În fizică , principiul interacțiunii localitate/rază scurtă afirmă că doar mediul său imediat afectează un obiect.
Albert Einstein a simțit că, în opinia sa, a existat ceva fundamental în neregulă cu mecanica cuantică din cauza predicțiilor sale de localitate/încălcare pe rază scurtă. Într-o lucrare celebră, el și coautorii săi au descris paradoxul EPR . Treizeci de ani mai târziu, John Stuart Bell a răspuns cu o lucrare care a arătat că nicio teorie fizică a variabilelor/parametrilor ascunși locali putea reproduce toate predicțiile mecanicii cuantice ( teorema lui Bell ).
Einstein a admis/a presupus că principiul localității/acțiunii pe rază scurtă era necesar și că nu poate exista nicio încălcare a acestuia. El a remarcat [1] :
Următoarea idee caracterizează independența relativă a obiectelor separate/distanțate spațial A și B: influența externă asupra lui A nu îl afectează direct pe B; acesta este cunoscut sub numele de Principiul Localității/Proximității, care este utilizat în mod corespunzător doar în teoria câmpului. Dacă această axiomă este complet respinsă, atunci ideea existenței sistemelor cvasi-închise (quasienclosed) și, prin urmare, postularea unor legi care pot fi testate empiric în sensul acceptat, ar deveni imposibilă.
Există o părere că, în absența localității, lumea ar avea proprietăți magice , „și nu în sensul bun” [2] .
Realismul local este o combinație a principiului localității cu ipoteza „realistă” că toate obiectele au valori „existente în mod obiectiv” ale parametrilor și caracteristicilor lor pentru orice măsurători posibile care pot fi făcute asupra acestor obiecte înainte de efectuarea acestor măsurători. Lui Einstein, fiind un susținător al realismului local, îi plăcea să spună în acest sens că Luna nu dispare de pe cer, chiar dacă nimeni nu o urmărește.
Realismul în sensul în care fizicienii îl folosesc nu este direct identic cu sensul cuvântului realism în metafizică [3] . Acesta din urmă este un fel de afirmație că există într-un anumit sens o lume independentă de conștiință. Chiar dacă rezultatele unei posibile măsurări nu există înainte de efectuarea măsurării, aceasta nu înseamnă că acestea sunt create de observator (ca în interpretarea mecanicii cuantice numită „ conștiința cauzează colaps ”). Mai mult decât atât, o proprietate independentă de conștiință poate să nu fie valoarea vreunei variabile / parametru fizic, de exemplu, poziția sau impulsul . Proprietatea poate fi dispozițională - adică tendință , adică poate fi o tendință, în sensul că obiectele din sticlă au tendința de a se sparge, sau sunt poziționate/ tind să se spargă chiar dacă nu se sparg efectiv/de fapt . În mod similar, proprietățile independente de minte ale sistemelor cuantice ar putea consta într-o tendință de a răspunde la anumite tipuri de măsurători cu anumite tipuri de valori cu o oarecare probabilitate [4] . O astfel de ontologie ar fi realistă din punct de vedere metafizic, fără a fi realistă în sensul pe care fizicienii îl folosesc în sintagma „realism local” (care cere ca o valoare clară și unic definită a mărimii măsurate să fie obținută cu certitudine și certitudine).
Realismul local este o trăsătură esențială a mecanicii clasice, a relativității generale și a teoriei lui Maxwell , dar mecanica cuantică respinge în mare măsură acest principiu datorită prezenței întanglementului cuantic indiferent de distanță, cel mai clar demonstrat de paradoxul EPR și formalizat cantitativ de inegalitățile lui Bell. [5] Orice teorie, cum ar fi mecanica cuantică, care încalcă inegalitățile lui Bell trebuie să respingă fie realismul local, fie certitudinea-finititudine contrafactuală . (Unii fizicieni din dezbatere subliniază că experimentele au demonstrat încălcări ale inegalităților lui Bell, pe baza faptului că o subclasă de inegalități neomogene ale lui Bell nu a fost testată/verificată, sau considerații de ordin: restricții experimentale ). Diferite interpretări ale mecanicii cuantice resping diferite părți ale realismului local și/sau certitudinii contrafactuale.
În majoritatea interpretărilor convenționale, cum ar fi interpretarea de la Copenhaga și interpretarea istoriilor consistente , unde funcția de undă nu se presupune că are o interpretare fizică directă a realității, realismul este respins. Anumite proprietăți finite ale unui sistem fizic „nu există” înainte de măsurare, iar funcția de undă are o interpretare limitată ca fiind nimic altceva decât un instrument matematic folosit pentru a calcula probabilitățile rezultatelor experimentelor, ceea ce este în concordanță cu pozitivismul în filozofie. singurul material/complot/temă posibil pe care știința și ar trebui să fie discutat.
În versiunea interpretării de la Copenhaga , în care se presupune că funcția de undă are o interpretare fizică a realității (a cărei natură nu este specificată ), principiul localității/acțiunii pe rază scurtă este încălcat în timpul procesului de măsurare prin prăbușirea undei. functie . Acesta nu este un proces local, deoarece regula lui Born , aplicată funcției de undă a unui sistem, oferă o densitate de probabilitate pentru toate regiunile spațiului și timpului. La măsurarea unui sistem fizic, densitatea de probabilitate dispare simultan peste tot, cu excepția locului în care (și când - momentul în timp) se constată că există sistemul pe care se face măsurarea. Această „dispariție” este considerată a fi un proces fizic real și cu siguranță non-local (care are loc mai rapid decât viteza luminii) dacă funcția de undă este considerată a fi reală din punct de vedere fizic și densitatea de probabilitate tinde la zero la distanțe arbitrar mari în interiorul timp finit necesar procesului de măsurare.
Interpretarea lui Bohm vrea să păstreze realismul, iar pentru a face acest lucru trebuie să încalce principiul localității pentru a realiza corelațiile necesare.
În interpretarea multi-lumi , realismul și localitatea/acțiunea apropiată sunt păstrate, dar „ definitivitatea contrafactuală ” (opțiunea de traducere: certitudinea contrazice faptelor ) este respinsă prin extinderea conceptului de realitate pentru a accepta posibilitatea existenței universurilor paralele .
Deoarece diferențele dintre interpretări sunt în mare parte filozofice (în afară de interpretarea lui Bohm și interpretarea din mai multe lumi), fizicienii folosesc de obicei un limbaj în care afirmațiile importante sunt independente de interpretarea pe care o alegem. În acest cadru, doar o acțiune măsurabilă la distanță - mișcarea superluminală - transferul / distribuția informațiilor reale, fizice, este considerată de fizicieni ca o încălcare a interacțiunii localitate / rază scurtă. Astfel de fenomene nu au fost înregistrate de comunitatea științifică și nu sunt prezise de teoriile moderne (poate cu excepția teoriei lui Bohm).
Localitatea/acțiunea cu rază scurtă este una dintre axiomele teoriei cuantice relativiste a câmpurilor , așa cum este necesar pentru cauzalitate . Formalizarea localității/interacțiunii scurte în acest caz este următoarea: dacă avem două observabile, fiecare dintre ele localizate în secțiunea/regiunea separată spațiu-timp corespunzătoare, care sunt spațiale separate unul de celălalt, atunci acestea observabilii trebuie să facă naveta. Alternativ, o soluție a ecuațiilor de câmp este locală dacă ecuațiile de bază sunt fie invariante Lorentz , fie, mai general, covariante în general sau invariante Lorentz locale.