Hai ragione; l'equazione di Schrödinger induce un'evoluzione temporale unitaria, ed è deterministica. L'indeterminismo nella Meccanica Quantistica è dato da un'altra "evoluzione" che la funzione d'onda può sperimentare: il collasso della funzione d'onda. Questa è la fonte dell'indeterminismo nella Meccanica Quantistica, ed è un meccanismo che non è ancora ben compreso a livello fondamentale (questo è spesso chiamato "Problema di misurazione").

Se vuoi un libro che parli su questo tipo di problemi, vi suggerisco "Decoherence and the Appearance of a Classical World in Quantum Theory" di Joos, Zeh et al; è un buon libro su questo e altri argomenti moderni di Meccanica Quantistica. È comprensibile con un certo sforzo, supponendo che tu sappia cose di base su Hilbert Spaces e gli strumenti matematici di base di QM.

La risposta facile è "nessuno lo sa". L'equazione di Schrödinger è solo un'equazione che il vecchio Erwin ha messo insieme per adattarsi ai dati sperimentali. Non è nemmeno coerente con la teoria della relatività (derivata seconda dello spazio ma solo prima del tempo) quindi chiaramente qualcosa non va. Capita che funzioni molto bene per l'ingegneria.

Non ho mai sentito parlare di una teoria non deterministica in fisica, la fisica classica è, la teoria quantistica è (se prendo la funzione d'onda dell'universo la sua evoluzione è deterministica), la relatività generale è ...

E riguardo al collasso della funzione d'onda, significa che qualcosa di non ben compreso accade quando un sistema interagisce con un altro che possiede molto più grado di libertà, non significa che accade qualcosa di non deterministico.

Altrimenti la meccanica quantistica sarebbe contraddittoria: se prendo la funzione d'onda del sistema {sistema che voglio misurare + resto dell'universo} e uso Schrodinger l'evoluzione sarà deterministica, se prendo solo il sottosistema {sistema che voglio misurare } e utilizzare la funzione d'onda collasso l'evoluzione sembrerebbe indeterministica.

"Puoi prevedere con certezza il risultato, diciamo, di una misura di energia di un sistema a due livelli"

Se avessi la conoscenza della funzione d'onda iniziale dell'universo e fossi in grado di calcolare la sua evoluzione grazie a Schrodinger lo farei.

"Infine, puoi elaborare l'ultima parte della tua risposta? Non vedo come la QM sarebbe contraddittoria. "

Se dicessi" Il collasso della funzione d'onda significa che la teoria quantistica non è deterministica "sarebbe contraddittorio con il fatto che posso usare Schrodinger sul l'intero sistema invece di utilizzare l'assioma del collasso e trovare un'evoluzione deterministica.

Per aggiungere altre risposte e portare a un maggiore studio personale, ti indico a documenti sulle disuguaglianze di Bell e sul teorema del libero arbitrio.

Questi due indicano il fatto che le osservazioni degli esperimenti che abbiamo già fatto sui sistemi quantistici sono incompatibili con una serie di cose a cui vorresti credere, ognuna delle quali è collegata a vaghi significati del determinismo.

In breve, le disuguaglianze di Bell ci costringono ad abbandonare almeno una delle seguenti concezioni del mondo:

• Realismo, nel senso che alle particelle può essere assegnato un stato definito in un dato momento (chiamate anche variabili nascoste).
• Località, il che significa che l'informazione si propaga a una velocità massima (causalità relativistica).

Quindi, se vuoi l'universo per avere uno stato definito in ogni momento, devi accettare effetti superluminali ("azione spettrale a distanza"), se vuoi la causalità relativistica, dovrai accettare che lo stato dell'univ erse è incerto a volte. Non puoi avere entrambi.

Il teorema del libero arbitrio dice qualcosa di molto simile e, sebbene, un po 'più astratto, penso che fornisca una base logica più forte per ciò che ho appena discusso.

E ora le domande:

Se lo stato dell'universo non è definito, cosa significa per esso essere deterministico?
Se gli effetti precedessero le cause, l'universo sarebbe deterministico?

Sicuramente, leggi il primo articolo che ho collegato, poiché contiene risultati solidi che richiedono tempo e abilità per essere spiegati, ma sono accessibili e andranno a lunga strada per aiutarti nella tua ricerca!

In una nota a margine, se viviamo in un multiverso sufficientemente ampio, può darsi che esista ogni possibile stato. Il risultato è un superdeterminismo che sembra non determinismo all'interno delle aree locali.

La fisica non è in grado di fornire una risposta a questa domanda, ma possiamo affrontarla in modo ragionevole e indicare le prove in un modo o nell'altro.

La fisica che chiamiamo "fondamentale" è, al momento, la relatività generale e la teoria quantistica dei campi e loro combinazioni. L'equazione del moto in tali teorie è deterministica. È difficile proporre equazioni del moto non deterministiche senza per questo proporre cose improbabili come tali come segnalazione più veloce della luce. Quindi questa parte dell'evidenza punta al determinismo.

Il non determinismo è indicato dalla teoria del caos nella fisica classica, dall'irrisolto problemi che circondano il problema della misurazione quantistica, e principalmente da una terza proprietà che Tornerò tra un momento.

Nella teoria del caos le traiettorie divergono in modo esponenziale, ma i numeri nella scienza non sono mai precisi. Questo rende discutibile se la fisica classica sia o meno veramente deterministica, perché l'idea di un numero reale esatto nel mondo fisico è una specie di fantasia. Non appena c'è un limite alla precisione, può essere amplificato da questa sensibilità esponenziale e presto raggiungerlo influenzano i fenomeni macroscopici. Quindi, nel dominio della fisica classica, fa affidamento il determinismo su un grado di precisione nelle grandezze fisiche che può essere un requisito non fisico per quanto ne sappiamo.

Finora ho scritto abbastanza per dimostrare che non sappiamo se il comportamento fisico sia deterministico. Ora proporrò ciò che penso sia una prova evidente che non lo è. Questo è il comportamento del nostro corpi umani e cervelli che ci consentono di essere ragionevoli, cioè di impegnarci argomento ragionato e arrivare a capire la matematica e altre cose la base della loro ragionevolezza. Se il nostro cervello fosse totalmente deterministico, allora penseremmo le cose che facciamo perché i movimenti dei nostri atomi lo dettano. È difficile capire quale ragionevolezza avrebbe a che fare con questo. Questo non è un tipo di prova, ma è un suggerimento che il nostro i processi di pensiero possono essere influenzati da qualcosa di diverso da una combinazione di mero determinismo e casualità. Se è così, allora la fisica di base del mondo è di un tipo che sosterrebbe questo. Ciò suggerisce che il mondo non è deterministico. Questa, per me, è una conclusione ragionevole ed è quella che traggo.

Nota, non si tratta di aggiungere una dimensione o un campo extra misteriosi o qualcosa del genere. È semplicemente ammettere che non abbiamo capito il mondo in pieno e una comprensione più completa probabilmente ci mostrerà che cose familiari come elettroni e quark stanno seguendo schemi sottilmente ma profondamente diversi dalla teoria quantistica come la teoria quantistica lo è dalla teoria classica.

La connessione tra il libero arbitrio e la capacità di comprendere, dovrei aggiungere, non è accettata da tutti i filosofi, ma è una posizione filosoficamente rispettabile. Roger Penrose, tra gli altri, l'ha supportato per mezzo di un'attenta presentazione che si trova, se ben ricordo, nel suo libro Shadows of the Mind (questo è indipendente da ciò che lui o chiunque altro può pensa al collasso della funzione d'onda).

Beh, sarei d'accordo con alcuni che dicono "nessuno lo sa veramente" .

L'intera domanda su un universo totalmente deterministico ha altre connotazioni .

Tuttavia lancerò un'altra risposta qui.

userò il ragionamento termodinamico e un nuovo sguardo alla casualità e all'assenza di significato (ho avuto un post sul blog qualche tempo fa su esattamente questo problema, il il blog è chiuso ma fornirò un riepilogo qui).

Per chiunque desideri vedere il post originale l'ho anche postato in un commento su aleadeum.com

Riepilogo:

Se ogni effetto è completamente condizionato dalla sua causa (senza alcuna variazione o mutazione), il tempo potrebbe tornare indietro. Trovi questo difficile da capire? Pensa solo a uno specchio rotto. Se l'atto di gettare lo specchio a terra potesse spiegare l'intero effetto dello specchio frantumato, allora avrebbe la STESSA probabilità che i pezzi potessero ricordare (in qualche altro caso) e tornare insieme nella mano. Ciò non avviene in questo modo. Ciò significa che si è verificata una variazione che esula dall'ambito della causa (o delle cause) che l'hanno portata. In altre parole, ovviamente ci sono cause ed effetti che sono generati da essi, ma non completamente condizionati. In questo modo si generano nuove informazioni che acquisiscono significato (poiché sono collegate al resto del sistema, a posteriori). Quindi questo sintetizza l'obiezione del determinista ingenuo insieme alla vera casualità. La risposta è che la casualità è un altro aspetto dell'unicità e questo è il significato della vera casualità. Quindi, per riassumere, abbiamo questo:

RANDOMNESS = NUOVE INFORMAZIONI = UNICITÀ

Un'analisi dei concetti di tempo in fisica da Galileo a Newton a Clausius, Thompson e Prigogine insieme alle implicazioni filosofiche in filosofia e fisica, che si riferisce all'argomento di cui sopra può essere trovata qui "The Temporalization of Time, Tendenze di base nel dibattito moderno sul tempo in filosofia e scienza ", Mike Sandbothe.