Re: Many Worlds or Many Words?

From: Paolo Russo <paolrus_at_libero.it>
Date: Wed, 09 Jul 2003 21:50:45 GMT

[Paolo Brini:]
>> "Bell (1987)" e` un riferimento un po' vago; posso solo
>> immaginare che si tratti del libro "Speakable and Unspeakable
>> in Quantum Mechanics".
>
>Esatto, visto che e' l'unica opera di Bell citata, sei perspicace. :)

Visto che non hai mai citato "Speakable...", sei smemorato. :-)

>> Nel tuo messaggio precedente hai pero`
>> fornito un hyperlink a "Kent (1990)", che ho teste' letto (31
>> pagine). Parla quasi esclusivamente della questione
>> probabilistica, facendo tra l'altro un uso alquanto intenso
>> della retorica dell'uomo di paglia. Sul rapporto tra
>> decoerenza e base privilegiata non mi pare proprio d'aver
>> visto nulla. [...]
>
>Assolutamente no, una buona parte della trattazione e' dedicata alla
>scelta della base. Si tratta di una critica articolata per diverse
>versioni della MWI. Le dimostrazioni logiche e matematiche sono
>anch'esse da retorica di uomo di paglia?

Rileggi: non ho scritto che non c'e` niente sulla base
privilegiata, ma sul suo rapporto con la decoerenza. Nella
MWI la base preferenziale, come ho spiegato, nella maggior
parte dei casi viene fuori dalla decoerenza. Dove Kent
affronta l'argomento? Cerco la parola "decoherence": compare
una volta sola, dove Kent dice del suo stesso articolo:

"The most obvious omission, in hindsight, was any discussion
of many-worlds-type interpretations based on the Schmidt
decomposition, and more generally any discussion of that
school of thought which suggests that the interpretational
problems of quantum theory can be completely resolved by a
proper understanding of the physics of *decoherence*. A recent
attempt to develop these ideas, and to explain the obstacles
that apparently prevent them from succeeding, can be found in
Ref. [F8]"

Nell'intero testo la parola decoerenza compare quindi una
volta sola, dove Kent ammette di aver omesso di parlarne!
Potrei limitarmi a questo per risponderti, ma andiamo avanti,
vediamo in dettaglio cosa scrive Kent nel suo lungo articolo.
Vediamole, queste "dimostrazioni logiche e matematiche".
Cerchiamole, almeno...

Pag. 1: abstract.

Pag. 2-4: prefazione. L'autore spiega perche' ha scritto
l'articolo e lo ha reso disponibile on-line.

Pag. 5-8: I. Introduction. Poco piu' che una dichiarazione di
intenti, un riassunto di cio` che intende dimostrare nel
resto dell'articolo. Finora, nessuna dimostrazione. Ci sono
riferimenti bibliografici ad opere altrui, ma mi pare
comunque interessante riportare un passo:

"Still, we hope that this article may be useful for two
reasons. Firstly, we have tried to give a complete and
self-contained criticism of all the ideas currently invoked
in support of MWI. [...] Secondly, we have tried to clarify
the logical structure of the MWI, and so to pinpoint their
essential problems. This involves the extraction and
formalization of what seem to us the fundamental assumptions
in the original papers."

Pongo l'accento su quel "complete and self-contained"; non
dovrebbe insomma essere necessario seguire i riferimenti per
apprezzare in pieno le critiche alla MWI; l'articolo di Kent
dovrebbe gia` contenerle tutte. Pertanto, nel seguito mi
limitero` a commentare quanto scritto nell'articolo, senza
tentare di immaginare cosa potrebbe esserci negli articoli o
libri citati. Cosa poi Kent intenda con quell'ultima frase,
lo vedremo presto...

Pag. 8-25: II. The Case Against. Kent presenta come "assioma
zero" della MWI l'evoluzione temporale di uno stato
determinata dall'equazione di Schroedinger, poi scrive:

"Different MWI vary in the extra formalism they introduce and
in the mathematical quantities which they identify as
corresponding to reality."

Gia` qui potrei criticare l'asserzione implicita di Kent che
di MWI ne esistano tante, ma di questo abbiamo gia`
recentemente discusso in un altro thread.
A questo punto iniziano le prime avvisaglie di quello che nel
resto dell'articolo si rivelera` come lo sport preferito di
Kent: inventare postulati, mai scritti dai sostenitori della
MWI, con la giustificazione che dovrebbero servire a renderla
"completa" e "dotata di significato fisico", per poi
impallinarli come assurdi e non funzionanti. Qualcosa di
simile al tiro al piattello, insomma: si lancia e si spara.
E` questa attivita` che ho giudicato "retorica dell'uomo di
paglia". Kent inizia subito maluccio introducendo il
postulato 1E (1 di Everett), che dice che "il grafico (!)
dell'evoluzione del vettore di stato, cioe` l'insieme di
coordinate (psi(t),t), e` una grandezza fisica". Postulato
mal definito (che vuol dire postulare che una cosa sia una
grandezza fisica? E che c'entra il grafico nel tempo?) ed
espresso in modo pressoche' incomprensibile; a voler essere
generosi, forse e` una versione contorta di quello che ho
presentato nel mio primo post come primo postulato: la
funzione d'onda *universale* e` un oggetto reale, l'unico
oggetto esistente. Nel dubbio, non critichero` questo
postulato aggiuntivo, anche se posso criticarne la forma, che
sembra scelta apposta per farlo sembrare arbitrario e
incomprensibile.

A questo punto Kent critica il modo in cui Everett introduce
la funzione mu (la norma quantistica) che "pesa" i mondi,
sostenendo che non si possa dedurla dai postulati. Questa
critica e` giusta solo in parte, perche' Everett una
dimostrazione parziale (valida al limite per numero di prove
tendente a infinito) in effetti la da` (senza contare
l'argomentazione iniziale che quella scelta di mu e` l'unica
conservativa). Il punto cruciale, pero`, ai fini di questo
thread, e` che fin dal mio primo post ho ammesso che potesse
servire un postulato aggiuntivo (il mio numero tre) in quanto
le derivazioni che ho visto finora sono solo parziali;
pertanto, la critica di Kent puo` anche avere una parziale
validita` contro le tesi originali di Everett, DeWitt e
qualche altro, ma e` totalmente vana contro cio` che ho
scritto io. Ti ricordo che hai ri-citato espressamente
l'articolo di Kent, nel tuo secondo post, proprio per
ribattere alle mie tesi.

A pagina 11 Kent parla del problema della base, sostenendo
che dovrebbe essere definita da un assioma, che nella MWI non
c'e`. Vano e` il tentativo di un referee, riportato
nell'articolo (solo nella versione on-line, deduco), di far
notare a Kent che la base risulta definita dalla dinamica: da
quell'orecchio Kent proprio non ci sente. Gia` in quel poco
che ho scritto nel mio primo post c'e` piu' che abbastanza
per capire come viene fuori la base e perche' l'obiezione di
Kent non sta in piedi (il mio discorso sulle "osservabili
praticamente osservabili" e sulla decoerenza). In altre
parole, l'obiezione di Kent e` concettualmente anteriore a
quanto ho scritto e ampiamente superata.

Poi Kent scrive:

"Secondly, suppose that the basis [...] is somehow selected.
Then one can perhaps intuitively view the corresponding
components of phi as describing a pair of independent worlds.
But this intuitive interpretation goes beyond what the axioms
justify; the axioms say nothing about the existence of
multiple physical worlds corresponding to wave function
components."

dimostrando di non avere neppure capito che nella MWI *prima*
si calcola cosa fa l'onda, e solo *poi*, se viene fuori che
due rami non possono praticamente interferire, si decide,
proprio volendo usare questa terminologia, di chiamarli
mondi. Non e` che uno vede due rami, li chiama mondi, e
questi magicamente si "materializzano" e cessano di
interferire.

A pagina 12 Kent riprende, con altre parole (in modo da farla
sembrare qualcosa di nuovo), la critica sul problema della
probabilita`. Come gia` visto, a questo tipo di critica ho
gia` risposto una volta per tutte con il terzo postulato, che
nel seguito chiamero` "di probabilita`", riferendomi al
problema che risolve, anche se andrebbe piu' esattamente
chiamato "del grado di esistenza".

Sempre a pagina 12 inizia il capitolo delle critiche contro
Graham. Qui Kent si dedica in pieno alla sua attivita`
preferita, creando al volo due postulati alquanto incasinati,
1G e 2G, per "completare" il lavoro di Graham e per poi
divertirsi ad abbatterli. Ognuno si diverte come puo`... A me
della cosa importa poco, dato che, come mi sembra di aver
gia` accennato, la dimostrazione di Graham (che renderebbe
superfluo il postulato di probabilita`) secondo me contiene
un errore grave (le condizioni per invocare un certo teorema
non sono soddisfatte). Kent non sembra accorgersene: e`
troppo indaffarato a sparare ai piattelli. Anche se cogliesse
nel segno non avrebbe importanza: ho gia` ammesso che possa
essere necessario il postulato in questione, pertanto, ai
nostri fini, anche questa presunta critica cade nel vuoto.

A pagina 15 si passa a DeWitt. Qui Kent, apparentemente senza
rendersi conto che DeWitt espone con altre parole quanto
detto da Everett, si sbizzarrisce, lanciando almeno tre
postulati alquanto assurdi (che parlano espressamente ed
estesamente di mondi e strumenti di misura), per poi
criticarne la macroscopicita`:

"Now it is possible that, with a sufficiently long and
careful classification of all known measuring devices, these
axioms would become consistent with known experimental
results. (Zurek [17] has given a careful discussion of how a
preferred basis might be defined by measuring devices.)
[Caspita, se n'e` accorto! Da tutto il resto dell'articolo si
direbbe di no...] [...] The first objection is that,
precisely because this classification would be needed, the
axioms should not be taken seriously as possible fundamental
physical laws."

Insomma, i postulati *inventati da Kent* non possono essere
presi sul serio perche' parlano di strumenti di misura, che
sono qualcosa di macroscopico e che non dovrebbero trovarsi
nalla formulazione di principi fisici fondamentali. Giusto,
ma... allora perche' se li e`�inventati? Perche', a suo dire,
senza di essi la MWI non ha significato fisico, non spiega le
osservazioni, che sono eseguite con strumenti di misura. Se
quindi nella MWI non si parla di strumenti, Kent ritiene che
manchino e aggiunge dei postulati: una volta aggiunti, dice
che sono di troppo... E` un po' come se dicessi: "La fisica
non spiega affatto le automobili, perche` parla di
particelle, grandezze fisiche, eccetera, non di volanti,
ruote, carburatori, pneumatici, ripresa, frenate. La fisica
e` quindi priva di significato automobilistico, e` incompleta
e bisogna aggiungerle almeno i seguenti postulati:
1A) esistenza automobilistica: esistono sistemi fisici,
chiamati automobili, destinati al trasporto di esseri umani;
2A) complessita` automobilistica: le automobili possono
essere scomposte in sistemi di cui la fisica e` in grado di
occuparsi (un notevole salto di fede, evidentemente);
3A) coerenza automobilistica: il funzionamento di qualunque
modello di automobile (sia essa sportiva, familiare, da
corsa...) e` deducibile dal comportamento che la fisica
prevede per i suoi componenti ipotizzati dal postulato
precedente.
Ora, e`�possibile che, con una lunga e attenta
classificazione di tutti i modelli esistenti di automobili,
si possa porre questi assiomi in consistenza con l'evidenza
sperimentale nota; tuttavia, proprio a causa della necessita`
di questa classificazione, gli assiomi automobilistici non
dovrebbero essere presi sul serio come leggi fisiche
fondamentali..."
Ora, penso che sia abbastanza noto, specie in un ng di
fisica, che si puo` passare dalla MQ alla fisica macroscopica
senza bisogno di postulati particolari (eccetto un
dettaglio). L'elettromagnetismo classico si puo` ricavare
dalla QED (almeno mi risulta, non conosco i dettagli); le
leggi di conservazione rimangono tali e quali; la costante di
Planck, che comparendo nelle relazioni di commutazione
determina una certa "sfocatura" delle proprieta` fisiche, e`
troppo piccola per produrre effetti visibili nei sistemi
macroscopici; rimane solo il dettaglio della sovrapposizione
di stati, che ha lasciato perplessi i fisici fin dall'epoca
del gatto di Schroedinger, e che e` appunto cio` che la MWI
affronta esplicitamente, dando per acquisito e scontato tutto
il resto. Kent sembra non tenere tutto cio` in alcun conto:
sembra che per lui un'onda non possa avere il significato
fisico di costituire o rappresentare uno stato macroscopico,
se non le si appiccica questo significato con assiomi
arbitrari di tipo macroscopico, che poi vengono criticati.
Questa posizione nichilista, a mio avviso alquanto insolita
per un fisico, non viene giustificata nell'articolo: e` data
per scontata.

A pagina 18 Kent avanza un'altra critica ("A second objection
is that...") che ho riletto parecchie volte senza riuscire ad
attribuire alcun significato complessivo alle frasi che la
costituiscono. Se qualcuno me la spiega, gliene saro` grato.

A pagina 19 si passa a Cooper e Van Vechten. Kent scrive:
"Here we just note that this isn't a many-worlds
interpretation;" e per una volta sono d'accordo con lui.

Stessa pagina: si passa a E. Hartle e
Farhi-Goldstone-Gutmann, che ancora una volta tentano di
rendere superfluo il postulato di probabilita` con un
ragionamento al limite per numero di prove tendente a
infinito; nulla di nuovo sotto il sole, direi, anche se la
tecnica matematica e` un po' diversa. Le critiche di Kent
sono due ed entrambe gia` viste in precedenza: la prima e`
che il ragionamento vale solo all'infinito e la seconda e`,
stringi stringi, che il ragionamento parla di stati
quantistici e quindi non ha significato fisico a meno di
appiccicarglielo arbitrariamente. Insomma, niente che non
abbia gia` detto prima. A pag. 23-24 si diverte a fare
ipotesi assurde nel generoso tentativo di risollevare la MWI
dall'abisso logico in cui l'avrebbero gettata le sue critiche
subito precedenti.

Pag. 24: commenti su Geroch e Deutsch.

"For Geroch, the notion of "preclusion" is fundamental.
Roughly speaking, a region of configuration space is said to
be precluded if the wave function becomes at some time
"small" in the region. The notion is illustrated by physical
examples. Geroch then claims that: "Every physical prediction
of quantum mechanics can be reformulated as the statement
that a certain region is precluded." and that the essence (or
"weak form") of the Everett interpretation lies in adopting
the language of preclusion for quantum mechanics."

Ammesso che sia tutto qui (non ho letto Geroch), non mi
sembra un punto di vista molto innovativo: e` un modo per
evitare di dover ragionare all'infinito, ma richiede
espressamente la norma quantistica. Solo la terminologia e`
moderatamente innovativa, per quel che puo` valere. Le
critiche di Kent?

"Now there are two obvious objections to this program.
Firstly, it begins from a false premise. There are physical
predictions of standard quantum mechanics which cannot be
reformulated in the language of preclusion, for example "If a
particle's spin along the x axis is sigma_x = +1/2 and a
measurement is made of sigma_y, the definite result sigma_y =
+1/2 will be obtained with probability 1/2.""

Lo accontento subito, dato che la probabilita` e` per
definizione la stima della frequenza attesa in caso di
ripetizione (reale o ipotetica): gli stati in cui la
frequenza osservata e` diversa da 1/2 sono preclusi (e la
stima di questa frequenza, ossia la probabilita`, ne risulta
determinata). E la seconda "ovvia" obiezione?

"Secondly, the notion of preclusion is actually a rather
complicated and vaguely defined one."
Complicata no, vaga si': la definizione precisa implicherebbe
il consueto passaggio al limite. Per questo la considero poco
originale.
"[...] Preclusion seems to involve a preferred basis (defined
by measuring devices, as discussed in section 2.3) in order
to define precisely which small components of the wave
function are to be precluded."
Ecco di nuovo il "problema" della base privilegiata...
"And then, beyond failing to explain how definite results are
perceived,"
Ecco di nuovo la fdo che non ha significato fisico.
"preclusion does not explain how to calculate the
probabilities of any given result, or of finite sequences of
measurements: [...]"
Che e` esattamente la ripetizione della critica iniziale.

Dopo qualche altra chiacchiera a ruota libera, a pag. 26-29
troviamo l'ultima sezione: "III. Discussion". Inizia con le
parole: "Everett's original attempt at a many-worlds
interpretation was an interesting and well-motivated idea.
[...] However, it is clear that he did not succeed."
Eccetera. E` il riassunto di tutto cio` che Kent pensa d'aver
dimostrato nell'articolo. Seguono mezza pagina di
ringraziamenti e due di bibliografia.

Riassumo: Kent ritiene (senza dimostrare) che un'onda non
possa avere di per se' significato fisico; inventa postulati
per poi affondarli; critica la base privilegiata senza
minimamente riuscire a criticare i due meccanismi che la
fanno emergere, la decoerenza (di cui dichiara apertamente di
non essersi occupato) e, nel caso delle misure, la dinamica
dell'interazione tra sistema e strumento di misura (si limita
a citare Zurek en passant, senza criticarlo!); critica, con
dubbie tecniche e parziali risultati, i tentativi di derivare
le probabilita` senza introdurre il relativo postulato, ma
non dice nulla contro il postulato in questione, anzi non
accenna neppure alla sua eventuale possibile formulazione per
risolvere il problema alla base, preferendo inventarne altri,
assurdi, a profusione, per poi divertirsi a demolirli.
Risultato: assenza totale di critiche andate a segno nei
confronti delle tesi brevemente espresse nel mio primo post.

>A questo punto mi sorprende che in questo e in altri post tu ti basi
>su posizioni che sono tipiche della FAQ di Prime che reputi piu'
>attendibile di Bell, Barrett, Kent, Albert... In pratica finora hai
>detto che chi critica la MWI non ne ha capito nulla, che le loro
>critiche suscitano in te ilarita' e che i miei riferimenti sono una
>caccia al tesoro e che dovrei da solo esporre dimostrazioni date ormai
>da una quindicina di anni a questa parte da persone ben piu' preparate
>di me come Bell.

1) Non mi baso sulle FAQ di Price, se non, temporaneamente,
per i dati che non posso controllare, Mi baso sulla fisica e
sulla mia capacita` di ragionarci su; non mi sembra proprio
che stiamo parlando di cose cosi' complicate o specialistiche
da dover rinunciare a pensarci di persona. Cito le FAQ di
Price perche' e` materiale che, anche se contiene errori, ne
contiene molti di meno di quel che si trova normalmente in
giro sulla MWI. Infine, e` di agevole consultazione su
questioni specifiche, quindi posso segnalare a qualcuno una
FAQ ben precisa senza fargli leggere tutto il malloppo. Per
un'introduzione di base e` meglio Tegmark.

2) Non ho proprio detto che chi critica la MWI non ha capito
nulla. Ho letto Kent e Barrett e ho detto e argomentato che
Barrett non ha capito molto di cio`�che critica. Non ho detto
la stessa cosa di Kent (la mia opinione di lui e`�piu'
complessa, certe cose sembra averle capite, altre no, altre
semplicemente sono incompatibili con suoi assunti personali)
o di coloro di cui non ho letto nulla; ho pero` detto (in
altro thread) che chi ritiene che esistano innumerevoli
reinterpretazioni della MWI perche' la tesi di Everett
sarebbe poco chiara evidentemente non l'ha capita molto bene.
Ho scritto questo dopo aver letto Barrett e dopo che nessuno
mi ha mostrato cosa ci sarebbe di poco chiaro nella tesi di
Everett, che nel frattempo ho letto. Ho tirato fuori anche
qualche altro argomento, che non vedo ragione di duplicare
qui.

3) Sul fatto che i tuoi riferimenti siano una caccia al
tesoro: ci sono varie possibilita`.
La prima e` che tu non ti sia accorto che gli articoli di
Kent e Barrett riescono al piu' a criticare l'emergere delle
probabilita` nella MWI senza un postulato, idea che non ho
sostenuto, e non vanno al cuore del problema della base
privilegiata (decoerenza eccetera), e che quindi tu me li
abbia segnalati senza renderti conto che le loro critiche
erano spiazzate in partenza. Magari, chissa`, li avevi letti
tempo fa e non ricordavi cosa dicessero esattamente.
La seconda possibilita` e` che tu abbia ben presente il
contenuto di quegli articoli ma non abbia letto molto
attentamente quanto ho scritto.
La terza, che finora ho forse troppo ottimisticamente dato
per scontata, e` che pensi effettivamente, a ragion veduta,
che ci sia qualcosa in quegli articoli che costituisce una
critica ragionata a quel che ho scritto. Il problema e` che
non riesco a trovarla. Per capire quindi se esista davvero
non c'e` che un modo: dovresti esporla o almeno segnalarla -
posto che sia disponibile in rete - piu' esattamente.

4) Sul fatto che non vuoi ripetere cose gia` esposte da
persone piu' preparate di te: a parte il fatto che l'ipse
dixit non e` piu' in vigore (potrei citare anch'io scritti e
opinioni pro-MWI di qualche fisico noto, se lo ritenessi di
una qualche importanza in questo contesto), sei stato tu ad
asserire che la MWI non funziona; tuo e` l'onere della prova.
Finora non ne ho vista mezza. Non e` importante che ci siano
al mondo persone piu' preparate di te sull'argomento, purche'
tu lo sia abbastanza per discuterne. Io ritengo di esserlo;
magari su moltissimi altri argomenti no, ma su questo si'. Se
davvero pensi di non esserlo, allora ti sei preso una bella
gatta da pelare... mi dispiace, ma non e` un problema mio.
Siamo in due ng, luoghi dove si discute; se nessuno dovesse
scriverci cose gia` scritte (meglio) da altri, quasi nessuno
ci scriverebbe mai niente, se non per fornire riferimenti
bibliografici, ma cio`, oltre a non essere quasi mai comodo
per nessuno, inclusi quelli che si limitano a leggere il
thread senza intervenire, non e` discutere. Caio fornisce una
bibliografia, Sempronio un'altra... e chi discute? Le
bibliografie, tra loro? Come si fa a capire chi ha ragione
senza un confronto diretto tra le argomentazioni?

>Ti rendi conto che sono le tipiche obiezioni di un
>crank?

Ho forse negato cose arcinote, comunemente accettate dalla
gran maggioranza dei fisici, scritte in tutti i testi di
fisica, e senza neppure leggerle? Niente di tutto questo.

Frequento questi ng da un po' ormai. Credo di poter dire,
senza rischio di sbilanciarmi troppo, che l'opinione
predominante in isf sulla MWI e` che non piace molto per
svariate ragioni, ma per funzionare funziona, e anche per
questo non e` sperimentalmente distinguibile da altre
interpretazioni. Ora arrivi tu e scrivi che non funziona. Il
meno che si possa dire e` che non stai sostenendo qualcosa di
universalmente noto, che solo un crank metterebbe in dubbio.
Hai delle valide obiezioni a quello che ho scritto nel mio
primo post? Allora tirale fuori. Ti rendi conto che non ne ho
ancora vista una? Discuto da quasi tre anni tra ml e ng, ma
una cosa del genere non mi era mai successa prima.

>Ti faccio notare che per ogni singola cosa che ho sostenuto ho postato
>i riferimenti bibliografici per la verifica.

Esatto, e la verifica e` fallita su quelli che ho potuto
controllare.

> Ho smontato una per una
>le tue argomentazioni (vecchie di una ventina di anni come minimo) con
>dimostrazioni ineccepibili regolarmente pubblicate e citate (e non
>pubblicate su siti cranky, ma su riviste di fisica).

Vedi sopra.
Il tuo primo post era una critica, parzialmente argomentata,
di una MWI totalmente distorta.
Questo l'ho fatto notare nel mio primo post, in risposta al
tuo, dove ho spiegato cosa intendo per MWI.
Dopo di quello, da parte tua, c'e` stato solo il vuoto:
nessuna argomentazione contro quello che avevo scritto, solo
riferimenti a testi che di fatto non ne contenevano (almeno
quei due che ho controllato).

>Da parte mia e'
>piu' costruttivo interrompere qualsiasi ulteriore discussione e
>lasciarti perdere:

Questo e` probabilmente vero, se, come sembra, non hai alcuna
argomentazione valida.

>sia te che io abbiamo certo cose migliori da fare.

Ho effettivamente poco tempo libero, ma per rintuzzare chi
scrive cose errate sulla MWI lo spendo senza parsimonia.

>Eventuali altri lettori hanno tutti i riferimenti bibliografici per
>valutare da soli l'inconsistenza della MWI come da te esposta.

Ovviamente sull'argomento MWI sono sempre a disposizione di
chiunque per chiarimenti o discussioni.

Ciao
Paolo Russo
Received on Wed Jul 09 2003 - 23:50:45 CEST