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Cum-Scientia. Unità nel dialogo

Non località e concetto di relazione

Aldo Stella, Tiziano Cantalupi

Published Dec 4, 2024• 0 citations
Publisher

Abstract

Abstract: Bell’s theorem shows that predictions of quantum mechanics are incompatible with the concept of locality. Quantum mechanics is therefore a substantially non-local theory and entangled particles (even if placed at a great distance) must in fact be considered not separated from each other. In this article we intend to show that understanding this inseparability requires that it is not thought of as unification, that is, as an ordinary relationship, which is a mono-dyadic construct, but as the act of referring of each particle to the other. In this act, which is unique and equal for both terms, the difference is neutralized and disappears, so that only unity emerges. Keywords: Act, Bell’s Theorem, Non-locality, Relation, Unity. Riassunto: Il teorema di Bell mostra che le previsioni della meccanica quantistica sono incompatibili con il concetto di località. La meccanica quantistica è quindi una teoria sostanzialmente non locale e le particelle entangled (anche se poste a grande distanza) devono essere considerate non separate le une dalle altre. In questo articolo intendiamo mostrare che per comprendere questa inseparabilità è necessario che essa non venga pensata come una unificazione, cioè come una relazione ordinaria, che è un costrutto mono-diadico, ma come l’atto del riferirsi di ciascuna particella all’altra. In questo atto, che è unico e medesimo per entrambi i termini, la differenza si neutralizza e scompare, per far emergere solo l’unità. Parole chiave: Atto, Non-località, Relazione, Teorema di Bell, Unità.

DOI
10.57610/cs.v8i12.431

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The Story of the Missing Time - Time, entanglement, and the conceptual problem underlying quantum mechanics

Alessandro Bianchet

🇬🇧 Abstract (English) For more than a century, modern physics has implicitly assumed the universal existence of time, treating it as an always-available parameter in both classical and quantum theories. This essay offers a historical and conceptual re-examination of some of the main quantum paradoxes — in particular EPR, Bell’s inequalities, Schrödinger’s cat, and the measurement problem — showing that they arise from applying a local temporal description beyond its domain of validity. The central idea is that time should not be regarded as a primitive concept, but as an emergent structure that may fail to be definable in the presence of strong global quantum correlations. From this perspective, entanglement does not imply non-local actions or mysterious collapses, but rather signals the absence of a well-defined local time. Quantum paradoxes are thus reinterpreted as consequences of ill-posed questions, rather than as evidence of an intrinsically paradoxical nature of reality. The essay does not propose a new interpretation of quantum mechanics nor a formal modification of existing theories, but instead advocates a shift in perspective on the role of time, clarifying when and why a local temporal description is physically meaningful. 🇮🇹 Abstract (Italiano) Per oltre un secolo la fisica moderna ha assunto implicitamente l’esistenza universale del tempo, trattandolo come un parametro sempre disponibile sia nella meccanica classica che in quella quantistica. Questo saggio propone una rilettura storica e concettuale di alcuni dei principali paradossi della meccanica quantistica — in particolare EPR, le disuguaglianze di Bell, il gatto di Schrödinger e il problema della misura — mostrando come essi emergano dall’applicazione di una descrizione temporale locale al di fuori del suo dominio di validità. L’idea centrale è che il tempo non debba essere considerato un concetto primitivo, ma una struttura emergente che può non essere definibile in presenza di forti correlazioni quantistiche globali. In questa prospettiva, l’entanglement non introduce azioni non locali o collassi misteriosi, ma segnala l’assenza di un tempo locale ben definito. I paradossi quantistici vengono così reinterpretati come conseguenze di domande mal poste, piuttosto che come indizi di un comportamento intrinsecamente assurdo della natura. Il saggio non propone una nuova interpretazione della meccanica quantistica né una modifica formale delle teorie esistenti, ma suggerisce un cambiamento di prospettiva sul ruolo del tempo, chiarendo quando e perché una descrizione temporale locale sia fisicamente lecita.

•Jan 30, 2026•0 citations

Quantum Entanglement: Non-Local Implications

Michele Caponigro

La meccanica quantistica soffre di una fondamentale ambiguità che deriva dal fatto che nessuno sa esattamente cosa essa dica circa qualsiasi specifica situazione, perchè nessuno sa esattamente dove debba collocarsi il confine tra il vago mondo quantistico e il mondo preciso degli eventi specifici.Questo per me è il vero problema della teoria.Da un punto di vista pratico non c'è problema, in pratica siamo sempre in grado di scegliere questo confine giudiziosamente in modo che piccoli spostamenti in un verso o nell'altro non importino molto.Ma ogni volta che introduciamo questo confine, e dobbiamo collocarlo da qualche parte, noi stiamo dividendo arbitrariamente il mondo in due parti e usando due descrizioni del tutto diverse, una per una parte e l'altra per l'altra. John S. BellSappiamo oggi come si possa dimostrare che la luna non è là quando nessuno la guarda. D. MerminWhole is not known by knowing its parts. C. SamhitaNot only does God play dice, but he plays with nonlocal dice.

•May 27, 2011•0 citations

Compatibilità tra modalità e realismo in Meccanica Quantistica

Francesco Marzolla

In questa tesi sostengo che l’interpretazione modale della Meccanica Quantistica, almeno nella versione di van Fraassen del 1991 ed in quella di Kochen-Dieks, non soddisfa le ipotesi del teorema PBR. Tale teorema dimostra che una certa classe di interpretazioni (specificamente i modelli ontologici ψ-epistemici e ψ-indipendenti) porta a prevedere risultati sperimentali in contrasto con quelli previsti dalla Meccanica Quantistica teorizzata da von Neumann, e dunque sia da rigettare. In particolare dimostro, in contrasto con quanto suggerito da Leifer in un articolo apparso sulla rivista Quanta nel 2014, che l’interpretazione modale e un modello ontologico ψ-epistemico. Tuttavia esso e anche ψ-dipendente, dunque il teorema PBR non invalida questa interpretazione. In riferimento al titolo, l’interpretazione modale prevede che lo stato quantico sia in parte reale ed in parte epistemico, e nella tesi esporro in che senso. Il totale realismo sulla funzione d’onda prescritto dal teorema PBR e invece incompatibile con una sua interpretazione modale. In this thesis I prove that modal interpretation of Quantum Mechanics, at least in the van Frassen’s version and in Kochen-Dieks’ one, doesn’t satisfy the hypothesis of PBR theorem. This theorem demonstrates that a certain class of interpretations (namely onthological ψ-epistemic ψ-independent models) predict experimental results in contrast with the ones predicted by Quantum Mechanics as theorized by von Neumann, and so is to be rejected. In particular I demonstrate, in contrast with what Leifer suggests in an article published on the review Quanta in 2014, that modal interpretation is a ψ-epistemic model. I show as well that it is also ψ-dependent, so PBR theorem doesn’t invalidate this interpretation. Referring to the title, modal interpretation says that quantum state is partly real and partly epistemic, and in the thesis I will explain in which sense. The total realism on the wavefunction prescribed by PBR theorem is on the contrary incompatible with a modal interpretation of it.

•Nov 26, 2018•0 citations

ENTANGLEMENT, LOCALITY, AND SEPARABILITY: A TREATISE ON DIFFERENT VIEWPOINTS

THOMAS KESSEMEIER, Thomas Krüger

Within the framework of a statistical interpretation of quantum mechanics, entanglement (in a mathematical sense) manifests itself in the non-separability of the statistical operator ρ representing the ensemble in question. In experiments, on the other hand, entanglement can be detected, in the form of non-locality, by the violation of Bell's inequality Δ ≤ 2. How can these different viewpoints be reconciled? We first show that (non-)separability follows different laws to (non-)locality, and, moreover, it is much more difficult to characterize as long as the mostly employed operational rather than an ontic definition of separability is used. In consequence, (i) "entanglement" has two different meanings which may or may not be realized simultaneously on one and the same ensemble, and (ii) we have to disadvise the use of the common separability definition which is still employed by the majority of the physical community.

International Journal of Quantum Information•Feb 1, 2007•1 citation

Il modello ESR: un'estensione locale e non-contestuale della meccanica quantistica

Claudio Garola

Secondo l'interpretazione standard della meccanica quantistica le proprieta di un sistema fisico microscopico non possono essere considerate possedute o non possedute dal sistema prima di una misura (non-oggettivita). L'esito di una misura dipende infatti dall'intero insieme di misure compatibili che sono effettuate simultaneamente (contestualita, non-localita). La non-oggettivita ha tuttavia conseguenze problematiche. Il modello ESR recupera l'oggettivita (e quindi la localita e la non-contestualita) incorporando ed estendendo il formalismo matematico della meccanica quantistica e reinterpretando le probabilita quantistiche come condizionali rispetto alla rivelazione invece che assolute. Le probabilita quantistiche ammettono allora un'interpretazione epistemica, e possibile costruire una teoria consistente della misura, si ottiene una descrizione piu intuitiva del mondo microscopico e si puo adottare una nozione classica di verita. A causa di queste caratteristiche il modello ESR (che e falsificabile) e compatibile con diverse posizioni di realismo filosofico.

EPISTEMOLOGIA•Nov 1, 2012•0 citations

DALL’«ARTICOLO EPR» AGLI ESPERIMENTI DI ALAIN ASPECT: IL LUNGO CAMMINO DEL PROBLEMA DELLA NONLOCALITÀ IN MECCANICA QUANTISTICA

Vera Matarese

Quando, nel 1935, venne pubblicato il famoso articolo chiamato poi “EPR Paper” per le iniziali dei suoi autori - Einstein, Podolsky, Rosen -, la comunità scientifica dovette confrontarsi non solo con le manifeste provocazioni che il suo argomento voleva mostrare, ma anche con latenti problemi che sarebbero sbocciati più avanti in tutti i loro stridenti contrasti. L’incompletezza della meccanica quantistica, che l’“articolo EPR” si proponeva di dimostrare, poggiava infatti su un principio molto problematico, quello della località, che sarebbe esploso nell’esperimento prima concettuale di Bohm e poi sperimentale di Aspect. Ciò che questo articolo vuole delineare è lo sviluppo del problema della nonlocalità, dai suoi albori fino alla prova della sua effettiva esistenza nel mondo quantistico, dove, come ben ha dimostrato Bell, nulla possono fare le variabili nascoste per dissolvere la realtà nonlocale di alcuni fenomeni.

Acme : annali della Facoltà di lettere e filosofia dell'Università degli studi di Milano•Mar 10, 2014•0 citations
Abstract: Bell’s theorem shows that predictions of quantum mechanics are incompatible with the concept of locality. Quantum mechanics is therefore a substantially non-local theory and entangled particles (even if placed at a great distance) must in fact be considered not separated from each other. In this article we intend to show that understanding this inseparability requires that it is not thought of as unification, that is, as an ordinary relationship, which is a mono-dyadic construct, but as the act of referring of each particle to the other. In this act, which is unique and equal for both terms, the difference is neutralized and disappears, so that only unity emerges. Keywords: Act, Bell’s Theorem, Non-locality, Relation, Unity. Riassunto: Il teorema di Bell mostra che le previsioni della meccanica quantistica sono incompatibili con il concetto di località. La meccanica quantistica è quindi una teoria sostanzialmente non locale e le particelle entangled (anche se poste a grande distanza) devono essere considerate non separate le une dalle altre. In questo articolo intendiamo mostrare che per comprendere questa inseparabilità è necessario che essa non venga pensata come una unificazione, cioè come una relazione ordinaria, che è un costrutto mono-diadico, ma come l’atto del riferirsi di ciascuna particella all’altra. In questo atto, che è unico e medesimo per entrambi i termini, la differenza si neutralizza e scompare, per far emergere solo l’unità. Parole chiave: Atto, Non-località, Relazione, Teorema di Bell, Unità.
🇬🇧 Abstract (English) For more than a century, modern physics has implicitly assumed the universal existence of time, treating it as an always-available parameter in both classical and quantum theories. This essay offers a historical and conceptual re-examination of some of the main quantum paradoxes — in particular EPR, Bell’s inequalities, Schrödinger’s cat, and the measurement problem — showing that they arise from applying a local temporal description beyond its domain of validity. The central idea is that time should not be regarded as a primitive concept, but as an emergent structure that may fail to be definable in the presence of strong global quantum correlations. From this perspective, entanglement does not imply non-local actions or mysterious collapses, but rather signals the absence of a well-defined local time. Quantum paradoxes are thus reinterpreted as consequences of ill-posed questions, rather than as evidence of an intrinsically paradoxical nature of reality. The essay does not propose a new interpretation of quantum mechanics nor a formal modification of existing theories, but instead advocates a shift in perspective on the role of time, clarifying when and why a local temporal description is physically meaningful. 🇮🇹 Abstract (Italiano) Per oltre un secolo la fisica moderna ha assunto implicitamente l’esistenza universale del tempo, trattandolo come un parametro sempre disponibile sia nella meccanica classica che in quella quantistica. Questo saggio propone una rilettura storica e concettuale di alcuni dei principali paradossi della meccanica quantistica — in particolare EPR, le disuguaglianze di Bell, il gatto di Schrödinger e il problema della misura — mostrando come essi emergano dall’applicazione di una descrizione temporale locale al di fuori del suo dominio di validità. L’idea centrale è che il tempo non debba essere considerato un concetto primitivo, ma una struttura emergente che può non essere definibile in presenza di forti correlazioni quantistiche globali. In questa prospettiva, l’entanglement non introduce azioni non locali o collassi misteriosi, ma segnala l’assenza di un tempo locale ben definito. I paradossi quantistici vengono così reinterpretati come conseguenze di domande mal poste, piuttosto che come indizi di un comportamento intrinsecamente assurdo della natura. Il saggio non propone una nuova interpretazione della meccanica quantistica né una modifica formale delle teorie esistenti, ma suggerisce un cambiamento di prospettiva sul ruolo del tempo, chiarendo quando e perché una descrizione temporale locale sia fisicamente lecita.
La meccanica quantistica soffre di una fondamentale ambiguità che deriva dal fatto che nessuno sa esattamente cosa essa dica circa qualsiasi specifica situazione, perchè nessuno sa esattamente dove debba collocarsi il confine tra il vago mondo quantistico e il mondo preciso degli eventi specifici.Questo per me è il vero problema della teoria.Da un punto di vista pratico non c'è problema, in pratica siamo sempre in grado di scegliere questo confine giudiziosamente in modo che piccoli spostamenti in un verso o nell'altro non importino molto.Ma ogni volta che introduciamo questo confine, e dobbiamo collocarlo da qualche parte, noi stiamo dividendo arbitrariamente il mondo in due parti e usando due descrizioni del tutto diverse, una per una parte e l'altra per l'altra. John S. BellSappiamo oggi come si possa dimostrare che la luna non è là quando nessuno la guarda. D. MerminWhole is not known by knowing its parts. C. SamhitaNot only does God play dice, but he plays with nonlocal dice.
In questa tesi sostengo che l’interpretazione modale della Meccanica Quantistica, almeno nella versione di van Fraassen del 1991 ed in quella di Kochen-Dieks, non soddisfa le ipotesi del teorema PBR. Tale teorema dimostra che una certa classe di interpretazioni (specificamente i modelli ontologici ψ-epistemici e ψ-indipendenti) porta a prevedere risultati sperimentali in contrasto con quelli previsti dalla Meccanica Quantistica teorizzata da von Neumann, e dunque sia da rigettare. In particolare dimostro, in contrasto con quanto suggerito da Leifer in un articolo apparso sulla rivista Quanta nel 2014, che l’interpretazione modale e un modello ontologico ψ-epistemico. Tuttavia esso e anche ψ-dipendente, dunque il teorema PBR non invalida questa interpretazione. In riferimento al titolo, l’interpretazione modale prevede che lo stato quantico sia in parte reale ed in parte epistemico, e nella tesi esporro in che senso. Il totale realismo sulla funzione d’onda prescritto dal teorema PBR e invece incompatibile con una sua interpretazione modale. In this thesis I prove that modal interpretation of Quantum Mechanics, at least in the van Frassen’s version and in Kochen-Dieks’ one, doesn’t satisfy the hypothesis of PBR theorem. This theorem demonstrates that a certain class of interpretations (namely onthological ψ-epistemic ψ-independent models) predict experimental results in contrast with the ones predicted by Quantum Mechanics as theorized by von Neumann, and so is to be rejected. In particular I demonstrate, in contrast with what Leifer suggests in an article published on the review Quanta in 2014, that modal interpretation is a ψ-epistemic model. I show as well that it is also ψ-dependent, so PBR theorem doesn’t invalidate this interpretation. Referring to the title, modal interpretation says that quantum state is partly real and partly epistemic, and in the thesis I will explain in which sense. The total realism on the wavefunction prescribed by PBR theorem is on the contrary incompatible with a modal interpretation of it.
Within the framework of a statistical interpretation of quantum mechanics, entanglement (in a mathematical sense) manifests itself in the non-separability of the statistical operator ρ representing the ensemble in question. In experiments, on the other hand, entanglement can be detected, in the form of non-locality, by the violation of Bell's inequality Δ ≤ 2. How can these different viewpoints be reconciled? We first show that (non-)separability follows different laws to (non-)locality, and, moreover, it is much more difficult to characterize as long as the mostly employed operational rather than an ontic definition of separability is used. In consequence, (i) "entanglement" has two different meanings which may or may not be realized simultaneously on one and the same ensemble, and (ii) we have to disadvise the use of the common separability definition which is still employed by the majority of the physical community.
Secondo l'interpretazione standard della meccanica quantistica le proprieta di un sistema fisico microscopico non possono essere considerate possedute o non possedute dal sistema prima di una misura (non-oggettivita). L'esito di una misura dipende infatti dall'intero insieme di misure compatibili che sono effettuate simultaneamente (contestualita, non-localita). La non-oggettivita ha tuttavia conseguenze problematiche. Il modello ESR recupera l'oggettivita (e quindi la localita e la non-contestualita) incorporando ed estendendo il formalismo matematico della meccanica quantistica e reinterpretando le probabilita quantistiche come condizionali rispetto alla rivelazione invece che assolute. Le probabilita quantistiche ammettono allora un'interpretazione epistemica, e possibile costruire una teoria consistente della misura, si ottiene una descrizione piu intuitiva del mondo microscopico e si puo adottare una nozione classica di verita. A causa di queste caratteristiche il modello ESR (che e falsificabile) e compatibile con diverse posizioni di realismo filosofico.
Quando, nel 1935, venne pubblicato il famoso articolo chiamato poi “EPR Paper” per le iniziali dei suoi autori - Einstein, Podolsky, Rosen -, la comunità scientifica dovette confrontarsi non solo con le manifeste provocazioni che il suo argomento voleva mostrare, ma anche con latenti problemi che sarebbero sbocciati più avanti in tutti i loro stridenti contrasti. L’incompletezza della meccanica quantistica, che l’“articolo EPR” si proponeva di dimostrare, poggiava infatti su un principio molto problematico, quello della località, che sarebbe esploso nell’esperimento prima concettuale di Bohm e poi sperimentale di Aspect. Ciò che questo articolo vuole delineare è lo sviluppo del problema della nonlocalità, dai suoi albori fino alla prova della sua effettiva esistenza nel mondo quantistico, dove, come ben ha dimostrato Bell, nulla possono fare le variabili nascoste per dissolvere la realtà nonlocale di alcuni fenomeni.