Wird der Determinismus jemals möglich sein?

Laplaces Determinismus ist über lange Zeiträume physikalisch nicht korrekt. Das heißt, es vernachlässigt Chaos/"empfindliche Abhängigkeit von Anfangsbedingungen"/exponentielles Wachstum mikroskopischer Störungen bereits in der Newtonschen Dynamik, über die erst im 20. Jahrhundert ernsthaft nachgedacht wurde. Allerdings wird auch diese nicht überwunden. Stochastik tritt mit der Zeit in einige klassische dynamische Pfade ein.

Hier gibt es Subtilität. In der klassischen Mechanik oder der Entwicklung der Wellenfunktion gibt es eine Art Mikrodeterminismus, sodass das, was im nächsten Moment passiert, vollständig von dem bestimmt wird, was bis zu diesem Zeitpunkt passiert ist. Es ist die längerfristige Entwicklung eines chaotischen Systems, in die sich die Stochastik einschleicht.

Übrigens sagte Lapalace: "Wir sollten den gegenwärtigen Zustand des Universums als die Wirkung seines vorangegangenen Zustands und als die Ursache des folgenden Zustands betrachten." Dieser Teil bleibt in der chaotischen klassischen Mechanik wahr.

Dann fuhr er jedoch fort: „Eine Intelligenz, die alle Kräfte kennt, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Natur wirken, sowie die momentanen Positionen aller Dinge im Universum, wäre in der Lage, in einer einzigen Formel auch die Bewegungen der größten Körper zu erfassen Als die leichtesten Atome der Welt, vorausgesetzt, sein Intellekt wäre stark genug, um alle Daten einer Analyse zu unterziehen, wäre ihm nichts ungewiss, die Zukunft sowie die Vergangenheit wären vor seinen Augen gegenwärtig.Die Perfektion, die der menschliche Geist hat in der Lage war, der Astronomie nur einen schwachen Umriss einer solchen Intelligenz zu geben. (Laplace 1820)“ Dies ist der Teil, den das klassische Chaos ungültig macht.

Sie können auch http://plato.stanford.edu/entries/determinism-causal/ lesen .

Schließlich stellt sich auch die Frage, ob angesichts der Allgemeinen Relativitätstheorie, Schwarzer Löcher etc. überhaupt von einem „Zustand des Universums im Ganzen“ gesprochen werden kann. Eine solche Gottesperspektive gibt es vielleicht gar nicht. Diese Fragen brauchen jedoch ein Philosophieforum.

Wenn Sie die Meinung einer Minderheit zu diesem Thema wollen, hier ist sie:

Determinismus bedeutet, dass man nach einer Theorie fragt, die eindeutig beschreibt, was vor sich geht, ohne auch nur die geringste Unschärfe. Natürlich kann es zu einem späteren Zeitpunkt zu Unschärfen kommen, wenn wir unweigerlich damit konfrontiert werden, dass wir nicht genau wissen, wie die Naturgesetze unter allen Umständen funktionieren, und wir auch nicht mit unendlicher Genauigkeit wissen, in welchem ​​Zustand sich das Universum befindet jeden Moment. Aber im Prinzip sollte die Theorie messerscharf sein. Die Theorie sollte nur über Realitäten sprechen, Dinge, die mit Gewissheit da sind oder nicht, auch mit Gewissheit.

Die Schlussfolgerung der meisten Forscher, dass es keine Realität gibt, weil wir derzeit nicht in der Lage sind, sie zu beschreiben oder die Dinge mit so viel Genauigkeit zu messen, wie wir möchten, ist in der Tat eine voreilige Schlussfolgerung. Zwar sind alle Versuche gescheitert, alle heutigen Beobachtungen über Naturgesetze auf etwas „mit Sicherheit“ Geschehendes zurückzuführen, aber das heißt nicht, dass man aufgeben sollte. Die Aussage, die Sie oft hören, dass die Quantenmechanik eine Tatsache ist, sie wird uns für immer begleiten und bedeutet, dass es niemals eine deterministische Theorie geben wird, ist verfrüht, weil diese Diskussion noch lange nicht abgeschlossen ist.

Zufälligerweise wurde in den 1960er Jahren von John Bell ein sehr überzeugendes Argument vorgebracht. Er „bewies“, dass die Ergebnisse mancher ausgeklügelter Experimente, wie sie von der Quantenmechanik vorhergesagt und tatsächlich später experimentell bestätigt wurden, unmöglich in Theorien reproduziert werden können, die von der Existenz der „Realität“ ausgehen. Die Experimente selbst sind natürlich „real“, aber Sie können sich fragen, was das Ergebnis wäre, wenn während des Experiments plötzlich die Einstellung geändert würde. Die Modifikation, so hieß es, könne das Ergebnis von Messungen, die weit genug entfernt durchgeführt würden, nicht beeinflussen, und dann komme man auf einen Widerspruch.

Bedeutet dies, dass „Realität“ nicht existiert? Nach Ansicht der meisten, die dies untersucht haben, ist dies tatsächlich der Fall, aber ich stimme dem nicht zu. „Kontrafaktische“ Beobachtungen sind Beobachtungen, die tatsächlich nicht gemacht werden, weil sie möglichen Beobachtungen im Wege stehen. Zu fordern, dass diese ein wohldefiniertes Ergebnis haben müssen, weil Ihre Theorie ansonsten die Realität nicht beschreibt, ist umstritten. Tatsächlich weiß ich jetzt mit Sicherheit, dass dies falsch ist, aber meine Argumente kommen nicht an.

Jedenfalls behaupte ich, dass Theorien aufgestellt werden können, die ausschließlich die Realität ohne die geringste Unschärfe beschreiben, aber nur, wenn Sie verstehen, wie sie sich auf die Welt beziehen, an die wir gewöhnt sind. Man muss auf vieles verzichten: Weder Atome noch Wellen, nicht einmal quantisierte Felder können zur Beschreibung der Realität verwendet werden; stattdessen sind es die kleinsten Informationen, die in gigantischer Zahl im Universum umherstreifen, die die Realität beschreiben. Das heutige Verständnis der physikalischen Welt reicht nicht aus, um diese Situation vollständig zu erfassen. Inzwischen sticht die Theorie der Quantenmechanik in ihrer heutigen Form als Schönheit hervor, die es uns besser als alles andere ermöglicht, das Verhalten von Atomen, Elektronen und den anderen subatomaren Teilchen so genau wie möglich zu beschreiben. aber mit Einschränkungen, die eng mit unserem begrenzten IQ zusammenhängen. Es gibt Unschärfe, aber ob diese Unschärfe für immer da sein wird, kann nur die Zukunft zeigen.

Laplaces Determinismus ist in Ordnung, wenn man x(t) nicht mehr als die Funktion betrachtet, die man deterministisch beschreiben will, sondern akzeptiert, dass nur die Wellenfunktion$\psi(x,t)$ist deterministisch - und selbst das nur, wenn man QFT-Effekte vernachlässigt.

Experimente wie Doppelspalt-, EPR- und Bell-Ungleichheitsexperimente zeigen, dass die Quantenmechanik nicht nur ein Rechenwerkzeug ist, sondern eine echte Eigenschaft der Natur. In diesem Sinne kann Heisenbergs Unschärferelation nicht überwunden werden und es wird keine Umkehrung zum Determinismus geben.

Determinismus bedeutet mehr, sich um stochastische und chaotische Prozesse zu kümmern, als mit der Heisenbergschen Unschärferelation.

Als einfachen Beweis können Sie leicht ein rein klassisches System betrachten und feststellen, dass Sie keinen Determinismus haben, wie Laplace gesprungen war.

Es gibt keine Probleme, die wir lösen könnten, um die Unschärferelation zu überwinden. Wir können es nicht überwinden. Weil es wie 1 + 1 = 2 ist. Es ist eine mathematische Tatsache und hat nichts mit Physik zu tun.

Allgemeine Unschärferelation zwischen zwei Operatoren$\hat{A},\hat{B}$ist

$\sigma_A \sigma_B \geq \frac{|\langle [ \hat{A} \hat{B}] \rangle|}{2}$

wenn Sie in Position stecken$\hat{x}$und Schwung$\hat{p}$Operator in dieser Gleichung,

wir bekommen

$\sigma_x \sigma_p \geq \frac{\hbar}{2}$