Супердетермінізм — у квантовій механіці є [en] в теоремі Белла. Якщо постулювати, що існує кореляція між будь-якою системою, що вимірюється, та вибором того, які вимірювання над нею виконуються, то припущення теореми більше не виконуються. Це означає, теорія прихованих параметрів, яка є супердетермінованою, може відповідати поняттю Белла про локальну причинність та все ж порушувати нерівності, отримані з теореми Белла. Це дає змогу побудувати [en], яка відтворює передбачення квантової механіки та для якої було запропоновано кілька [en]. Окрім того, що супердетерміновані моделі є детермінованими, вони також постулюють кореляції між станом, який вимірюється, та параметрами вимірювання.
Огляд
Теорема Белла робить припущення, що окремі вимірювання на кожному детекторі можна вибирати незалежно одне від одного та від прихованих параметрів, які визначають результат вимірювання. Цей зв'язок часто називають незалежністю вимірювання або статистичною незалежністю. У супердетермінованій теорії це співвідношення не виконується; між прихованими змінними та параметрами вимірювання обов'язково існує кореляція. Оскільки вибір вимірювань і приховані параметри заздалегідь визначені, результати вимірювання на одному детекторі можуть залежати від того, яке вимірювання виконується на іншому детекторі; при цьому не вимагається, щоб інформація поширювалася швидше за швидкість світла. Припущення про статистичну незалежність іноді називають вільним вибором або припущенням вільної волі, оскільки його заперечення означає, що люди-експериментатори не можуть вільно вибирати, яке вимірювання виконувати.
Існує можливість досліджувати обмежені версії супердетермінізму, які стверджують, що кореляції між прихованими параметрами та вибором вимірювання були встановлені в недалекому минулому. Однак в загальному випадку супердетермінізм принципово не піддається перевірці, оскільки можна вважати, що кореляції існують з часів Великого вибуху, через що лазівку неможливою усунути.
У 1980-х роках Джон Стюарт Белл обговорював супердетермінізм в інтерв’ю BBC:
Існує спосіб уникнути припущення про [en] швидкості та примарні дії на відстані. Але цей спосіб передбачає абсолютний детермінізм у Всесвіті, повну відсутність свободи волі. Якщо припустити, що Всесвіт супердетермінований, де не тільки нежива природа працює за допомогою прихованого годинникового механізму, але й наша поведінка, включаючи нашу віру в те, що ми вільні вибирати один експеримент, а не інший, абсолютно наперед визначена, включаючи «вибір» експериментатора провести один набір вимірювань, а не інший, то труднощі зникають. Зникає потреба в сигналі, швидшому за світло, який має повідомити частинці А, яке вимірювання було виконано на частинці В, оскільки Всесвіт, включаючи частинку А, вже «знає», яким буде це вимірювання та його результат.
Хоча Белл визнавав лазівку, він також стверджував, що вона не є правдоподібною. Навіть якщо проведені вимірювання вибираються детермінованими генераторами випадкових чисел, вибір можна вважати «фактично вільним для поставленої мети», оскільки вибір машини змінюється великою кількістю дуже малих впливів. Малоймовірно, що прихований параметр буде чутливим до тих самих малих впливів, до яких був чутливий генератор випадкових чисел.
Лауреат Нобелівської премії Герард 'т Гофт обговорював цю лазівку з Джоном Беллом на початку 1980-х років. «Я поставив запитання: припустімо, що рішення Аліси та Боба також слід розглядати як такі, що не є результатом вільного вибору, а визначаються всім, що міститься в теорії. Джон сказав, ну, ви знаєте, я повинен виключити такий сценарій. Якщо припустити таку можливість, то те, що я сказав, не може бути застосовано. Я сказав, що Аліса і Боб приймають рішення з якоїсь причини. Причина криється в їхньому минулому і повинна бути включена в загальну картину».
За словами фізика Антона Цайлінгера, якщо супердетермінізм має місце, деякі його наслідки поставили б під сумнів цінність самої науки, роблячи неможливою спростовуваність:
[Ми] завжди неявно припускаємо свободу експериментатора... Це фундаментальне припущення є важливим для занять наукою. Якби це припущення не відповідало дійсності, я вважаю, що взагалі не мало б сенсу проводити експерименти стосовно явищ природи, оскільки тоді природа могла б визначити наші питання, і це могло б скерувати експерименти таким чином, щоб ми прийшли до хибної картини природи.
Фізики Сабіна Госсенфельдер і [en] стверджували, що супердетермінізм «є багатонадійним підходом не тільки для розв'язання [en], але й для розуміння очевидної нелокальності квантової фізики».
[en] і Кавальканті стверджують, що будь-яка гіпотетична супердетермінована теорія «була б такою ж правдоподібною та привабливою, як віра у всюдисущий інопланетний контроль розуму».
Приклади
Перша супердетермінована модель прихованих параметрів була висунута [en] у 1988 році. Інші моделі були запропоновані у 2010 році Майклом Голом, а у 2022 році Донаді та Госсенфельдер. Герард 'т Гофт назвав свою модель клітинного автомата квантової механіки супердетермінованою, хоча залишається незрозумілим, чи відповідає вона цьому визначенню.
Деякі автори вважають ретрокаузальність у квантовій механіці прикладом супердетермінізму, тоді як інші автори вважають ці два випадки різними. Наразі немає узгодженого визначення для їх розрізнення.
Див. також
Примітки
- Larsson, Jan-Åke (2014). Loopholes in Bell inequality tests of local realism. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical (англ.). 47 (42): 16. arXiv:1407.0363. Bibcode:2014JPhA...47P4003L. doi:10.1088/1751-8113/47/42/424003. (англ.)
- Brans, Carl H. (1 лютого 1988). Bell's theorem does not eliminate fully causal hidden variables. International Journal of Theoretical Physics (англ.). 27 (2): 219—226. doi:10.1007/BF00670750. ISSN 1572-9575.
- Hall, Michael J. W. (16 грудня 2010). Local Deterministic Model of Singlet State Correlations Based on Relaxing Measurement Independence. Physical Review Letters. 105 (25): 250404. doi:10.1103/PhysRevLett.105.250404. PMID 21231566.
{{}}
:|hdl-access=
вимагає|hdl=
() (англ.) - Donadi, Sandro; Hossenfelder, Sabine (19 серпня 2022). Toy model for local and deterministic wave-function collapse. Physical Review A. 106 (2): 022212. arXiv:2010.01327. doi:10.1103/PhysRevA.106.022212. (англ.)
- Thomas Scheidl; Rupert Ursin; Johannes Kofler; Sven Ramelow; Xiao-Song Ma; Thomas Herbst; Lothar Ratschbacher; Alessandro Fedrizzi; Nathan K. Langford та ін. (2010). Violation of local realism with freedom of choice. Proc. Natl. Acad. Sci. (англ.). 107 (46): 19708—19713. arXiv:0811.3129. Bibcode:2010PNAS..10719708S. doi:10.1073/pnas.1002780107. PMC 2993398. PMID 21041665.(англ.)
- Wolchover, Natalie. The Universe Is as Spooky as Einstein Thought. The Atlantic (амер.). Процитовано 20 лютого 2017.
- BBC Radio interview with Paul Davies, 1985 (англ.)
- The quotation is an adaptation from the edited transcript of the radio interview with John Bell of 1985. See The Ghost in the Atom: A Discussion of the Mysteries of Quantum Physics (англ.), by Paul C. W. Davies and Julian R. Brown, 1986/1993, pp. 45-46
- J. S. Bell, Free variables and local causality, Epistemological Letters, Feb. 1977. Reprinted as Chapter 12 of J. S. Bell, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics (Cambridge University Press 1987) (англ.)
- Musser, George (7 жовтня 2013). Does Some Deeper Level of Physics Underlie Quantum Mechanics? An Interview with Nobelist Gerard 't Hooft (англ.).
- A. Zeilinger, Dance of the Photons, Farrar, Straus and Giroux, New York, 2010, p. 266. [en], [en] and John Clauser made a similar comment in replying to John Bell in their discussions in the [en]: "In any scientific experiment in which two or more variables are supposed to be randomly selected, one can always conjecture that some factor in the overlap of the backward light cones has controlled the presumably random choices. But, we maintain, skepticism of this sort will essentially dismiss all results of scientific experimentation. Unless we proceed under the assumption that hidden conspiracies of this sort do not occur, we have abandoned in advance the whole enterprise of discovering the laws of nature by experimentation." (Shimony A, Horne M A and Clauser J F, "Comment on the theory of local beables", Epistemological Letters, 13 1 (1976), as quoted in Jan-Åke Larsson, "Loopholes in Bell inequality tests of local realism", J. Phys. A: Math. Theor. 47 (2014)) (англ.)
- Hossenfelder, Sabine; Palmer, Tim (2020). Rethinking Superdeterminism. Frontiers in Physics (English) . 8: 139. arXiv:1912.06462. Bibcode:2020FrP.....8..139P. doi:10.3389/fphy.2020.00139. ISSN 2296-424X. (англ.)
- Wiseman, Howard; Cavalcanti, Eric (2016). Causarum Investigatio and the Two Bell’s Theorems of John Bell. У R. Bertlmann (ред.). Quantum [Un]Speakables II. The Frontiers Collection (англ.). Springer. с. 119—142. arXiv:1503.06413. doi:10.1007/978-3-319-38987-5_6. ISBN .
- 't Hooft, Gerard (2016). The Cellular Automaton Interpretation of Quantum Mechanics. Fundamental Theories of Physics (англ.). Т. 185. doi:10.1007/978-3-319-41285-6. ISBN .
- Wharton, K. B.; Argaman, N. (18 травня 2020). Colloquium: Bell's theorem and locally mediated reformulations of quantum mechanics. Reviews of Modern Physics. 92 (2): 021002. doi:10.1103/RevModPhys.92.021002. (англ.)
Зовнішні посилання
Вікіцитати містять висловлювання від або про: Супердетермінізм |
- Hall, Michael J. W. (2010). Local Deterministic Model of Singlet State Correlations Based on Relaxing Measurement Independence. Physical Review Letters (англ.) . 105 (25): 250404. arXiv:1007.5518. Bibcode:2010PhRvL.105y0404H. doi:10.1103/PhysRevLett.105.250404. PMID 21231566.
He [Michael J. W. Hall] shows that locality and reality can be retained with a 14% reduction of the experimenters' "free will".
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Superdeterminizm u kvantovij mehanici ye en v teoremi Bella Yaksho postulyuvati sho isnuye korelyaciya mizh bud yakoyu sistemoyu sho vimiryuyetsya ta viborom togo yaki vimiryuvannya nad neyu vikonuyutsya to pripushennya teoremi bilshe ne vikonuyutsya Ce oznachaye teoriya prihovanih parametriv yaka ye superdeterminovanoyu mozhe vidpovidati ponyattyu Bella pro lokalnu prichinnist ta vse zh porushuvati nerivnosti otrimani z teoremi Bella Ce daye zmogu pobuduvati en yaka vidtvoryuye peredbachennya kvantovoyi mehaniki ta dlya yakoyi bulo zaproponovano kilka en Okrim togo sho superdeterminovani modeli ye determinovanimi voni takozh postulyuyut korelyaciyi mizh stanom yakij vimiryuyetsya ta parametrami vimiryuvannya OglyadTeorema Bella robit pripushennya sho okremi vimiryuvannya na kozhnomu detektori mozhna vibirati nezalezhno odne vid odnogo ta vid prihovanih parametriv yaki viznachayut rezultat vimiryuvannya Cej zv yazok chasto nazivayut nezalezhnistyu vimiryuvannya abo statistichnoyu nezalezhnistyu U superdeterminovanij teoriyi ce spivvidnoshennya ne vikonuyetsya mizh prihovanimi zminnimi ta parametrami vimiryuvannya obov yazkovo isnuye korelyaciya Oskilki vibir vimiryuvan i prihovani parametri zazdalegid viznacheni rezultati vimiryuvannya na odnomu detektori mozhut zalezhati vid togo yake vimiryuvannya vikonuyetsya na inshomu detektori pri comu ne vimagayetsya shob informaciya poshiryuvalasya shvidshe za shvidkist svitla Pripushennya pro statistichnu nezalezhnist inodi nazivayut vilnim viborom abo pripushennyam vilnoyi voli oskilki jogo zaperechennya oznachaye sho lyudi eksperimentatori ne mozhut vilno vibirati yake vimiryuvannya vikonuvati Isnuye mozhlivist doslidzhuvati obmezheni versiyi superdeterminizmu yaki stverdzhuyut sho korelyaciyi mizh prihovanimi parametrami ta viborom vimiryuvannya buli vstanovleni v nedalekomu minulomu Odnak v zagalnomu vipadku superdeterminizm principovo ne piddayetsya perevirci oskilki mozhna vvazhati sho korelyaciyi isnuyut z chasiv Velikogo vibuhu cherez sho lazivku nemozhlivoyu usunuti Gipotetichne zobrazhennya superdeterminizmu v yakomu fotoni z dalekih galaktik Sb i Sc vikoristovuyutsya dlya keruvannya oriyentaciyeyu polyarizacijnih detektoriv a i b bezposeredno pered pributtyam zaplutanih fotoniv Alisi ta Boba U 1980 h rokah Dzhon Styuart Bell obgovoryuvav superdeterminizm v interv yu BBC Isnuye sposib uniknuti pripushennya pro en shvidkosti ta primarni diyi na vidstani Ale cej sposib peredbachaye absolyutnij determinizm u Vsesviti povnu vidsutnist svobodi voli Yaksho pripustiti sho Vsesvit superdeterminovanij de ne tilki nezhiva priroda pracyuye za dopomogoyu prihovanogo godinnikovogo mehanizmu ale j nasha povedinka vklyuchayuchi nashu viru v te sho mi vilni vibirati odin eksperiment a ne inshij absolyutno napered viznachena vklyuchayuchi vibir eksperimentatora provesti odin nabir vimiryuvan a ne inshij to trudnoshi znikayut Znikaye potreba v signali shvidshomu za svitlo yakij maye povidomiti chastinci A yake vimiryuvannya bulo vikonano na chastinci V oskilki Vsesvit vklyuchayuchi chastinku A vzhe znaye yakim bude ce vimiryuvannya ta jogo rezultat Hocha Bell viznavav lazivku vin takozh stverdzhuvav sho vona ne ye pravdopodibnoyu Navit yaksho provedeni vimiryuvannya vibirayutsya determinovanimi generatorami vipadkovih chisel vibir mozhna vvazhati faktichno vilnim dlya postavlenoyi meti oskilki vibir mashini zminyuyetsya velikoyu kilkistyu duzhe malih vpliviv Malojmovirno sho prihovanij parametr bude chutlivim do tih samih malih vpliviv do yakih buv chutlivij generator vipadkovih chisel Laureat Nobelivskoyi premiyi Gerard t Goft obgovoryuvav cyu lazivku z Dzhonom Bellom na pochatku 1980 h rokiv Ya postaviv zapitannya pripustimo sho rishennya Alisi ta Boba takozh slid rozglyadati yak taki sho ne ye rezultatom vilnogo viboru a viznachayutsya vsim sho mistitsya v teoriyi Dzhon skazav nu vi znayete ya povinen viklyuchiti takij scenarij Yaksho pripustiti taku mozhlivist to te sho ya skazav ne mozhe buti zastosovano Ya skazav sho Alisa i Bob prijmayut rishennya z yakoyis prichini Prichina kriyetsya v yihnomu minulomu i povinna buti vklyuchena v zagalnu kartinu Za slovami fizika Antona Cajlingera yaksho superdeterminizm maye misce deyaki jogo naslidki postavili b pid sumniv cinnist samoyi nauki roblyachi nemozhlivoyu sprostovuvanist Mi zavzhdi neyavno pripuskayemo svobodu eksperimentatora Ce fundamentalne pripushennya ye vazhlivim dlya zanyat naukoyu Yakbi ce pripushennya ne vidpovidalo dijsnosti ya vvazhayu sho vzagali ne malo b sensu provoditi eksperimenti stosovno yavish prirodi oskilki todi priroda mogla b viznachiti nashi pitannya i ce moglo b skeruvati eksperimenti takim chinom shob mi prijshli do hibnoyi kartini prirodi Fiziki Sabina Gossenfelder i en stverdzhuvali sho superdeterminizm ye bagatonadijnim pidhodom ne tilki dlya rozv yazannya en ale j dlya rozuminnya ochevidnoyi nelokalnosti kvantovoyi fiziki en i Kavalkanti stverdzhuyut sho bud yaka gipotetichna superdeterminovana teoriya bula b takoyu zh pravdopodibnoyu ta privablivoyu yak vira u vsyudisushij inoplanetnij kontrol rozumu PrikladiPersha superdeterminovana model prihovanih parametriv bula visunuta en u 1988 roci Inshi modeli buli zaproponovani u 2010 roci Majklom Golom a u 2022 roci Donadi ta Gossenfelder Gerard t Goft nazvav svoyu model klitinnogo avtomata kvantovoyi mehaniki superdeterminovanoyu hocha zalishayetsya nezrozumilim chi vidpovidaye vona comu viznachennyu Deyaki avtori vvazhayut retrokauzalnist u kvantovij mehanici prikladom superdeterminizmu todi yak inshi avtori vvazhayut ci dva vipadki riznimi Narazi nemaye uzgodzhenogo viznachennya dlya yih rozriznennya Div takozhZhorstkij determinizm en Demon Laplasa Teoriya de Brojlya Boma Bagatosvitova interpretaciya Splutani kvantovi stani Teorema pro svobodu voliPrimitkiLarsson Jan Ake 2014 Loopholes in Bell inequality tests of local realism Journal of Physics A Mathematical and Theoretical angl 47 42 16 arXiv 1407 0363 Bibcode 2014JPhA 47P4003L doi 10 1088 1751 8113 47 42 424003 angl Brans Carl H 1 lyutogo 1988 Bell s theorem does not eliminate fully causal hidden variables International Journal of Theoretical Physics angl 27 2 219 226 doi 10 1007 BF00670750 ISSN 1572 9575 Hall Michael J W 16 grudnya 2010 Local Deterministic Model of Singlet State Correlations Based on Relaxing Measurement Independence Physical Review Letters 105 25 250404 doi 10 1103 PhysRevLett 105 250404 PMID 21231566 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a hdl access vimagaye hdl dovidka angl Donadi Sandro Hossenfelder Sabine 19 serpnya 2022 Toy model for local and deterministic wave function collapse Physical Review A 106 2 022212 arXiv 2010 01327 doi 10 1103 PhysRevA 106 022212 angl Thomas Scheidl Rupert Ursin Johannes Kofler Sven Ramelow Xiao Song Ma Thomas Herbst Lothar Ratschbacher Alessandro Fedrizzi Nathan K Langford ta in 2010 Violation of local realism with freedom of choice Proc Natl Acad Sci angl 107 46 19708 19713 arXiv 0811 3129 Bibcode 2010PNAS 10719708S doi 10 1073 pnas 1002780107 PMC 2993398 PMID 21041665 angl Wolchover Natalie The Universe Is as Spooky as Einstein Thought The Atlantic amer Procitovano 20 lyutogo 2017 BBC Radio interview with Paul Davies 1985 angl The quotation is an adaptation from the edited transcript of the radio interview with John Bell of 1985 See The Ghost in the Atom A Discussion of the Mysteries of Quantum Physics angl by Paul C W Davies and Julian R Brown 1986 1993 pp 45 46 J S Bell Free variables and local causality Epistemological Letters Feb 1977 Reprinted as Chapter 12 of J S Bell Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics Cambridge University Press 1987 angl Musser George 7 zhovtnya 2013 Does Some Deeper Level of Physics Underlie Quantum Mechanics An Interview with Nobelist Gerard t Hooft angl A Zeilinger Dance of the Photons Farrar Straus and Giroux New York 2010 p 266 en en and John Clauser made a similar comment in replying to John Bell in their discussions in the en In any scientific experiment in which two or more variables are supposed to be randomly selected one can always conjecture that some factor in the overlap of the backward light cones has controlled the presumably random choices But we maintain skepticism of this sort will essentially dismiss all results of scientific experimentation Unless we proceed under the assumption that hidden conspiracies of this sort do not occur we have abandoned in advance the whole enterprise of discovering the laws of nature by experimentation Shimony A Horne M A and Clauser J F Comment on the theory of local beables Epistemological Letters 13 1 1976 as quoted in Jan Ake Larsson Loopholes in Bell inequality tests of local realism J Phys A Math Theor 47 2014 angl Hossenfelder Sabine Palmer Tim 2020 Rethinking Superdeterminism Frontiers in Physics English 8 139 arXiv 1912 06462 Bibcode 2020FrP 8 139P doi 10 3389 fphy 2020 00139 ISSN 2296 424X angl Wiseman Howard Cavalcanti Eric 2016 Causarum Investigatio and the Two Bell s Theorems of John Bell U R Bertlmann red Quantum Un Speakables II The Frontiers Collection angl Springer s 119 142 arXiv 1503 06413 doi 10 1007 978 3 319 38987 5 6 ISBN 978 3 319 38985 1 t Hooft Gerard 2016 The Cellular Automaton Interpretation of Quantum Mechanics Fundamental Theories of Physics angl T 185 doi 10 1007 978 3 319 41285 6 ISBN 978 3 319 41284 9 Wharton K B Argaman N 18 travnya 2020 Colloquium Bell s theorem and locally mediated reformulations of quantum mechanics Reviews of Modern Physics 92 2 021002 doi 10 1103 RevModPhys 92 021002 angl Zovnishni posilannyaVikicitati mistyat vislovlyuvannya vid abo pro SuperdeterminizmHall Michael J W 2010 Local Deterministic Model of Singlet State Correlations Based on Relaxing Measurement Independence Physical Review Letters angl 105 25 250404 arXiv 1007 5518 Bibcode 2010PhRvL 105y0404H doi 10 1103 PhysRevLett 105 250404 PMID 21231566 He Michael J W Hall shows that locality and reality can be retained with a 14 reduction of the experimenters free will