essen werden", dann ich nimmt das Käsebrot und isst es. Ebenso, wenn mir gesagt wird "Du wirst den Käse essen", werde ich den Schinken essen.

Diese Definition ist auch nicht so toll. Es bedeutet, dass ich in der Lage bin, jede Vorhersage über mein Verhalten zu widerlegen, wenn ich dazu motiviert bin. Dies ist unabhängig vom Determinismus: Wenn das Universum deterministisch ist, wie ein Wesen in einer Computersimulation, können Sie immer noch diese Art von spuckendem Verhalten haben. Alles, was es sagt, ist, dass Sie das Ergebnis ändern, wenn Sie das Ergebnis vorhersagen und dann der Person das von Ihnen vorhergesagte Ergebnis mitteilen, sodass es nicht mehr vorhergesagt werden kann.

Aber das ist das, was ich dem Konzept des freien Willens am nächsten kommen kann. Also bedeutet freier Wille für mich folgendes:

Freier Wille (Version 3): Mit Zugriff auf die Vorhersagen eines beliebigen Algorithmus, der vorgibt, Ihr Verhalten vorherzusagen, und Ihnen Anreize gibt, sich der Vorhersage zu widersetzen, hat ein Agent einen freien Willen in dem Maße, in dem die Vorhersagen nicht eintreffen.

Das trifft auf Menschen zu: Wenn Sie einem starken Raucher sagen: „Rauchen Sie ein Jahr lang nicht, und Sie werden eine Million Dollar bekommen“, dann ist es wahrscheinlich, dass die Person ein Jahr lang nicht rauchen wird. Aber das hat eindeutig nichts mit der Intuition der Leute über die Sache zu tun. Die Intuition ist, dass die Vorhersage widerlegt werden kann, selbst wenn sie sich hinter einem Vorhang befindet, der dem Agenten verborgen ist.

Aber wenn Sie dem Agenten die Vorhersage nicht mitteilen, hat es keinen Sinn zu sagen, dass der Agent sich irgendwie unfrei verhält, indem er tut, was Sie vorhersagen. Ich sage voraus, dass Sie morgen aufstehen werden, aber das bedeutet nicht, dass Sie nicht freiwillig aufstehen. Es bedeutet nur, dass, wenn ich Ihnen sage, dass ich das vorhersehe, und Ihnen einen großen Anreiz gebe, im Bett zu bleiben, wie eine Million Dollar, und Sie trotzdem aus dem Bett kommen.

Die Sache mit Gott am Anfang wird wirklich gelöst, indem man Gott richtig definiert, aber selbst angenommen, Sie glauben, dass Gott ein externer Agent ist, der die Zukunft kennt und Sünder im Jenseits bestraft (etwas, woraus ich keinen logisch positiven Sinn machen kann), Die Tatsache, dass Gott die Zukunft in dieser Metaphysik kennt, bedeutet nicht, dass Sie sie nicht gewählt haben, da Gott Ihnen die Vorhersage nicht gesagt und Sie nicht gebeten hat, sich ihr zu widersetzen!

In gewissem Sinne sagt Gott Ihnen in vielen religiösen Traditionen tatsächlich einige Vorhersagen über die menschliche Natur und bittet Sie, sich ihnen zu widersetzen – zum Beispiel die Vorhersage, dass Menschen grausam und launisch sein werden. Diese Art von Dingen verlangt von den Menschen, sich gegen Vorhersagen über den allgemein unangenehmen Charakter menschlicher Beziehungen in einer darwinistischen Welt zu wehren, und die nachdrückliche Forderung, dass man sich diesen Vorhersagen widersetzt, obwohl es keinen Anreiz dazu gibt, ist der Hauptzweck des religiösen Glaubens .

Jedenfalls ist dies ein großer Exkurs. Der Punkt dabei ist, dass das Konzept des freien Willens nicht gut definiert ist, und jede Art, es positivistisch zu definieren, es ist entweder offensichtlich wahr, dass Menschen einen freien Willen haben, offensichtlich falsch, oder offensichtlich bedeutungslos, die Frage zu stellen. Die Tatsache, dass der freie Wille keine Definition hat, oder zumindest keine konsistent vereinbarte Definition, sollte einen innehalten lassen, wenn jemand das Konzept diskutiert, da diese Person ihm jede beliebige Definition auferlegen und von dieser metaphysischen Position aus argumentieren kann .

Die Position, dass Superdeterminismus bedeutet, dass wir keinen freien Willen haben, ist nur in dem Sinne wahr, dass es sich um Determinismus handelt . Dies steht in der Definition, die ich oben gegeben habe, nicht im Widerspruch zum freien Willen, da der Determinismus Ihnen nicht sagt, was Ihre Wahl sein wird, und Sie auffordert, sich dagegen zu wehren, noch weniger gibt er Ihnen einen Anreiz, dies zu tun.

Eine Möglichkeit, die obige Definition des freien Willens zu verletzen, besteht darin, korrelierte Elektronen an entfernte Experimentatoren, Alice und Bob, zu senden und zu versuchen, Alices Polarisationseinstellungen vorherzusagen, indem sie die Elektronen auf dem Weg einfangen und ihre Spickzettel messen (unvollkommen, indem sie ihre Drehungen). Das Problem ist natürlich, dass die Person, die die Elektronen einfängt und misst, aus superdeterministischer Sicht nichts über Alice und Bob vorhersagt, da die Spickzettel des Elektrons jetzt mit den Polarisationseinstellungen dieser Person korrelieren und nicht mehr mit denen von Alice oder Bob. Diese Art von Unsinn macht jegliches experimentelle Denken und wissenschaftliches Testen von Hypothesen unmöglich, und es ist wirklich eine Form der Hypothese des magischen Universums. Man muss es a priori ablehnen .

Im Gegensatz zu den Konzepten von Gott und Religion sehe ich also keine Möglichkeit, das Konzept des Superdeterminismus in einem logisch-positivistischen Rahmen zu verstehen. Ich persönlich betrachte die Antwort auf die Frage als ein klares „Nein“. Nein, es ist nicht wahr, dass es eine Lücke im Superdeterminismus gibt, und lokale verborgene Variablen werden durch Bells Ungleichungsverletzungen einfach ausgeschlossen.

Ich habe mir gerade das neueste von 't Hooft angesehen - arxiv.org/abs/1205.4107 - und es ist ziemlich interessant. Er versucht, die Dynamik einer freien 1+1-dimensionalen Quantenfeldtheorie mit einem deterministischen zellulären Automaten anzunähern, der auf einem Gitter von Punkten im 1+1-Raum basiert, wobei die Zustände der „Zellen“ einer Kombination von Eigenwerten von entsprechen Der Quantenfeldzustand ...
Interessant ist, dass dies an die Worldsheet-Theorie einer bosonischen Saite erinnert. Ich stimme Ron zu, dass Sie nur erwarten würden, dass ein holografischer Determinismus, der auf dem Weltblatt lokal, aber im Zielraum nicht lokal ist, eine Chance hat, zu funktionieren ...
Aber ich sehe jetzt, dass es hier etwas zu untersuchen gibt. Sie könnten mit diesem Modell beginnen und dann versuchen, Ihren Weg zu einem heterotischen Standardmodell zu finden, und die Herausforderung wäre, die Phasen zu identifizieren, in denen Sie einen weiteren Schritt über das ursprüngliche ca-Paradigma hinaus machen müssten. Einige Leute von Quantenstiftungen (Rob Spekkens?) sollten sich das ansehen.
Keine Kommentare zu diesem Maimon?
Ich kenne die Art von Dingen, die t'Hooft tut, und ich bin überhaupt nicht damit einverstanden, obwohl ich nicht alle Berechnungen in der neuesten Arbeit durchgearbeitet habe. Er nimmt einen Raum klassischer Automatenzustände und betrachtet Überlagerungen davon, dann nimmt er eine diskrete Zeit und wählt einen Quanten-Hamiltonoperator, der eine Permutation auf dem Zustandsraum durchführt, und erklärt, dass die Permutation deterministisch ist. Tatsächlich ist es deterministisch in Bezug auf die Basiszustände, und es gibt eine einfache Interpretation zum Mischen der Zustände in der gewählten Basis, so dass die Quantenmechanik auf Automaten zur Wahrscheinlichkeit wird.
Das Problem bei der Reproduktion der Quantenmechanik besteht darin, dass Sie die Basis drehen und Größen messen, die nicht diagonal sind. Er behauptet, und ich sehe kein Argument, dass dies die Born-Regel für Wahrscheinlichkeiten in der rotierten Basis reproduziert , aber die klassische Wahrscheinlichkeit lässt keine Hilbert-Raum-ähnlichen Rotationen zu, da zum Beispiel die bestimmten Zustände (sicher wissend, dass der Automat befindet sich in einem Zustand S) bestimmt alles und hat daher keine probabilistisch gedrehten Versionen. Die Symmetrie von Quantensystemen ist gegenüber klassischen vergrößert und die Analyse fehlerhaft.
Letztlich sind all diese Abbildungen zwischen Quantensystemen in einer speziellen Basis für Automaten verdächtig, weil die Messungen unterschiedlicher Richtungen die Bellsche Ungleichung verletzen. Darüber hinaus wären die von ihm verwendeten Automatenmodelle niemals in der Lage, mehr Berechnungen durchzuführen als klassische Berechnungen, und können daher Shors Algorithmus oder irgendeinen anderen Quantenalgorithmus nicht implementieren. Ich sympathisiere mit der Idee, dass Quantensysteme eine ungefähre Beschreibung deterministischer Systeme (im holographischen Kontext) sein könnten, aber dies wird nicht durch formale Tricks geschehen, ein Permutationssystem als Quantenevolution umzuschreiben.
Trotzdem möchte ich die Modelle im Detail ausarbeiten, weil ich neugierig bin, warum t'Hooft immer wieder auf diesem offensichtlich falschen Punkt herumredet. Es könnte etwas anderes Korrektes geben, das dieser Art von Konstruktion ähnlich ist, aber es muss sich mit der Frage befassen, wie der Hilbert-Raum aus einem Wahrscheinlichkeitsraum entsteht, ohne den Hilbert-Raum von Hand einzugeben und dann Tricks mit den Operatoren zu machen um sicherzustellen, dass sich die Zustände niemals mit Zuständen vermischen, die auf dem diskreten Zeitgitter nicht orthogonal sind. Diese Art von Trick ist kein sehr glaubwürdiger Weg, um QM durch irgendetwas zu ersetzen, und ich bleibe bei meiner Antwort.
Aber Ihre Kritik scheint sehr ähnlich zu sein: "Er hat noch nicht das gesamte Rätsel unseres Universums gelöst, also liegt er falsch". Er hat zugegeben, dass es viele unbeantwortete Fragen und Probleme gibt, die er noch nicht überwunden hat. Zum Beispiel Rotationssymmetrie. Aber er hat Probleme überwunden, die noch vor ein paar Jahren unmöglich zu überwinden schienen ... Bezüglich der Berechnung, ja, das ist eine Vorhersage seiner Hypothese: online.itp.ucsb.edu/online/kitp25/thooft/oh/22. html
@QuestionAnswers: Ich glaube nicht, dass er überwunden hat. Die Modelle sind oberflächlich falsch, und die Idee, dass es einfache versteckte Variablenmethoden gibt, funktioniert nicht. Zwischen Hilbert-Räumen und Wahrscheinlichkeitsräumen besteht ein himmelweiter Unterschied. Wahrscheinlichkeitsräume haben an den bestimmten Zuständen scharfe Ecken, sie sind Simplizes. Hilbert-Räume ergeben Kugeln. Die "Invarianz" der Rotation (nicht wirklich Invarianz) befindet sich nicht im physikalischen Raum, sondern im Hilbert-Raum, das Ding, mit dem Sie Überlagerungen erstellen und messen können. Das ist das Verwirrende in QM, nicht spezielle Basen, wo die Evolution deterministisch ist.
Ich finde Superdeterminismus weitaus weniger albern, wenn man atemporale Theorien wie die Absorbertheorie von Wheeler-Feynman berücksichtigt, die Cramers transaktionale Interpretation von QM inspirierte und eine Möglichkeit darstellt, Nicht-Lokalität einzuführen; Elektronen müssen keine Spickzettel führen, da Informationen über Bestätigungswellen zeitlich rückwärts gesendet werden können. Man kann es sich auch so vorstellen, dass wir immer nach einem global konsistenten Zustand über die gesamte Raumzeit (den statischen Zustand des Universums) auflösen und jede lokale Beschreibung notwendigerweise unvollständig ist; Das Postulat der unveränderlichen Menge von Palmer ist konzeptionell ähnlich
@Christoph: Ja, das ist die Intuition hinter Transaktionstheorien und konsistenten Geschichten (obwohl konsistente Geschichten vollständig Sinn machen, während Transaktionsinterpretationen in konsistente Geschichten umgewandelt werden müssten, um wirklich Sinn zu machen - sie ist unvollständig, wie von Kramers angegeben, da es macht keine Multipartikel-Dinge). Das Zurück-in-der-Zeit-Geschäft ist auf holografische Weise nicht lokal, und ich stimme zu, dass dies eine vernünftige Denkweise ist, wenn QM genau ist. Aber hier sucht man nach einem klassischen System, aus dem QM hervorgeht.
Neugierig, hat Wolfram tatsächlich Artikel über seine CA-Modelle veröffentlicht? Ich habe gesehen, wie er einiges davon in einem TED-Vortrag präsentiert hat, aber das gab mir natürlich keine ausreichende Grundlage, um zu sagen, dass dahinter ein echter wissenschaftlicher Wert steckt oder nicht. Ich bin sicher, dass seine Computermodelle, die GR oder QM annähern, in gewisser Weise nützlich sind, aber Lubos hat alle Versuche dieser allgemeinen Art auf Physics.SE ziemlich gründlich zerstört, soweit ich das beurteilen kann. Ich bin ein Laie in Bezug auf QM auf Forschungsebene, aber ich möchte mich nur einmischen, indem ich frage, ob Wolframs Arbeit wirklich mehr als Pop Sci ist.
@AlanSE: Wolframs Arbeit ist kein Pop-Science--- da ist echte Wissenschaft drin, aber es ist nicht 100 % originell (Conways Spiel des Lebens) und es ist nicht zu 100 % auf ihn zurückzuführen (sein bezahlter Angestellter Cook, gelöst das schwierigste Problem, einen von Wolframs Automaten zu beweisen, ist Turing vollständig). Aber das ist Spitzfindigkeit – er hat etwas Wichtiges entdeckt. Die zellulären Annäherungen an Flüssigkeiten sind interessanter als die Annäherung an GR, und die Annäherung an QM ist ungelöst und unlösbar, wie er es will, aber es könnte einen ausgeklügelteren Weg geben, der funktioniert, ich weiß es nicht.
@Ron Maimon - ich möchte Sie nur wissen lassen, dass ich hier eine Frage zu Ihrem Hinweis auf "holografische Nichtlokalität" gestellt habe: physical.stackexchange.com/questions/34470/…
Ich fürchte, die richtige Antwort auf die Frage ist, dass die Leute den Superdeterminismus nicht verstehen. „Superdeterminismus ist albern“, hört man oft. Es zu leugnen ist jedoch viel dümmer. Es ist offensichtlich, dass in einem Bell-ähnlichen Experiment, wenn entweder Alice oder Bob oder beide ihre Meinung ändern wollen (unabhängig davon, ob es auf der Grundlage der Anzahl von Mauskot oder den Fluktuationen eines entfernten Quasars ist), dann hat diese Veränderung ihre Wurzeln in der Vergangenheit.
Das geht bis zum Urknall, und selbst entfernte Quasare sind ursächlich miteinander verbunden (wie die meisten Kosmologen Ihnen sagen werden, ist dies eine Folge der Inflation). Sie müssen sich nur darüber im Klaren sein, dass daher jede solche Änderung der Meinung das Experiment vollständig zurücksetzt und dies alle Widersprüche beseitigt. Es ist keine "Verschwörung" erforderlich, nur ein Reset, wie das Aus- und Wiedereinschalten Ihres Computers. Hinweis: Sowohl Alice als auch Bob können etwas anderes messen ...
Was das wirklich bedeutet, ist, dass Sie streng genommen keine "kontrafaktische" Beobachtung machen können. Sie wählen den Operator, den Sie messen möchten, und können Ihre Meinung nicht mehr ändern. Die üblichen Einwände, die Menschen dagegen erheben, basieren auf Vorstellungen, die sie angeblich über den "freien Willen" haben. Wie Sie vielleicht aus einer früheren Antwort schließen, hat es etwas mit Religion zu tun ...
Das Seltsame ist, dass dieser Punkt des Zurücksetzens des Experiments sowohl für Alice als auch für Bob aus den Regeln ersichtlich sein sollte, die jeder in QM verwendet; Dies ist der Grund, warum QM die Bell-Ungleichungen missachtet. Alles, was Sie sagen müssen, ist, dass eine Theorie mit verborgenen Variablen die gleiche Eigenschaft haben muss, und dies ist möglich, selbst wenn es sich um eine lokale Theorie handelt, aber Sie müssen ihre deterministische Natur vollständig akzeptieren. Verdünnen Sie das nicht mit "freiem Willen".
Dies ist ein schöner Überblick, Ron, aber Superdeterminismus muss nicht so bizarr sein, wie Sie behaupten. Einfach: Die erlaubten Ergebnisse werden nachgewählt, genauso wie die Nachselektion Paradoxien in geschlossenen zeitartigen Kurven löst.
Ich las einen Artikel (Franklin, 1968) über Kompatibilismus – eine Linie, die vorschlägt, dass Determinismus und freier Wille kompatibel sind; dann habe ich einfach mit der Endung msm kommentiert

Die Essenz von Bells Theorem besteht darin, dass die folgenden drei Annahmen nicht zusammen wahr sein können: 1) Entscheidungsfreiheit; 2) Ort; 3) Zusammenhänge bedürfen der Erklärung (in Form des Common-Cause-Prinzips).

Es hat nichts mit verborgenen Variablen oder Realismus (wie Zeilinger argumentiert haben könnte) oder Determinismus oder Projektionspostulat zu tun. Diese müssen nicht in die Annahmen eingehen.

Wenn Sie also die Lokalität bewahren wollen und unerklärliche Zusammenhänge hassen, ist der Verzicht auf die Wahlfreiheit Ihre einzige Wahl.

Aber die experimentelle Überprüfung der Wissenschaft selbst hängt von der Freiheit der Wahl ab (bei der Änderung von Parametern, bei der Herstellung der gewünschten Anfangszustände usw.). Ohne diese Annahme könnten alle unsere gegenwärtigen physikalischen Theorien eine große Illusion sein, und die wirkliche Theorie könnte völlig anders sein. Ich sehe nicht, wie 'Hoofts Argument in dem von Ihnen erwähnten Papier diese Schlussfolgerung vermeiden kann.

Ich würde sagen, dass das Bell-Theorem auch auf einigen anderen Annahmen basiert, die in Frage gestellt werden können, zum Beispiel das Projektionspostulat, das typischerweise erforderlich ist, um zu beweisen, dass die Bell-Ungleichungen in der Standard-Quantentheorie verletzt werden können. Der Grund, dieses Postulat in Frage zu stellen, ist, dass es streng genommen der einheitlichen Evolution der Quantentheorie widerspricht (das ist das bekannte Messproblem in der Quantentheorie). (Außerdem führt dieses Postulat direkt Nicht-Lokalität ein, und das kann einer der Gründe sein, warum Menschen dazu neigen, lokale versteckte Variablen auszuschließen). Andererseits gibt es keine lückenlosen experimentellen Beweise für solche Verstöße. Wie andere Leute betrachte ich dieses Thema in einem Artikel, der im International Journal veröffentlicht wurde. von Quanteninformationen ( http://www.akhmeteli.org/akh-prepr-ws-ijqi2.pdf). Es gibt auch eine wesentlich aktualisierte Version unter http://arxiv.org/abs/1111.4630 .

+1 Ich denke, dies ist eine hilfreiche Antwort, da sie sich mit der fraglichen echten Literatur befasst. Das Lesen der Wikipedia über Bells Ungleichung macht das Problem in meinen Augen viel subtiler. Das zeigt es wirklich a b c wobei c superluminale Kommunikation ist, a und b lokal und real sind. Ich fände es überraschend, dass das Kombinieren der Schlupflöcher neue Beobachtungen liefert, aber in der Physik passieren oft seltsame Dinge.
@AlanSE: Danke für deine freundlichen Worte. Was die Ergebnisse der zukünftigen schlupflochfreien Experimente angeht ... Wir werden sehen ...

Nach der Durchführung eines 12-jährigen Experiments, um zu sehen, ob Ereignisse vorherbestimmt sind, dh super-deterministisch, wie John Bell postuliert hatte, lieferten die Beweise absolute und präzise Ergebnisse, um zu untermauern, dass absoluter Determinismus existiert. Ich habe diese Entdeckung kürzlich auf die vorläufige Entdeckung des Higgs-Bosons angewendet und festgestellt, dass ein grundlegender Auslassungsfehler gemacht wurde. Die Ergebnisse wurden kürzlich in einer grundlegenden Fachzeitschrift für Physik veröffentlicht:

http://fundamentaljournals.org/ijfps/downloads/37-IJFPS_Dec_2012_44_47.pdf

Was dieser Auslassungsfehler offenbart hat, ist, dass unsere Wahrnehmung der Realität wirkungsbasiert ist, was uns blind gemacht hat für wahre Ursache und Wirkung. Die Physik sucht die grundlegende „Wechselwirkung“ unseres Daseins über die „Wirkungen“ von Wechselwirkungen, nicht über deren Ursache. Kann beispielsweise eine Interaktion stattfinden, ohne dass zuvor eine Auswahl getroffen wurde?

Sehr geehrter Manuel Morales: Zu Ihrer Information, Physics.SE hat eine Richtlinie , nach der es in Ordnung ist, sich selbst zu zitieren, aber dies sollte klar und deutlich in der Antwort selbst und nicht in angehängten Links angegeben werden.
Es ist einige Zeit her, dass diese Diskussion ruhte. Viele von Ihnen haben wichtige Diskussionselemente angesprochen, vielen Dank. Ich möchte nun mein neuestes Paper zu diesem Thema ankündigen, arxiv:2103.04335[quant-ph]. Was es hinzufügt, ist, dass ich jetzt eine verbesserte Präzedenz habe, um zu sehen, wo die "Wellenfunktionen" und "Phasen" in das klassische CA-Bild eintreten können. Es ist kein notwendiger Bestandteil der Theorie selbst, sondern eine Erklärung, wie diese Sache funktioniert, indem ein explizites Modell konstruiert wird. Das Modell trennt „langsame Variablen“ von „schnellen Variablen“.
Die langsamen Variablen sind eine CA, die sich in N unterschiedlichen Zuständen befinden kann – wobei N so groß sein kann, wie Sie möchten, aber noch endlich – und M > N schnelle Variablen; Die schnellen Variablen sind periodisch, mit Perioden, die zu kurz sind, um vom Beobachter erkannt zu werden, oder diese schnellen Variablen werden durch einen Hamilton-Operator beschrieben, dessen Eigenwerte zu weit voneinander entfernt sind, um in einem "langsamen" Experiment angeregt zu werden. Dies impliziert, dass die schnellen Variablen alle nur einen Zustand einnehmen: |E_fast = 0> (klassisch: alle ihre Zustände sind immer gleich. Die schnellen Variablen ähneln "Pilotwellen", wahrscheinlich). sie bestimmen die CA-Interaktionen.
All dies in Form von Elementen im Hilbert-Raum zu schreiben, ist völlig legitim. Das bedeutet, dass in die Schrödinger-Gleichung, die die Entwicklung der langsamen Variablen beschreibt, aufgrund von Wechselwirkungen die Wellenfunktion der schnellen Jungs eingeht. Das neue Ergebnis ist jetzt: Die langsamen Variablen können sich in etwas entwickeln, das sich genau wie überlagerte Zustände verhält, und auf diese Weise kann jeder effektive N x N-hermitische Hamiltonian für die langsamen Zustände so genau nachgeahmt werden, wie Sie möchten. Ein Experimentator in dieser Welt wird zu dem Schluss kommen, dass er die Quantenmechanik sieht.
Die ursprüngliche Beschreibung dieses Universums wird sein, dass es zunächst wieder in einem der ontischen Automatenzustände ist, aber jetzt kann ich die schnellen ("verborgenen") Variablen verwenden, um jede Überlagerung von Zuständen zu definieren. Ein Einwand, der vorgebracht wurde, war, dass "Rotationen" schwer zu verstehen seien. In der Tat, aber es gibt keine "verbotenen Ecken" im Wahrscheinlichkeitsraum.
Tippfehler im zweiten Absatz: (klassisch: alle seine Zustände sind immer gleich wahrscheinlich. Die schnellen Variablen ähneln "Pilotwellen"). Sie ...