https://en.wikipedia.org/wiki/Hidden-variable_theory
Trong vật lý , các lý thuyết ẩn biến là những đề xuất nhằm đưa ra lời giải thích về các hiện tượng cơ học lượng tử thông qua việc đưa ra các thực thể giả thuyết (có thể không quan sát được). Sự tồn tại của tính không xác định cơ bản đối với một số phép đo được coi là một phần của công thức toán học của cơ học lượng tử; hơn nữa, các giới hạn của tính không xác định có thể được biểu diễn dưới dạng định lượng bằng nguyên lý bất định Heisenberg . Hầu hết các lý thuyết biến ẩn là những nỗ lực để tránh tính bất định lượng tử , nhưng có thể phải trả giá bằng việc yêu cầu sự tồn tại của các tương tác phi cục bộ.
Albert Einstein phản đối các khía cạnh của cơ học lượng tử, [1] và tuyên bố nổi tiếng “Tôi tin rằng Chúa không chơi trò xúc xắc”. [2] [3] Einstein, Podolsky và Rosen lập luận bằng cách giả định quan hệ nhân quả cục bộ rằng cơ học lượng tử là một mô tả không đầy đủ về thực tại. [4] [5] Định lý Bell và các thí nghiệm tiếp theo sau đó sẽ chỉ ra rằng các biến ẩn cục bộ (một cách để tìm một mô tả thực tế hoàn chỉnh) thuộc một số loại nhất định là không thể. Một lý thuyết phi cục bộ nổi tiếng là lý thuyết De Broglie–Bohm .
Theo công thức toán học của nó , cơ học lượng tử là không tất định, nghĩa là nó thường không dự đoán kết quả của bất kỳ phép đo nào một cách chắc chắn. Thay vào đó, nó chỉ ra xác suất của các kết quả là gì, với tính bất định của các đại lượng quan sát được bị hạn chế bởi nguyên lý bất định . Câu hỏi đặt ra là liệu có thể có một thực tại sâu xa hơn nào đó ẩn bên dưới cơ học lượng tử, được mô tả bởi một lý thuyết cơ bản hơn mà luôn có thể dự đoán kết quả của mỗi phép đo một cách chắc chắn: nếu các tính chất chính xác của mọi hạt hạ nguyên tử được biết thì toàn bộ hệ thống có thể được mô hình hóa chính xác bằng cách sử dụng vật lý tất định tương tự như vật lý cổ điển.
Nói cách khác, có thể hình dung rằng cơ học lượng tử là một mô tả không đầy đủ về tự nhiên. Việc chỉ định các biến là biến “ẩn” cơ bản phụ thuộc vào mức độ mô tả vật lý (ví dụ: “nếu một chất khí được mô tả theo nhiệt độ, áp suất và thể tích, thì vận tốc của các nguyên tử riêng lẻ trong chất khí sẽ là biến ẩn” [6] ). Các nhà vật lý ủng hộ lý thuyết De Broglie–Bohm khẳng định rằng bên dưới bản chất xác suất quan sát được của vũ trụ là một nền tảng/tính chất khách quan tất định—biến ẩn. Tuy nhiên, những người khác tin rằng không có thực tại tất định sâu sắc hơn trong cơ học lượng tử. [ cần dẫn nguồn ]
Việc thiếu một loại chủ nghĩa hiện thực (ở đây được hiểu là khẳng định sự tồn tại và tiến hóa độc lập của các đại lượng vật lý, chẳng hạn như vị trí hoặc động lượng, không có quá trình đo lường) là rất quan trọng trong cách giải thích của Copenhagen . Mặt khác, những diễn giải thực tế (đã được tích hợp, ở một mức độ nào đó, vào vật lý học của Feynman [7] ), giả định rằng các hạt có những quỹ đạo nhất định. Theo quan điểm như vậy, các quỹ đạo này hầu như sẽ luôn luôn liên tục, xuất phát từ tính hữu hạn của tốc độ ánh sáng được cảm nhận (“bước nhảy vọt” nên được loại trừ) và quan trọng hơn, từ nguyên lý tác dụng nhỏ nhất, như được suy luận trong vật lý lượng tửcủa Dirac. Nhưng chuyển động liên tục, theo định nghĩa toán học , bao hàm chuyển động tất định trong một khoảng đối số thời gian; [8] và do đó, chủ nghĩa hiện thực, theo vật lý hiện đại, là một lý do nữa để tìm kiếm (ít nhất là một số hạn chế) thuyết tất định và do đó, một lý thuyết biến ẩn (đặc biệt là lý thuyết như vậy tồn tại: xem diễn giải De Broglie–Bohm ).
Mặc dù thuyết tất định ban đầu là động lực chính cho các nhà vật lý tìm kiếm các lý thuyết ẩn biến, nhưng các lý thuyết phi tất định cố gắng giải thích thực tại được cho là bên dưới chủ nghĩa hình thức cơ học lượng tử trông như thế nào cũng được coi là các lý thuyết ẩn biến; ví dụ như cơ học ngẫu nhiên của Edward Nelson .
- “Chúa không chơi xúc xắc”
- Những nỗ lực ban đầu tại các lý thuyết biến ẩn
- Tuyên bố về tính đầy đủ của cơ học lượng tử, và các cuộc tranh luận của Bohr–Einstein
- Nghịch lý EPR
- Định lý Bell
- Lý thuyết biến ẩn của Bohm
- Những phát triển gần đây
