Historisch, in der Physik, wurde für verborgene variable Theorien von einigen Physikern eingetreten, die behauptet haben, dass Quant-Mechanik unvollständig ist. Diese Theorien argumentieren gegen die orthodoxe Interpretation der Quant-Mechanik, die die Kopenhagener Interpretation ist. Albert Einstein, der berühmteste Befürworter von verborgenen Variablen, hat berühmt darauf bestanden, dass, "Bin ich überzeugter Gott, nicht würfelt", aber ob er gegen die statistische Natur der Quant-Mechanik protestiert hat, wird diskutiert. Einstein, Podolsky und Rosen haben behauptet, dass "Elemente der Wirklichkeit" (verborgene Variablen) zur Quant-Mechanik hinzugefügt werden müssen, um Verwicklung ohne Handlung in einer Entfernung zu erklären. Später würde der Lehrsatz der Glocke andeuten (nach der Meinung von den meisten Physikern und gegen die Behauptung von Einstein), dass lokale verborgene Variablen unmöglich sind.

Das berühmteste solche Theorie (weil es dieselben Antworten wie Quant-Mechanik gibt, so den berühmten Lehrsatz durch von Neumann ungültig machend, dass keine verborgene variable Theorie, die die statistischen Vorhersagen von QM wieder hervorbringt, möglich ist) ist der von David Bohm. Es ist meistens als die Interpretation von Bohm oder die Kausale Interpretation der Quant-Mechanik bekannt. In der Interpretation von Bohm setzt das (nichtlokale) Quant-Potenzial ein Hineinziehen (der verborgenen) Ordnung ein, und kann selbst das Ergebnis noch eines weiteren sein ziehen Ordnung hinein (ziehen Sie Ordnung superhinein). Heutzutage, wie man betrachtet, ist die Theorie von Bohm eine von vielen Interpretationen der Quant-Mechanik, die eine Realist-Interpretation, und nicht bloß einen positivistic ein, zu mit dem Quant mechanischen Berechnungen geben. Durch einige wird es als die einfachste Theorie betrachtet, den orthodoxen Quant-Mechanik-Formalismus zu erklären. Dennoch ist es eine verborgene variable Theorie.

Die Hauptverweisung für die Theorie von Bohm ist heute sein postumes Buch mit Basil Hiley.

Motivation

Unter der Kopenhagener Interpretation ist Quant-Mechanik nichtdeterministisch, bedeutend, dass es allgemein das Ergebnis keines Maßes mit der Gewissheit voraussagt. Statt dessen erzählt es uns, wie die Wahrscheinlichkeiten der Ergebnisse sind. Das führt zur Situation, wo Maße eines bestimmten auf zwei anscheinend identischen Systemen getanen Eigentums verschiedene Antworten geben können. Die Frage entsteht, ob es etwas tiefere unter der Quant-Mechanik verborgene Wirklichkeit geben könnte, um durch eine grundsätzlichere Theorie beschrieben zu werden, die immer das Ergebnis jedes Maßes mit der Gewissheit voraussagen kann. Mit anderen Worten, wenn die genauen Eigenschaften jeder subatomaren Partikel und kleiner bekannt waren, konnte das komplette System genau mit der deterministischen der klassischen Physik ähnlichen Physik modelliert werden.

Mit anderen Worten könnte die Kopenhagener Interpretation der Quant-Mechanik eine unvollständige Beschreibung der Wirklichkeit sein. Die Benennung von Variablen als, "verborgenen" Variablen unterliegend, hängt vom Niveau der physischen Beschreibung ab (so zum Beispiel, "wenn ein Benzin in Bezug auf die Temperatur, den Druck und das Volumen beschrieben wird, dann würden die Geschwindigkeiten der individuellen Atome im Benzin verborgene Variablen sein".). Physiker, die die Interpretation von Bohmian der Quant-Mechanik unterstützen, behaupten, dass das Unterliegen der probabilistic Natur des Weltalls ein objektives Fundament/Eigentum - die verborgene Variable ist. Andere glauben jedoch, dass es keine tiefere Wirklichkeit in der Quant-Mechanik gibt - haben Experimente eine riesengroße Klasse verborgener variabler Theorien gezeigt, mit Beobachtungen unvereinbar zu sein. Kirchmair und Kollegen zeigen, dass, in einem System von gefangenen Ionen, Quant-Mechanik verborgene variable Theorien unabhängig vom Quant-Staat des Systems kollidiert.

Obwohl Determinismus am Anfang eine Hauptmotivation für Physiker war, die nach verborgenen variablen Theorien, nichtdeterministischen Theorien suchen, die versuchen zu erklären, wie was die angenommene Wirklichkeit, die dem Quant-Mechanik-Formalismus unterliegt, aussieht, werden auch als verborgene variable Theorien betrachtet; zum Beispiel die stochastische Mechanik von Edward Nelson.

EPR Paradox & der Lehrsatz der Glocke

1935 schrieben Einstein, Podolsky und Rosen, dass eine vierseitige betitelte Zeitung "Mit dem Quant mechanische Beschreibung der physischen Wirklichkeit kann, abgeschlossen betrachtet werden?" das hat behauptet, dass solch eine Theorie tatsächlich notwendig war, das EPR Paradox als Beweis vorschlagend. 1964 hat John Bell durch seinen berühmten Lehrsatz gezeigt, dass, wenn lokale verborgene Variablen bestehen, bestimmte Experimente durchgeführt werden konnten, wo das Ergebnis eine Ungleichheit von Bell befriedigen würde. Wenn, andererseits, Quant-Verwicklung richtig ist, würde die Ungleichheit von Bell verletzt. Ein anderer Sperrzone-Lehrsatz bezüglich verborgener variabler Theorien ist der Kochen-Specker Lehrsatz.

Physiker wie Alain Aspect und Paul Kwiat haben Experimente durchgeführt, die Übertretungen dieser Ungleichheit bis zu 242 Standardabweichungen (ausgezeichnete wissenschaftliche Gewissheit) gefunden haben. Das schließt lokale verborgene variable Theorien aus, aber schließt nichtlokale nicht aus (der Quant-Verwicklung widerlegen würde). Theoretisch konnte es experimentelle Probleme geben, die die Gültigkeit der experimentellen Ergebnisse betreffen.

Nichtlokal verborgen - variable Theorie

Die Gültigkeit des Lehrsatzes von Bell irgendwelcher klassisch verborgen annehmend - würde variable Theorie, die mit der Quant-Mechanik im Einklang stehend ist, nichtlokal sein müssen, die Existenz von sofortigen oder als Licht schnelleren acausal Beziehungen (Korrelationen) zwischen physisch getrennten Entitäten aufrechterhaltend. Das erste verborgen - variable Theorie war die Versuchswellentheorie von Louis de Broglie, von 1927 datierend. Zurzeit am besten bekannt verborgen - variable Theorie, die Kausale Interpretation, des Physikers und Philosophen David Bohm, geschaffen 1952, ist eine nichtlokale verborgene variable Theorie. Diejenigen, die glauben, dass die Interpretation von Bohm (aber nicht ein bloßes Modell oder Interpretation), und das Quant-Potenzial wirklich wahr ist, um echt zu sein, beziehen sich auf die Mechanik von Bohmian.

Was Bohm getan hat, unbewusst wieder entdeckend (und sich ausstreckend), sollte die Idee, dass Louis de Broglie vorgeschlagen und aufgegeben hatte, sowohl die Quant-Partikel, z.B ein Elektron, als auch eine verborgene 'führende Welle' postulieren, die seine Bewegung regelt. So in dieser Theorie sind Elektronen ganz klar Partikeln. Wenn Sie ein Experiment des doppelten Schlitzes durchführen (sieh Dualität der Welle-Partikel), sie gehen Derjenige-Schlitz aber nicht den anderen durch. Jedoch ist ihre Wahl des Schlitzes nicht zufällig, aber wird durch die führende Welle geregelt, auf das Welle-Muster hinauslaufend, das beobachtet wird.

Solch eine Ansicht widerspricht der Idee von lokalen Ereignissen nicht, die sowohl im klassischen Atomismus als auch in der Relativitätstheorie als die Theorie von Bohm verwendet wird (und tatsächlich Quant-Mechanik, mit der es genau gleichwertig ist), sind noch lokal kausal, aber erlauben nichtlokale Korrelationen (der Informationsreisen ist, wird noch auf die Geschwindigkeit des Lichtes eingeschränkt). Es weist zu einer Ansicht von einer holistischeren, gegenseitig zwischeneindringenden und aufeinander wirkenden Welt hin. Tatsächlich hat Bohm selbst den holistischen Aspekt der Quant-Theorie in seinen späteren Jahren betont, als er interessiert für die Ideen von Jiddu Krishnamurti geworden ist. Dennoch wird diese Nichtgegend als eine Schwäche der Theorie von Bohm von einigen Physikern gesehen.

Eine andere mögliche Schwäche der Theorie von Bohm ist, dass einige, finden Sie, dass es erfunden aussieht. (Tatsächlich hat Bohm das seiner ursprünglichen Formulierung der Theorie gedacht.) Wurde es absichtlich entworfen, um Vorhersagen zu geben, die in allen zur herkömmlichen Quant-Mechanik identischen Details sind. Das Ziel von Bohm war, einen ernsten Gegenvorschlag nicht zu machen, aber einfach zu demonstrieren, dass verborgen - variable Theorien tatsächlich möglich sind. Seine Hoffnung bestand darin, dass das zu neuen Einblicken und Experimenten führen konnte, die außer den aktuellen Quant-Theorien führen würden.

Gerard 't Hooft hat die Gültigkeit des Lehrsatzes von Bell auf der Grundlage von der Superdeterminismus-Lücke diskutiert und einige Ideen vorgeschlagen, lokale deterministische Modelle zu bauen.

Im August 2011 haben Roger Colbeck und Renato Renner einen Beweis veröffentlicht, dass eine Erweiterung des Quants mechanische Theorie, ob mit verborgenen Variablen oder sonst, keine genauere Vorhersage von Ergebnissen zur Verfügung stellen kann, annehmend, dass Beobachter die Maß-Einstellungen frei wählen können.

Bibliografie

Siehe auch

• Lokale verborgene variable Theorie
• Der Lehrsatz der Glocke
• Glockentest experimentiert
• Quant-Mechanik
• Interpretation von Bohm