Question:
Pourquoi les gens parlent-ils encore de mécanique bohmienne / de variables cachées
yayu
2011-03-17 22:59:00 UTC
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Je lisais les cours de physique de Feynman et après y avoir réfléchi pendant un moment, il semble particulièrement déraisonnable de parler de variables cachées. Disons que l'électron possède des variables internes encore inconnues qui déterminent sa trajectoire étant donné un ensemble de conditions initiales tout comme en mécanique classique. Mais comme ces variables cachées ne sont pas observées, le coupler avec un système classique devrait rendre leur effet inchangé. C'est ce que Feynman dit, je pense, dans le dernier paragraphe de Ch1 Vol 3, que si dans l'expérience de la double fente, si ces variables internes dictent que l'électron passe par la fente supérieure et atterrisse à un endroit particulier sur l'écran opposé, et un autre endroit pour l'écran inférieur, alors la probabilité doit nécessairement être la somme de deux pics gaussiens, ce qui n'est pas conforme à l'expérience.

Donc, si je conclus que le fonctionnement interne d'un électron avait quelques variables cachées supplémentaires, alors il devrait donner, comme ils devraient être indépendants de l'appareil classique, des probabilités mutuellement exclusives qui ne s'additionnent pas comme suit: observé. Mais ensuite, je fais une recherche de variables cachées dans l'archive et beaucoup de gars intelligents écrivent encore à ce sujet, jusqu'en février 2011.

Donc l'argument que j'ai utilisé pourrait être en quelque sorte incomplet, quelqu'un peut-il expliquer comment ?

MODIFIER: Désolé d'avoir modifié cette question près de trois ans plus tard. J'ai essayé de trouver la référence exacte des conférences Feynman auxquelles je faisais référence et voici la source mise à jour, Sec 7 Ch 1 Vol 3

Nous en faisons maintenant quelques remarques sur une suggestion qui a parfois été faite pour essayer d'éviter la description que nous avons donnée: «Peut-être que l'électron a une sorte de travaux internes - des variables internes - que nous ne connaissons pas encore. C'est peut-être pour cela que nous ne pouvons pas prédire ce qui va se passer. Si nous pouvions regarder de plus près l'électron, nous pourrions être en mesure de dire où il aboutirait. Autant que nous sachions, c'est impossible. Nous serions toujours en difficulté. Supposons que nous devions supposer qu'à l'intérieur de l'électron il y a une sorte de machinerie qui détermine où il va aboutir. Cette machine doit également déterminer dans quel trou elle va traverser. Mais il ne faut pas oublier que ce qu'il y a à l'intérieur de l'électron ne doit pas dépendre de ce que l'on fait, et en particulier du fait que l'on ouvre ou ferme l'un des trous. Donc, si un électron, avant de commencer, a déjà décidé (a) quel trou il va utiliser, et (b) où il va atterrir, nous devrions trouver P1 pour les électrons qui ont choisi le trou 1, P2 pour ceux qui ont choisi le trou 2, et forcément la somme P1 + P2 pour ceux qui arrivent par les deux trous. Il ne semble y avoir aucun moyen de contourner cela. Mais nous avons vérifié expérimentalement que ce n'était pas le cas. Et personne n'a trouvé un moyen de sortir de ce puzzle. Donc, à l'heure actuelle, nous devons nous limiter au calcul des probabilités. Nous disons «à l'heure actuelle», mais nous soupçonnons très fortement que c'est quelque chose qui restera avec nous pour toujours - qu'il est impossible de surmonter ce casse-tête - que c'est ainsi que la nature est vraiment.

Désolé, mais de telles questions ne fonctionnent pas sur ce site - elles se réduisent à un argument aléatoire inutile.
@mbq, si vous fermez une question, avec tant de réponses et tant de votes, n'empêchez-vous pas ceux qui n'ont pas encore répondu de le faire à l'avenir? La question aurait pu être formulée d'une manière moins conflictuelle, mais je pense qu'il est un peu tard pour la fermer, à mon humble avis. Il y a ici des réponses très détaillées et non argumentatives.
@Deepak C'est certainement mon erreur de le fermer si tard; J'essaierai d'être plus réactif.
Penser aux variables cachées n'est pas nécessairement déraisonnable du tout. On pourrait prendre la position opposée et se demander "Pourquoi tous les physiciens ne sont-ils pas Bohmiens?" comme dans cet article intéressant http://arxiv.org/abs/quant-ph/0412119.
Eh bien, je ne serai pas d’accord avec le grand Feynman: «Mais il ne faut pas oublier que ce qui est à l’intérieur de l’électron ne doit pas dépendre de ce que nous faisons, et en particulier de l’ouverture ou de la fermeture d’un des trous. Donc, si un électron, avant qu'il ne commence, a déjà décidé (a) quel trou il va utiliser, et (b) où il va atterrir "a) il anthropomorphise l'électron b) ignorant que toutes les fonctions d'onde dépendent de la frontière Ce sont les conditions aux limites qui font que la fonction d'onde électronique «sait» où elle ira. Les conditions aux limites existent également pour les systèmes complexes.
J'accorde plus de valeur aux arguments de localité et de relativité restreinte qui excluent les degrés de liberté internes de l'électron. Ceci en ce qui concerne les variables cachées. La mécanique bohmienne me semble une manière mathématique compliquée de décrire simplement ce que nous savons déjà, qui ne peut pas entrer dans une seconde quantification dont il a été prouvé expérimentalement de fonctionner parfaitement avec la localité et la relativité restreinte dans nos erreurs.
C'est maintenant 3 ans plus tard, et je pensais que ceux qui liraient ceci pourraient trouver ce lien informatif: Trajectoires bohmiennes non locales et surréalistes expérimentales.Résumé: Une mesure faible permet de déterminer empiriquement un ensemble de trajectoires moyennes pour un ensemble de particules quantiques ... Nous enchevêtrons deux photons et déterminons un ensemble de trajectoires bohmiennes pour l'un d'entre eux à l'aide de mesures faibles et de post-sélection.Nous montrons que les trajectoires ne semblent surréalistes que si l'on ignore leur non-localité manifeste. http://advances.sciencemag.org/content/2/2/e1501466
Sept réponses:
#1
+31
Andrew
2011-03-18 03:36:24 UTC
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Je suis d'accord avec Luboš sur le fait que cette question a beaucoup à voir avec la psychologie.

Je pense que l ' analogie tic-tac-toe est pertinente. Il existe un nombre infini de jeux qui sont exactement équivalents au tic-tac-toe, mais les humains sont probablement terribles à jouer à la plupart de ces jeux.

Les échecs sont encore pires. Vous pouvez enseigner à un enfant les règles des échecs en quelques minutes, mais imaginez le faire sans le tableau! Considérez l'un des jeux d'échecs les plus simples:

  1. e4 e5
  2. Qh5 ?! Nc6
  3. Bc4 Nf6 ??
  4. Qxf7 # 1–0

Un enfant peut saisir le jeu, mais même un grand maître imagine probablement un plateau comme il lit ces symboles.

Un ordinateur d'échecs ne représente pas un échiquier. Il utilise une représentation différente qui est plus efficace pour ses calculs. Je soupçonne que cette formulation des échecs ne retiendrait pas l'attention d'un enfant très longtemps, et seul un enfant très exceptionnel atteindrait n'importe quelle compétence au jeu.

Certaines représentations d'échecs ou de tic-tac-toe conviennent à l'humain esprit. D'autres sont efficaces à simuler sur un ordinateur. D'autres représentations encore sont totalement inutiles, bien qu'elles soient précisément équivalentes. Il en va certainement de même pour les règles de la physique.

Pour cette raison, j'aime les efforts de Bohm pour trouver une reformulation expérimentalement indiscernable de QM, que ce soit ou pas il a réussi. Imaginez si nous jouions à « JAM» tout ce temps, alors que nous aurions pu jouer à «tic-tac-toe»!

Je pense que c'est pourquoi les gens en parlent encore Bohm.

excellent point, +1
Savez-vous s'il y a plus à lire sur les différentes représentations du même phénomène à travers différentes formalisations?J'entends les gens parler assez souvent de «représentations».
#2
+17
Raskolnikov
2011-03-19 02:41:41 UTC
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  • Le premier point que je veux aborder est une déformation flagrante des personnes travaillant sur la mécanique bohmienne ou d'autres interprétations de variables cachées. Je cite

La mécanique quantique reste inacceptable pour beaucoup de gens, pour des raisons quasi-religieuses. [...] il est temps pour ces gens d’envisager sérieusement l’hypothèse que la mécanique quantique est vraiment la façon dont le monde fonctionne.

Des gens pour qui il est difficile d’avaler la dure réalité de la mécanique quantique, des gens qui veulent pour comprendre la nature en termes de tous les jours, les intuitions classiques sont celles qui préconisent souvent la mécanique bohmienne.

C'est un homme de paille. Personne de ma connaissance travaillant ou ayant travaillé sur des interprétations de variables cachées de la mécanique quantique, que ce soit Bell, Bohm, Goldstein, Bricmont, Maudlin, de Broglie ou autre, nie la réalité de la mécanique quantique. Bien au contraire, je dirais même qu'ils sont / étaient plus conscients des implications que de nombreuses personnes travaillant autrement avec la mécanique quantique. En particulier, ils reconnaissent pleinement la nature non locale de la mécanique quantique. Mais j'y reviendrai. Je ne peux bien sûr pas parler pour TOUTES les personnes qui traitent de théories des variables cachées ou d'autres alternatives. Je suis sûr qu'il y aura une part équitable de crackpots et autres manivelles. Mais il y a beaucoup de gens qui connaissent leur métier.

  • Le deuxième point est l ' article Zeilinger mentionné par @ Luboš Motl. Je n'ai fait que parcourir l'article, mais il semble que les seules théories de variables cachées non locales qui soient éliminées soient celles élaborées par Leggett. De plus, à la page 3 de l'article, les auteurs reconnaissent que si leur travail exclut en effet une vaste classe de théories de variables cachées non locales, il n'exclut pas la mécanique bohmienne. Il est donc peu judicieux d'utiliser cet article pour discréditer la mécanique bohmienne. Le travail de l'article est cependant très précieux car il impose des contraintes plus strictes sur le type de théories de variables cachées non locales qui peuvent reproduire les résultats de la mécanique quantique. C'est une question intéressante qui est également abordée dans l'excellent livre Quantum Paradoxes de Yakir Aharonov et Daniel Rohrlich. Dans l'un des chapitres suivants, ils discutent de la nature très particulière de la non-localité en mécanique quantique, soulignant qu'il existe de nombreux degrés de non-localité qui sont soit plus forts soit plus faibles que la non-localité de la mécanique quantique. Ils disent que c'est encore un problème ouvert de trouver une caractérisation précise de la nature de la non-localité quantique qui pourrait être transformée en un postulat à partir duquel la mécanique quantique pourrait être dérivée d'une manière analogue à la façon dont la relativité restreinte est dérivée de ses postulats de base. .

  • Maintenant, à propos du théorème de Bell. Je vais citer un extrait de l ' article suivant qui lui-même fait référence à une expérience de pensée proposée par Tim Maudlin. Bien sûr, vous reconnaîtrez qu'il s'agit d'une variante d'une expérience de type EPR.

Voici un puzzle: deux personnes, appelez-les $ X $ et $ Y $, quittez une pièce par des portes opposées; à ce stade, chacun se voit poser une question. La nature précise des questions n'a pas d'importance, mais il y a trois questions possibles (par exemple, $ A $, $ B $ et $ C $). Chaque personne doit répondre par oui ou par non. Cette «expérience» est répétée plusieurs fois, avec parfois la même question, parfois di di érentes questions posées aux deux portes. Les deux personnes sont autorisées à décider, avant de quitter la salle, de suivre la stratégie qu'elles souhaitent, mais de ne pas communiquer entre elles, après avoir entendu les questions. Les statistiques de réponses ont des propriétés étranges. Tout d'abord, il s'avère que lorsque les deux personnes se voient poser la même question, elles donnent toujours la même réponse. Est-ce mystérieux? Bien sûr que non; ils décident simplement, avant de quitter la salle, de suivre une certaine stratégie: par exemple, dire tous les deux `` oui '' si la question est $ A $, `` non '' si la question est $ B $ et `` non '' si la question est $ C $. Au total, il existe 8 $ = 2 ^ 3 $ de telles stratégies. Avant d'aller plus loin, le lecteur doit répondre pour lui-même à la question suivante: existe-t-il un autre moyen? Existe-t-il un moyen de rendre compte des corrélations parfaites entre les résultats aux deux portes sans supposer que les réponses étaient prédéterminées (si nous supposons que les gens ne peuvent avoir aucune communication entre eux une fois les questions posées)? Je n'ai jamais vu aucune suggestion d'une autre possibilité et je crois que si le théorème de Bell est sans doute le résultat le plus mal compris de l'histoire de la physique, c'est précisément parce que cette question n'est pas répondue avant d'aller plus loin.

Donc , considérons, pour le moment, l'hypothèse que les réponses sont prédéterminées et appelons $ v_i (\ alpha) = \ pm 1 $, $ i = X, Y $, $ \ alpha = A, B, C $ ces réponses. Ce sont des «variables aléatoires», c'est-à-dire qu'elles peuvent prendre des valeurs di ff érentes lorsque l'on répète «l'expérience». Cependant, si l'on regarde les statistiques de réponses lorsque différentes questions sont posées aux deux portes, on constate que la fréquence des événements dans lesquels les mêmes réponses sont données est de 1/4. Et cela, combiné avec les corrélations parfaites, est étrange. En effet, une version des théorèmes sans variable cachée (similaire à celui discuté dans la section précédente), connu sous le nom de théorème de Bell.

Je vais laisser de côté la preuve, vous pouvez la lire par vous-même dans le article. C'est juste l'inégalité de type Bell habituelle.

Quelle est la conclusion de tout cela? Nous sommes partis d'une hypothèse cruciale: l'absence de «communication» entre les deux personnes une fois les questions posées. Je vais désormais revenir à un langage moins anthropomorphique et appeler cette hypothèse «localité» - supposer qu'il n'y a aucun lien causal entre les deux ailes de l'expérience. Ensuite, nous sommes conduits à une contradiction, de sorte que cette hypothèse doit être abandonnée. Il est important de comprendre la logique de l'argument: les corrélations parfaites plus l'absence de communication (c'est-à-dire de localité) entre les deux ailes des expériences, nous amènent à postuler l'existence des variables $ v_i (\ alpha) $ [.. .]. Cependant, le simple fait de supposer que ces variables existent conduit à une contradiction avec les résultats expérimentaux obtenus lorsque différentes questions sont posées. Pour le dire simplement: la localité plus une (anti) corrélation parfaite implique des variables cachées; cependant, ce dernier plus les statistiques lorsque différents angles sont mesurés implique une contradiction. Les corrélations parfaites et les statistiques pour différents angles sont des résultats empiriques; le théorème est un théorème, à savoir une déduction logique; la seule hypothèse était le manque de «communication», ou de localité. Par conséquent, la localité doit être abandonnée, point final.

Je vais donc insister à nouveau sur le point le plus important de ce texte: des variables cachées sont postulées pour expliquer les corrélations en l'absence de communication (c'est-à-dire l'hypothèse de localité). Mais cela conduit à une contradiction avec les prédictions de la mécanique quantique. La mécanique quantique a raison, nous l'avons testée expérimentalement, donc la localité n'est pas correcte. Je pense que c'est assez limpide. Quiconque prétend que la mécanique quantique ne nous oblige pas à conclure que la non-localité est celui qui n'accepte pas vraiment la mécanique quantique, contrairement à ce que prétendent les détracteurs au point 1.

Dans son livre Speakable et indescriptible en mécanique quantique, qui est en réalité une collection d'articles de Bell, il existe diverses présentations du théorème, dont certaines sont plus claires que d'autres. Un autre livre qui explique bien l'interprétation et les conséquences du théorème de Bell est le Quantum Non-Locality and Relativity de Tim Maudlin.

  • Et j'ai à peine parlé de Bohmian mécanique encore et la question de l'OP. Pourquoi les gens travaillent-ils encore sur la mécanique bohmienne? Eh bien, l'intention initiale de l'EPR était de montrer que la mécanique quantique est incomplète. EPR a montré que l'hypothèse de la localité conduit inévitablement à des variables cachées, ce qui est la première partie de l'argument précédent. Mais la deuxième partie de l'argumentation, fournie par Bell, montre que cela est incompatible avec la mécanique quantique. Par conséquent, la localité ne peut pas avoir raison. On peut se demander, même s'il faut abandonner la localité, pourquoi insister pour compléter la théorie par des variables cachées?

Il est important de comprendre que les seules variables ajoutées dans la théorie de Bohm sont les positions des particules. Il n'y a pas de variables cachées pour le spin, le moment, le moment angulaire, etc ... Cela explique cependant comment les valeurs mesurées pour le spin, le moment, etc ... proviennent des configurations expérimentales spécifiques. C'est ce qu'on appelle la contextualité et a déjà été mentionné par @Sina Salek. La non-localité s'explique par le fait que la fonction d'onde est une fonction sur l'espace de configuration et non dans l'espace physique. D'où la possibilité d'enchevêtrement. Vous pouvez en savoir plus et trouver d'autres références dans l ' article que j'ai mentionné.

Au-delà du fait que la mécanique bohmienne rend plus explicite la non-localité en mécanique quantique, elle fournit également une interprétation déterministe de la mécanique quantique, montrant que la mécanique quantique ne nous force pas au hasard.

Maintenant, que l'on aime ou non la mécanique bohmienne, on ne peut nier que ce sont définitivement des points forts de la théorie. Cependant, il a aussi ses faiblesses. Comme @ sb1 l'a mentionné, Einstein pensait que c'était bon marché et d'une certaine manière, je suis d'accord pour dire que la façon dont l'équation supplémentaire pour les positions est ajoutée est plutôt bon marché et même moche. Il a aussi son lot de problèmes, par exemple en essayant de généraliser en un QFT.

Quoi qu'il en soit, je laisse ce lien contenant une courte exposition de la mécanique bohmienne et d'autres références.

  • Enfin, je souhaite m'adresser à @Matt Reece à propos de QFT et de la localité. Je ne suis pas un expert en QFT, mais je me souviens que la localité est imposée au niveau des opérateurs en exigeant que deux observables localisés dans des régions spatio-temporelles distinctes se déplacent. Je ne suis pas tout à fait sûr de ce que cela implique w.r.t. états intriqués, mais je suppose que cela ne les exclut pas, sinon QFT serait en contradiction avec l'expérience. (Je me demande cependant s'il existe un traitement complet des états intriqués dans le contexte de QFT?) Mais si les états intriqués sont autorisés, alors des violations des inégalités de type Bell sont toujours possibles et donc la non-localité est un fait. Cela signifie que quel que soit le statut du principe de localité dans QFT, c'est une forme de localité plus faible que celle requise pour mettre en place les inégalités de Bell.
C'est complètement faux. Le théorème a plus d'hypothèses que la simple localité. Le fait que sa conclusion échoue en réalité ne signifie pas que la localité doit être abandonnée. Cela signifie plutôt que l'une des hypothèses doit être abandonnée, mais cela ne nous dit pas laquelle. Pourquoi ignorez-vous complètement ce fait fondamental de la logique?
Voir aussi l'article sur wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Bell%27s_theorem Non pas que je sois d'accord avec tout ce qu'ils disent là-bas, mais cet article est plutôt bon, y compris la ligne du bas: "... comme ça implique que la théorie quantique doit nécessairement violer soit le principe de localité, soit la définition contrefactuelle. " Notez le * ou * dans cette phrase;)
Non ... vous n'avez pas lu ce que j'ai dit. La localité est l'hypothèse la plus importante. Des variables cachées découlent de cette hypothèse. Cela a déjà été compris par EPR. Bell est allé plus loin et a montré que ces variables cachées ne peuvent pas expliquer les corrélations de la mécanique quantique, donc l'hypothèse de la localité d'où elles sont issues est fausse. S'il vous plaît, lisez l'article et ne dites pas que je me trompe.
Citation de l'article: «La raison de ce malentendu est probablement historique: la première partie de l'argumentation (la localité implique des variables cachées) remonte essentiellement à Einstein, Podolsky et Rosen en 1935. Mais ils ne l'ont pas dit ainsi et n'étaient certainement pas intéressés à montrer que le monde n'est pas local. Au contraire, ils ont supposé (comme si c'était évident) que le monde est local et ont conclu que la mécanique quantique est incomplète, à savoir que des variables cachées doivent exister. En tant que raisonnement logique, elle était parfaite. Mais le théorème de Bell n'a été prouvé qu'en 1964, presque "
"... près de trente ans plus tard. Cela montra que les variables cachées, dont l'existence était impliquée par l'hypothèse" évidente "de localité faite par EPR, conduisaient à une contradiction logique. Cependant, entre 1935 et 1964, la majorité de la communauté des physiciens est devenue convaincu que Bohr avait répondu de manière satisfaisante à Einstein [...] Le résultat est que Bell, qui bien sûr connaissait et comprenait l'argument de l'EPR, l'a pris comme point de départ et a procédé à réfuter l'existence de ces variables cachées, donc de la localité. "
"... Mais la plupart de ses lecteurs ne comprenaient pas toute la logique de son argument et pensaient que Bell avait simplement réfuté l'existence de variables cachées locales; puisque l'argument EPR avait simplement été oublié et que tout souci pour les variables cachées était alors considéré comme une preuve de «lamentable addiction à la métaphysique», le résultat de Bell ne paraît ni particulièrement spectaculaire ni particulièrement inquiétant. C'est pourquoi la majorité de la communauté des physiciens de la seconde moitié de ce siècle sous-estima l'importance de l'un des résultats les plus surprenants de l'histoire de la science.
J'ai lu ce que vous avez dit. Et je ne suis pas d'accord avec l'affirmation selon laquelle la localité est la plus importante. Ce n'est pas. Nous supposons que * les * localités et les paramètres cachés sont également bien dans ce théorème et chacun d'eux peut également être abandonné. J'espère que vous n'avez pas l'intention d'argumenter qu'il ne peut exister de théorie des paramètres cachés qui ne soit pas locale;) Les notions de paramètres cachés et de localité sont juste complètement orthogonales.
Salut Raskolnikov. Aussi Wow. La localité dans QFT se divise en deux parties, la corrélation à la séparation de type espace (il y a, en général, le VEV à 2 points n'est pas $ = 0 $), et l'incompatibilité de mesure à la séparation de type espace (il n'y en a pas, le 2 commutateur de point $ = 0 $). La corrélation à la séparation de type espace, cependant, est compatible avec la causalité dynamique classique non locale, une fonction de Green qui a un support à l'extérieur du cône de lumière avant, par exemple, mais ne l'implique * pas *. J'aimerais voir plus clairement ce que vous voulez dire que l'affirmation selon laquelle "donc la non-localité est un fait".
@Peter Morgan: ce que je veux dire est exactement ce que j'ai dit en abordant le théorème de Bell au point numéro 3.
@Raskolnikov "les gens qui veulent comprendre la nature en termes d'intuitions classiques de tous les jours" - n'est-ce pas aussi le contraire?Que les fans de Copenhague aiment en quelque sorte l'idée d'incertitude et de non-déterminisme, et c'est à l'origine de leurs croyances?L'intuition est notre cartographie de la connaissance, même si l'incertitude était révélée comme vraie, elle deviendrait intuitive.Attaquer l'intuition semble donc oxymoronique, ou simplement dogmatique.
De plus, Bell aimait un peu le travail de Bohm: «Pourquoi l'image de l'onde pilote est-elle ignorée dans les manuels scolaires? Ne devrait-elle pas être enseignée, non pas comme la seule façon, mais comme un antidote à la complaisance qui prévaut? Pour nous montrer que l'imprécision, la subjectivité etindéterminisme, ne nous sont pas imposés par des faits expérimentaux, mais par un choix théorique délibéré?https://plato.stanford.edu/entries/qm-bohm/
#3
+9
user1355
2011-03-18 08:43:03 UTC
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La mécanique bohmienne est une théorie des variables cachées non locales. Il peut reproduire les résultats de la mécanique quantique ordinaire. Puisque le théorème de Bell et le verdict expérimental qui a suivi excluaient uniquement la théorie des variables cachées locales, la mécanique bohmienne peut encore survivre en principe.

En réalité, cependant, elle survit pour une raison différente, comme l'a souligné Lubos. La raison est essentiellement régressive. Les gens pour qui il est difficile d'avaler la dure réalité de la mécanique quantique, ceux qui veulent comprendre la nature en termes d'intuitions classiques de tous les jours sont ceux qui prônent souvent la mécanique bohmienne. À mon humble avis, il est extrêmement difficile pour un physicien de soutenir cette approche. Pourquoi? Les raisons sont les suivantes.

  1. Il viole le rasoir d'Occam en introduisant une équation supplémentaire en plus de l'équation de Schrödinger.
  2. Il est explicitement non local et incompatible avec la relativité restreinte.
  3. Il ne peut pas être étendu pour produire une théorie quantique des champs.
  4. C'est une superstructure inutile par rapport à la mécanique quantique ordinaire.
  5. Le spin de la mécanique quantique devient terriblement perturbé dans cette approche.

En bref, c'est une alternative bon marché à la mécanique quantique sensée ordinaire.

«Aucun vrai physicien ne peut soutenir cette approche» est un peu extrême, vous ne trouvez pas? Bohm est-il un vrai physicien?
Oh, c'est une idée fausse courante que les gens pensent que la mécanique bohmienne contredit la relativité et ne peut pas être rendue relativiste! La mécanique bohmienne préserve le théorème de non-signalisation. Ceci est un exemple, bien qu'il y en ait beaucoup http://arxiv.org/abs/quant-ph/0303156
Les avocats d'@Sina: font régulièrement de telles déclarations erronées. Ce n'est pas nouveau. Si c'était vrai, alors nous aurions dû voir une formulation complète de la thoery de champ quantique bohmien maintenant. Le fait est qu'il est indéniable que la mécanique bohmienne est explicitement non locale. Ce que vous faites ici peut affecter quelque chose là-bas. Rien ne peut cacher cette non-localité.
Le théorème de Bell implique que la nature et la mécanique quantique sont toutes deux non locales. La mécanique bohmienne rend cela explicite. C'est un mérite de l'image bohmienne. Les remarques 1 et 4 sont stupides, comme MWI ne viole pas le rasoir d'Occam? Je conviens qu'il est difficile de développer un QFT en mécanique bohmienne et que c'est une raison importante pour laquelle les progrès ont été lents dans ce domaine.
@Raskolnikov: La nature n'est pas non locale, pas plus que la mécanique quantique. Ce n'est qu'une des nombreuses idées fausses que les gens ont à propos de qm. L'enchevêtrement n'implique pas de non-localité. Cela implique simplement que * si le monde était classique, alors l'effet EPR aurait été non local *. Mais nous ne vivons pas dans un monde classique. Nous vivons dans un monde quantique et il n'y a pas de non-localité. Il n'y a que des corrélations quantiques. Aussi, je vous conseillerais d'étudier les liens tels que donnés par @Luboš Motl
OK, je pense que vous avez quelque chose de mal, ou je ne comprends pas votre point! La non-localité ne contredit pas la relativité. La mécanique quantique standard est également non locale, cependant, moins non locale que la mécanique bohmienne. Et quand nous parlons de quantité de non-localité, nous pouvons en parler dans différents sens quantitativement, par ex. Jeu CHSH. Pour plus de détails, voir http://arxiv.org/abs/1004.2507
user1355, jetez un œil à l'article de Bohm de 1952, il contient déjà une proposition de théorie EM, qui est une théorie des champs relativiste.Et les résultats sont les mêmes que ceux prédits par la théorie quantique correspondante, de sorte que si la théorie quantique ne prédit aucune violation observable de l'invariance de Lorentz, il en va de même pour la théorie bohmienne connexe.
Le rasoir d'Occam est-il maintenant une loi de la nature?
#4
+6
iii
2011-03-17 23:17:25 UTC
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Lorsque nous parlons d'exclure les théories des variables cachées, nous entendons essentiellement les variables cachées non contextuelles ou locales, alors que la mécanique bohmienne, par exemple, est hautement non locale et contextuelle.

Pour plus de détails sur la contextualité, voir http://arxiv.org/abs/quant-ph/0406166

Ou si vous êtes particulièrement intéressé par la mécanique bohmienne, vous pouvez regarder ces conférences: http: / /pirsa.org/C11001

Personnellement, je pense que la mécanique bohmienne n'est pas le plus beau formalisme que vous puissiez obtenir, mais en tant que physicien, je ne rejetterais pas une théorie uniquement pour des raisons esthétiques!

#5
+5
Luboš Motl
2011-03-17 23:22:56 UTC
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Cher Yayu, j'ai peur que votre question, bien qu'excellente, puisse appartenir à un forum de psychologie.

La perspective de Feynman était déjà tout à fait sensée; Cependant, depuis sa mort, une séquence étonnante de preuves de plus en plus simples que les variables cachées ne peuvent pas exister a été trouvée.

Permettez-moi de mentionner l'état GHZM, le "paradoxe" de Hardy,

Mesure faible et paradoxe de Hardy

et diverses expériences de pensée réalisées expérimentalement réfutant également diverses théories du "réalisme non local", voir par exemple

http://arxiv.org/abs/0704.2529

L'idée que la nature probabiliste de la mécanique quantique est due aux variables cachées était indéfendable lorsque Feynman écrivait ses conférences dans les années 1960, et peut-être même à la fin des années 1920 lorsque la mécanique quantique s'est installée. Mais c'est beaucoup plus indéfendable aujourd'hui.

Je ne suis pas sûr de bien comprendre votre preuve, mais il est possible de décrire la preuve validée expérimentalement en des termes tout aussi simples. La mécanique quantique reste inacceptable pour de nombreuses personnes, pour des raisons quasi-religieuses. Mais comme l'a dit Sidney Coleman à la fin de son excellente conférence,

http://motls.blogspot.com/2010/11/sidney-coleman-quantum-mechanics-in. html
La mécanique quantique dans votre visage

dans lequel il a décrit très clairement les problèmes conceptuels de la gestion de la qualité, il est temps que ces personnes considérez l'hypothèse que la mécanique quantique est vraiment le fonctionnement du monde. Eh bien, la conférence a également 17 ans maintenant, indiquant que l'opposition à la mécanique quantique ne disparaîtra jamais.

Malheureusement, rien qu'en lisant le résumé de l'article que vous mentionnez, les auteurs échouent déjà à comprendre le théorème de Bell. Le théorème de Bell n'écarte pas le réalisme. Il rejette uniquement la localité. Bell a dû répéter ce point à plusieurs reprises au cours de sa vie. Le physicien le plus incompris jamais.
Vous n'avez toujours pas répondu à sa question sur les raisons pour lesquelles les gens parlent encore de variables cachées non locales comme le modèle bohmien! Alors, dites-vous que même les théories des variables cachées contextuelles sont impossibles? Et sur quoi?
@Raskolnikov,, ce que le théorème de Bell rejette, c'est le «réalisme local». Cela ne signifie pas renoncer à la localité, si vous êtes prêt à abandonner le réalisme. Bien sûr, c'est ce que la mécanique quantique (en particulier la théorie quantique des champs) vous dit de faire. (Aussi: étant donné que Zeilinger fait partie des auteurs de l'article lié à Lubos, il semble un peu téméraire d'accuser les auteurs de ne pas comprendre la mécanique quantique sur la seule base de leur abstrait ....)
@Matt: En fait, le fait que Zeilinger soit co-auteur est précisément ce qui a encore plus éveillé mes soupçons. Le gars ne comprend rien aux résultats de Bell. Il est peut-être un expérimentateur de premier ordre, c'est un théoricien de second ordre. Mais je ne voulais pas dire cela au début, parce que c'est plus un ad hominem. Quant à votre remarque: NON, certainement non. Le théorème de Bell rejette la localité. Cela ne dit rien sur le réalisme. Je ne sais pas d'où tu viens. Je vous suggère de lire "Speakable et indicible en mécanique quantique" de Bell.
@Raskolnikov: de quoi diable parlez-vous? Le théorème de Bell ne jette rien. Il vous indique simplement que la localité et les paramètres cachés sont incompatibles. Que vous choisissiez de rejeter le réalisme et de conserver la localité (ce qui est le plus sensé et ce que font la plupart des gens) ou de rejeter la localité et de conserver le réalisme dépend entièrement de vous.
@Raskolnikov: J'ai lu de nombreux articles (mais pas tous) de Bell dans ce livre. Bien que son inégalité soit importante, je ne suis pas du tout d'accord avec ses interprétations de celle-ci et de la mécanique quantique en général. Il semble tout voir à travers le prisme de vouloir que les variables cachées fonctionnent (et d'une forte affection pour la mécanique bohmienne). Parfois, il a même écrit que les inégalités de Bell impliquent une incompatibilité de QM avec la relativité! Cela montre qu'il n'a pas vraiment compris les leçons de la théorie quantique des champs (bien qu'il y ait lui-même apporté d'importantes contributions). QFT est vraiment une question de localité.
@Marek: Mais abandonner le réalisme revient à rejeter complètement la science. Et je ne vois pas comment la mécanique quantique nous force à cette conclusion. Que signifierait «rejeter le réalisme»? Tout va? Nous vivons dans une féerie magique où tout est possible? Ou cela signifie-t-il que nous ne sommes tout simplement pas capables de décrire comment le monde fonctionne? Que nous devrions simplement abandonner la science ou quoi? Que signifie abandonner le réalisme? Si vous voulez dire ["réalisme naïf"] (http://www.basicincome.com/bp/weallstart.htm), je suis d'accord avec cela, mais c'est trivial et nous n'avons pas besoin de mécanique quantique pour le savoir.
@Raskolnikov, peut-être que j'utilise la mauvaise définition du réalisme, mais pour moi, c'est équivalent à des paramètres cachés dans ce contexte. Autrement dit, en supposant que nous pourrions en savoir plus sur la nature que ce que nous dit la gestion de la qualité de base (c'est-à-dire qu'il existe des observables incompatibles et que nos connaissances sur la nature, même en principe, doivent donc être strictement inférieures à celles de la théorie classique). Ce genre de réalisme est ce que le théorème de Bell exclut, si l'on suppose la localité. Mais je ne serais pas surpris si votre définition du réalisme différait; après tout, il y en a des dizaines (par exemple sur wikipedia) ...
@Marek: OK, mais vous êtes d'accord avec moi pour dire que le théorème de Bell n'exclut pas les variables cachées? Ce qu'il exclut, c'est la localité. Car si l'on suppose la localité, cela implique inévitablement le besoin de variables cachées et cela conduit alors à une contradiction (violation de l'inégalité de Bell). Mais si l'on n'assume pas la localité, il n'y a pas de problème. Ce n'est donc pas un choix entre des variables cachées ou une localité. C'est plus radical que ça, ça dit qu'il n'y a pas de localité.
@Raskolnikov: incorrect. Le théorème de Bell stipule qu'une théorie qui a des variables cachées et qui est locale doit satisfaire l'inégalité de Bell. Nous savons par expérience que cette inégalité est violée à 100% dans chaque système. Cela signifie que l'hypothèse originale selon laquelle la théorie peut être à la fois locale et contenir des variables cachées est invalide. Mais cela n'exclut sûrement pas la localité si nous sommes prêts à abandonner les variables cachées, c'est-à-dire une description plus complète de la nature, c'est-à-dire le réalisme. D'accord?
@Marek: Il semble donc que nous ayons un désaccord fondamental. Il est temps que je réponde à la question. Je vais essayer d'aborder plusieurs points qui ont été soulevés.
@Raskolnikov, bien, j'ai hâte de clarifier cela. Si j'ai complètement mal compris le théorème de Bell, je préfère le savoir le plus tôt possible. Pourtant, je suis presque sûr d'avoir raison, haha ​​:)
Cher @Raskolnikov,, John Bell s'est lancé dans ses recherches avec le désir de * défendre * le réalisme, mais la recherche réelle s'est terminée exactement par la conclusion contraire à ce qu'il voulait. Le théorème de Bell lui-même ne falsifie que le "réalisme local" mais par ex. le document que je mentionne - et soyez sûr que Zeilinger est un gars de premier plan dans cette discipline - réfute également le réalisme non local. Il ne fait aucun doute aujourd'hui que le «réalisme», et non la «localité», est la mauvaise hypothèse, et ce dont Bell rêvait ne peut rien y changer. Bell avait tout simplement tort, d'accord? Il n'y a aucun doute là-dessus aujourd'hui.
Cher @Sina Salek, oui, même les théories contextuelles des variables cachées ont été exclues. Lisez simplement au moins une des sources que je vous donne - par exemple le Zeilinger et al. papier. Je peux vous en donner beaucoup d'autres. La plupart des arguments qui excluent les variables cachées sont vraiment connus depuis les années 1920. ... Concernant le mot "contextuel" lui-même, dans un certain sens, toutes les quantités de la mécanique quantique propre sont "contextuelles". Aucun d'eux n'est «primitif», ce qui est, dans la philosophie bohmienne, l'antonyme. Cependant, aucune variable QM n'est "cachée" et aucune n'est "classique" dans QM.
Cher @Raskolnikov,, le terme «réalisme» a une signification technique très spécifique dans ce débat sur les interprétations de la QM, et rejeter le «réalisme» ne signifie sûrement pas nier la réalité de quoi que ce soit. Cela signifie seulement réfuter l'hypothèse selon laquelle toutes les informations sur les systèmes quantiques qui sont finalement révélées par les observations existent déjà avant les mesures. En réalité - qui est régie par la mécanique quantique - l'information n'est décidée que de manière aléatoire au moment de la mesure. La réalité des résultats mesurés est la seule chose dont la science a besoin, donc la science va très bien.
Cher Luboš, Merci de m'avoir suggéré le papier. J'ai lu l'article de Zeilinger et. Al. qui semble la seule véritable scientifique. À la page 3, vous voyez "Il est clair qu'il peut exister d'autres classes de théories non locales, peut-être même entièrement conformes à toutes les prédictions de la mécanique quantique, qui n'ont pas cette propriété lors de la reproduction d'états intriqués. De telles théories peuvent, par exemple, inclure des communications supplémentaires [23 ] ou dimensions [24]. Un cas particulier qui mérite un commentaire est la théorie de Bohm "
BTW, concernant votre commentaire sur la contextualité. Tous les modèles de mécanique quantique sont certainement contextuels. Et malgré ce que vous avez dit, la mécanique bohmienne est également contextuelle! Voici une bonne explication introductive pour la mécanique de Bohmain. http://pirsa.org/C11001
#6
+1
Janne808
2011-03-18 09:22:28 UTC
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Pour les mêmes raisons que celles pour lesquelles les gens parlent encore d'autres théories dont il a été démontré qu'elles étaient erronées à un certain niveau. La mécanique classique est toujours utile et donne des réponses correctes dans son régime, même si ses hypothèses de base sont totalement erronées. Sa relation avec la théorie «correcte» peut encore être perspicace et intéressante.

#7
+1
Daniel
2011-03-19 17:20:44 UTC
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Il y a un argument apparemment "inconnu" dans cette discussion à mes yeux, car il semble toujours être laissé de côté dans ces discussions sur les théories des variables cachées. J'ai écrit à ce sujet (en pt_BR , mais Google Translate est votre ami ;-) il y a quelque temps: c'est le théorème de Kochen-Specker et le Le théorème du libre arbitre (avec sa forme plus forte, Le théorème du libre arbitre fort).

Essentiellement, voici la ligne de frappe: les théories des variables cachées reposent sur deux hypothèses, (1) toutes les variables cachées ont une valeur définie à tout moment; & (2) ces valeurs de variables sont "intrinsèques" et indépendantes de l'appareil de mesure utilisé pour les détecter (aka "observables"). Le théorème de Kochen-Specker est un complément aux inégalités de Bell et il prouve qu'il existe une contradiction fondamentale entre les deux hypothèses ci-dessus: en QM, les observables n'ont pas besoin d'être commutatives (par hypothèse , une algèbre commutative sous-tend les théories des variables cachées). De cette façon, comme le théorème du libre arbitre est basé sur celui de Kochen-Specker, il invalide (sous des hypothèses physiques très raisonnables) toutes les théories de variables cachées.

Étant donné que je n'ai pas dormi depuis assez longtemps temps, il est possible que je ne sois pas si clair ci-dessus Dans tous les cas, je laisse une liste de références qui devraient, espérons-le, corriger cela. :-)

Références

Cette liste de références n'est en aucun cas exhaustive, mais elle est suffisamment complète pour donner un aperçu de cette discussion: la pointe de l'iceberg, si vous voulez. De plus, le `` niveau '' des références varie un peu, certains liens sont vers Wikipédia et d'autres vers des articles publiés: j'ai essayé d'utiliser des références plus rigoureuses pour les sujets les plus délicats (si j'ai réussi ou non, c'est une supposition ;-) .

Avec un peu de chance, même si ma réponse ne reliait pas tous les points, suivre ces fils d'Ariane peut éclairer ce problème.

  1. Principe de localisation;
  2. Les inégalités de Bell;
  3. Paradoxe EPR;
  4. Pas de théorème de clonage;
  5. Théorème de Kochen-Specker, Le théorème de Kochen-Specker (Stanford Encyclopedia of Philosophy), Le problème des variables cachées en mécanique quantique;
  6. FWT (Wikipedia);
  7. Libre arbitre - vous pensez seulement l'avoir, Prendre des libertés, Libre arbitre - notre compréhension est-elle erronée?, Libre arbitre quantique;
  8. Le théorème du libre arbitre fort (PDF);
  9. Le théorème du libre arbitre, Le théorème du libre arbitre fort;
  10. La décohérence et la transition du quantum au classique;
  11. Emaranhamento, realismo e localidade (conférence vidéo en pt_BR ).
  12. ol >
Sympa et informatif, mais que pensez-vous de la question elle-même? Pourquoi les gens parlent-ils encore de la mécanique Bohmina?
Si la réponse est informative, j'espère qu'il y a quelque chose à en tirer - auquel cas mon opinion n'est pas nécessaire: comme le disent les Marines, "tout le monde en a un et ils puent tous". Les gens font des choses pour toutes sortes de raisons ... mais, avec un peu de chance, après un certain temps, ces choses se règlent dans les sciences ...
C'est donc une distraction temporaire inutile, qui, espérons-le, disparaîtra avec le temps?
@MBN: C'est bien d'avoir une diversité de points de vue et d'opinions… mais la science n'est pas exactement la «démocratie», dans le sens où il y a une direction * claire * qui est préférée: vous ne pouvez pas choisir de ne pas «croire» ou d'avoir un » opinion diversifiée "environ 2 $ + 2 $; vous ne pouvez pas avoir une «minorité vocale forte» qui n'approuve ni ne souscrit à l'arithmétique de base. D'un autre côté, il faut du temps pour établir certains faits dans une grande communauté, et tout ce que l'on peut faire est de continuer à enseigner.
Cela signifie donc que dans votre langue, la théorie bohmienne n'est pas une théorie des variables cachées?Parce qu'il ne repose pas sur vos hypothèses.La "variable cachée" n'est là que pour la configuration, pas pour la quantité de mouvement, et les résultats de mesure pour les mesures autres que la configuration dépendent également de la configuration des appareils de mesure.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 2.0 sous laquelle il est distribué.
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