El teorema del libre albedrío de John H. Conway y Simon B. Cohen establece que si tenemos libre albedrío en el sentido de que nuestras elecciones no son una función del pasado, entonces, dadas algunas suposiciones, algunas partículas elementales también lo tienen . El artículo de Conway y Cohen se publicó en la revista Fundamentals of Physics en 2006. [1] En 2009 publicaron una versión más fuerte del teorema en Avisos de la AMS . [2] Más tarde, en 2017, Cohen trabajó en algunos de los detalles [3] .
La prueba del teorema, tal como se formuló originalmente, se basa en tres axiomas que Conway y Cohen llaman "Fin", "spin" y "gemelo". Los axiomas de espín y gemelos se pueden verificar experimentalmente [4] .
En su artículo posterior de 2009 "The Strong Free Will Theorem" [2] , Conway y Cohen reemplazan a Fin con un axioma más débil llamado Min, que fortalece el teorema. Min solo establece que dos experimentadores, separados en el espacio , pueden elegir medidas independientemente uno del otro. En particular, no se postula que la tasa de transmisión de toda la información esté limitada por un límite máximo, sino que depende solo de información específica sobre las opciones de medición. En 2017, Cohen argumentó que Min podría ser reemplazado por Lin, una covarianza de Lorentz verificable experimentalmente . [3]
Dados los axiomas, si los dos experimentadores en cuestión pueden elegir libremente qué medidas tomar, entonces los resultados de las medidas no pueden ser determinados por nada anterior al experimento.
Dado que el teorema se aplica a cualquier teoría física arbitraria consistente con estos axiomas, sería imposible incluso poner información en el pasado del universo de manera ad hoc. El argumento proviene del teorema de Cohen-Specker, que muestra que el resultado de cualquier medición de espín individual no se fijó independientemente de la elección de las mediciones. Como afirmaron Kator y Landsman en relación con las teorías de variables latentes : [5] "Hubo una tensión similar entre la idea de que las variables latentes (en el pasado causal correspondiente) deberían, por un lado, incluir toda la información ontológica relevante para el experimento , pero, por otro lado, debería dejar a los experimentadores libres para elegir cualquier configuración".
La demostración del teorema se basa en la paradoja de Cohen-Specker planteada 40 años antes. La paradoja mostró que existe una contradicción entre los conceptos clásicos y la teoría cuántica : la violación de la prohibición de los operadores que no conmutan tiene ciertos valores numéricos al mismo tiempo, y esto conduce a contradicciones algebraicas elementales [6] .
Corolario del teoremaSi los físicos experimentales realmente tienen libre albedrío, entonces el comportamiento de las partículas elementales que estudian es impredecible.