Hur intrassling kan vara deterministisk

Universum är en cellulär automat där verkligheten helt enkelt är avläsningen av en gigantisk, fantastiskt komplex datormaskin. Det är slutsatsen av Nobelprisvinnande fysikern Gerard 't Hooft, som säger att detta också betyder att kvantmekaniken är en deterministisk teori.

Nyckeln i denna deterministiska modell är att den specifikt tillåter kvantfenomenet intrassling.

En av de största vetenskapliga debatterna i historien utkämpades om kvantmekanikens natur och de oroande konsekvenserna av en teori som först är probabilistisk snarare än deterministisk (Gud spelar inte tärning) och för det andra icke-lokal, vilket betyder att den tillåter den kusliga handlingen på avstånd av förveckling.

Ett sätt att lösa detta problem är att anta att kvantmekaniken är en ofullständig beskrivning av verkligheten och att en fullständig, deterministisk beskrivning kan uppnås med några ytterligare dolda variabler. En teori, till exempel, antar att en dold variabel är en kvantpartikels position.

En annan idé är att spöklik verkan på avstånd kan förklaras av dolda variabler som i förväg bestämmer hur intrasslade partiklar kommer att bete sig när de mäts.

Dock har dolda variabelteorier till stor del diskonterats av kvantteoretiker eftersom deras matematiska struktur leder till en förutsägelse om korrelationerna mellan intrasslade partiklar som har visat sig vara fel i många experiment. Genom denna analys kan dolda variabelteorier inte ligga till grund för kvantmekaniken.

Men det kan finnas klasser av dolda variabelteorier som inte täcks av detta argument.

Idag sa 't Hooft att han har hittat en av dem: en ny klass av deterministiska modeller av universum som tillåter intrassling. Märkligt nog är dessa baserade på cellulär automat, en datorenhet som består av ett rutnät av celler som kan vara i olika tillstånd beroende på tillstånden för de angränsande cellerna.

Han är inte den första personen som skapade en modell av universum ur en cellulär automat. Den oberoende forskaren Stephen Wolfram tror att universum är bättre modellerat av cellulära automater än av fysikens konventionella lagar. Ed Fredkin, en datavetare vid MIT, har lagt fram en liknande idé. Och matematikern John Conway utvecklade Game of Life som var känd baserat på en cellulär automat.

Så ’t Hooft är i gott sällskap.

Hans modell har dock ett antal brister som han verkar vara väl medveten om. Det kanske allvarligaste är att modellen saknar många av de mest grundläggande symmetrierna som vårt universum åtnjuter, till exempel rotationssymmetri.

Men ’t Hooft kontrar med att säga, Man skulle kunna hävda att symmetriargument inte borde gå in i diskussionen om tolkningen av kvantmekaniken. Även om det inte är klart hur du kan göra detta argument.

Jag tycker att det är rättvist att säga att ’t Hoofts idéer inte åtnjuter brett stöd. Å andra sidan är det inget verkligt mått på deras effektivitet. Den verkliga frågan är om 't Hooft kan göra några förutsägelser som skulle tillåta andra forskare att sätta hans modell på prov.

Ref: arxiv.org/abs/0908.3408 : Entangled Quantum States in a Local Deterministic Theory

Dölj