Hur förklarar man slumpen?

Men sönderfall är väl det enda man har, som man idag, utifrån vad man vet, sker utan att man kan förklara det. Men saker som termiskt brus, är inte slumpmässigt, men det går inte att härleda orsak och verkan bakåt. Därför är det bra för att skapa s.k. slumptal. Man kan även använda andra naturlig fenomen som inte går att spåra bakåt. Radiobrus skulle kunna vara en sådan sak. Jag har även sett exempel där man använt kameror som filmar en komplex miljö och plockar ut pixlar med datorns slumpgenerator ur dem. Har man inte filmen och tiden när det görs, går det inte att härleda bakåt. Men det betyder inte att det är slumpmässigt. Förändringarna har en orsak och verkan. Däremot går det inte att spåra förändringarna bakåt och därigenom knäcka hur slumptalen bildats och räkna ut vilka slumptal som skapas. Vilket man lyckats med tidigare, när man genererat algoritmstyrda slumptal i datorer.

Heisenberg handlar enbart om hur osäkerheten ökar när man mäter. Det är åter igen människans förmåga att mäta. Har ingenting att göra med om huruvida universum i övrigt är deterministiskt eller inte. Så nej. Här "plockar du en oförtjänt medalj".


Om du läser ca 5-10 av mina senaste inlägg så skriver jag flera gånger det finns mängder med företéelser som vi inte kan eller kanske någonsin kommer kunna förklara. Så var kommer "allt går att förklara" ifrån?


Vem oroar sig?

Främst därför att motsatsen är fånigt dåligt argument. Helt plötsigt inträffar händelsen X pga slumpen.

Heisenbergs osäkerhet har att göra med precision i mätningar, inte slumputfall. Kvantmekaniken betraktades som slumpmässig innan ekvationerna var på plats.

Man kan inte förutsäga när radioaktivt sönderfall sker. Det går inte att beräkna. För komplext.

Förstår jag kvantmekaniken rätt så kan vi inte kan preparera kvantmekaniska experiment så att vi kommer få samma utfall varje gång eftersom kvantegenskaper är något som uppstår spontant för att sedan förstöras när de observeras.

Determinism är för mig en approximation som är användbar inom sitt tillämpningsområde. Ställer jag ett glas vatten på en bordsskiva så kan visserligen glaset när som helst falla rakt genom bordsskivan därför att de enskilda partiklarna kan det, men att alla glasets partiklar skulle göra det samtidigt är så osannolikt att jag kan bortse från den möjligheten. Däremot kan vi inte extrapolera approximationen utanför sitt tillämpningsområde och tro att den fortfarande skall gälla. Halverar jag glasets storlek så står det fortfarande kvar på bordet varje gång jag ställer det där. Halverar jag glasets storlek igen så står det fortfarande kvar. Men halverar jag glasets storlek tillräckligt många gånger så är det inte alls lika osannolikt att det plötsligt trillar genom bordsskivan. Då man inte kan peka på någon specifik storlek där glaset plötsligt kan trilla genom bordsskivan så kan det inte vara som så att det är deterministiskt att glaset skall stå kvar om det är större än en viss storlek och indeterministiskt om det är mindre än en viss storlek, utan det måste alltid vara indeterministiskt och att det bara är sannolikheten som beror på storleken.

Nu kan du ju inte förklara händelsen X alls därför att du kan för lite fysik, men eftersom din ståndpunkt är att alla händelser måste vara deterministiska så är du nöjd med det utan att kräva någon förklaring. Det är de som ifrågasätter din ståndpunkt som krävs på förklaringar medan de som kliar dig på ryggen slipper förklara något alls.

Det var inte den tolkningen Heisenberg själv gjorde och det sägs att han ångrade ordvalet efteråt eftersom han menade att det fanns en inbyggd onoggrannhet i naturen som inte hade med mätningar att göra.

Faktum är att Heisenberg aldrig pratade om någon "osäkerhetsrelation". Han använde termen Unbestimmtheit, vilket betyder obestämdhet. "Osäkerheten" är en engelsk felöversättning.

Hur kan naturen utan någon som mäter eller observerar ha en onogrannhet? Vad är poängen om ingenting mäts eller observeras?

Jag tror inte naturen bryr sig om vad som är poängfullt eller inte, utan mening och poäng är något vi människor tillskriver naturen.

En poäng skulle kunna vara att göra radioaktivt sönderfall möjligt. En radioaktiv atomkärna borde inte kunna sönderfalla eftersom den befinner sig i ett lokalt energiminimum där det först måste tillföras energi för att den skall kunna sönderfalla till ett lägre energitillstånd. Att detta skall hända av sig själv borde vara lika omöjligt som att en stillastående boll plötsligt skulle få för sig att rulla uppför ett backkrön för att sedan rulla ned på andra sidan. Att radioaktiva isotoper ändå kan sönderfalla förklaras med att atomkärnan kan "mäta fel" eftersom ett sådant "mätfel" faller inom onoggrannheten.

Nä, alla kvantmekaniska mätningar resulterar i sannolikhetsfördelningar. Du kan till exempel sätta upp ett experiment som mäter en elektrons spinn längst en viss riktning, och det finns ingenting man kan göra för att ta reda på vilket utfall det blir i förväg.

Det har även visats att om resultatet är bestämt innan man utför experimentet så måste det bero på konstiga saker, typ "gömda variabler" (något magiskt som påverkar det hela, utan att kunna mätas) eller att det är icke-lokalt (signaler från framtiden och så vidare, som inte heller går att mäta för den delen). Så dom flesta fysiker accepterar att det inte går att bestämma helt enkelt. Det kräver färre antaganden.

Radioaktivt sönderfall är ett bra exempel på den här typen av kvantmekanisk slumpmässighet, mest för att det bubblar upp till vår makroskopiska verklighet så det är lättare att ta på allvar. Allting inom kvantmekanik beter sig däremot på samma sätt, bara det att vi behöver konstiga experiment för att upptäcka det.

Visst, i många lägen får vi fylla på med sannolikheter bara för att vi inte samlat på oss all information. Kvantmekaniken är annorlunda på så sätt att grundtanken där är att även om vi har all information som finns så kommer vi ändå inte kunna säga vilket spinn en elektron har förrän vi kör experimentet.

Vad gäller just slumptal och sånt, visst. Det handlar oftast om den ignoranta sortens slump, och den duger jättebra i princip hela tiden, men det finns exempel på slumptal som beror på kvantkällor också, som åtminstone teoretiskt sett duger ännu bättre. 😁

(Sen så är det som sagt ingen som vet om det alltid kommer vara på det här viset, men det mesta pekar på att det åtminstone inte kommer bli mindre komplicerat, även i framtida modeller.)