În mecanica cuantică, certitudinea contrafactuală (counterfactual definiteness, CFD) este capacitatea de a vorbi „cu sens” despre certitudinea rezultatelor măsurătorilor care nu au fost efectuate (respectiv, capacitatea de a presupune existența obiectelor și proprietățile obiectelor, chiar și atunci când acestea nu au fost măsurate).[1][2] Termenul „certitudine contrafactuală” este folosit în discuțiile despre calculele fizice, în special cele legate de fenomenul numit inseparabilitate cuantică și cele legate de inegalitățile Bell.[3] În astfel de discuții, „cu sens” înseamnă capacitatea de a trata aceste rezultate nemăsurate pe picior de egalitate cu rezultatele măsurate în calculele statistice. Acest aspect (uneori asumat, dar nedeclarat) al certitudinii contrafactuale este cel care are relevanță directă pentru fizica și modelele matematice ale sistemelor fizice, și nu preocupările filozofice cu privire la semnificația rezultatelor nemăsurate.
Subiectul certitudinii contrafactuale primește atenție în studiul mecanicii cuantice deoarece se susține că, atunci când este contestată de descoperirile mecanicii cuantice, fizica clasică trebuie să renunțe la una dintre cele trei ipoteze: localitatea (nicio „acțiune înfricoșătoare la distanță „), fără conspirație (numită și „asimetria timpului”),[4][5] sau certitudinea contrafactuală (sau „non-contextualitate”).
Dacă fizica renunță la pretenția de localitate, ea pune sub semnul întrebării ideile noastre obișnuite despre cauzalitate și sugerează că evenimentele pot avea loc la viteze mai mari decât cele ale luminii.[6]
Dacă fizica renunță la condiția „fără conspirație”, devine posibil ca „natura să forțeze experimentatorii să măsoare ceea ce dorește ea și, când vrea ea, să ascundă tot ceea ce nu-i place să vadă fizicienii.”[7]
Dacă fizica respinge posibilitatea ca, în toate cazurile, să poată exista „certitudine contrafactuală”, atunci respinge unele trăsături pe care oamenii sunt foarte obișnuiți să le considere trăsături durabile ale universului. „Elementele realității despre care vorbește lucrarea EPR nu sunt altceva decât ceea ce interpretarea proprietăților numește proprietăți existente independent de măsurători. În fiecare rulare a experimentului, există unele elemente de realitate, sistemul are proprietăți particulare < #ai > care determină fără ambiguitate rezultatul măsurării < ai >, având în vedere că măsurarea corespunzătoare a este efectuată.”[8]
Ca substantiv, „contrafactualitatea” se poate referi la un efect sau o consecință dedusă a unui eveniment macroscopic neobservat. Un exemplu este calculul cuantic contrafactual.[9]
Note
- Inge S. Helland, „A new foundation of quantum mechanics,” p. 386: „Certitudinea contrafactuală este definită ca abilitatea de a vorbi cu rezultatele măsurătorilor care nu au fost efectuate (adică abilitatea de a asigura existența obiectelor și proprietățile obiectelor, chiar și atunci când acestea nu au fost măsurate).”).
- W. M. de Muynck, W. De Baere, and H. Martens, „Interpretations of Quantum Mechanics, Joint Measurement of Incompatible Observables, and Counterfactual Definiteness” p. 54 says: „Raționamentul contrafactual se ocupă de procese și evenimente fizice non-actuale și joacă un rol important în argumentațiile fizice. În astfel de raționamente se presupune că, dacă s-ar efectua un anumit set de manipulări, atunci procesele fizice rezultate ar da naștere la efecte care sunt determinate de legile formale ale teoriei aplicabile în domeniul avut în vedere al experimentării. Justificarea fizică a raționamentului contrafactual depinde de contextul în care este utilizat. Riguros vorbind, având în vedere un anumit cadru teoretic, un astfel de raționament este întotdeauna permis și justificat de îndată ce cineva este sigur de posibilitatea a cel puțin unei realizări a setului presupus de manipulări. În general, în raționamentul contrafactual se înțelege chiar că situațiile fizice la care se aplică raționamentul pot fi reproduse după bunul plac și, prin urmare, pot fi realizate de mai multe ori.” Textul a fost tradus din: http://www.phys.tue.nl/ktn/Wim/i1.pdf Archived 2013-04-12 at the Wayback Machine
- Enrique J. Galvez, „Undergraduate Laboratories Using Correlated Photons: Experiments on the Fundamentals of Quantum Mechanics,” p. 2ff., spune, „Bell a formulat un set de inegalități, cunoscut acum sub numele de „inegalitățile lui Bell”, care ar testa non-localitatea. Dacă un experiment verifică aceste inegalități, atunci natura s-ar dovedi a fi locală și mecanica cuantică incorectă. În schimb, o măsurare a unei încălcări a inegalităților ar justifica proprietățile non-locale ale mecanicii cuantice.”
- Gábor Hofer-Szabó, Miklós Rédei, László E. Szabó, „The principle of the common cause” (Cambridge 2013), Sect. 9.2 „Local and nonconspiratorial common cause systems”.
- T.N. Palmer „Bell’s conspiracy, Schrödinger’s black cat and global invariant sets”, Philosophical Transactions of the Royal Society A, 2015, vol. 373, issue 2047.
- Christoph Saulder, „Contextuality and the Kochen-Specker Theorem”, p. 11. Disponibil la: http://www.equinoxomega.net/files/studies/quantenphysik_Handout.pdf
- Angel G. Valdenebro, „Assumptions Underlying Bell’s Inequalities,” p. 6.
- Internet Encyclopedia of Philosophy, „The Einstein-Podolsky-Rosen Argument and the Bell Inequalities,” section 3.
- Rick Bradford, „The Observability of Counterfactuals” p.1. „Să presupunem că s-ar fi putut întâmpla ceva, dar de fapt nu s-a întâmplat. În fizica clasică, faptul că un eveniment s-ar fi putut întâmpla, dar nu s-a întâmplat, nu poate face nicio diferență pentru orice rezultat viitor. Doar acele lucruri care se întâmplă cu adevărat pot influența evoluția viitoare a lumii. Dar în mecanica cuantică este altfel. Potențialul ca un eveniment să se întâmple poate influența rezultatele viitoare chiar dacă evenimentul nu are loc. Ceva care s-ar putea întâmpla, dar de fapt nu se întâmplă este numit contrafactual. În mecanica cuantică, contrafactualele sunt observabile – au consecințe măsurabile. Testul cu bombă Elitzur-Vaidman oferă o ilustrare clară în acest sens.” http://www.rickbradford.co.uk/QM13Counterfactuals.pdf
(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)
Lasă un răspuns