Satosi Watanabe (渡辺 慧, Watanabe Satosi , 26 de mayo de 1910 - 15 de octubre de 1993) fue un físico teórico . Estudió diversos temas, como la inversión temporal de la mecánica cuántica, el reconocimiento de patrones, la ciencia cognitiva y el concepto de tiempo. Fue el primer físico que afirmó que la teoría de la probabilidad cuántica es asimétrica en el tiempo (irreversible; no invariante bajo la inversión del tiempo) y rechazó el análisis convencional de la inversión temporal de las leyes de probabilidad. Desarrolló el formalismo vectorial inferencial doble (DIVF), más tarde conocido como formalismo vectorial de dos estados ( TSVF ), que a veces se interpreta como una contradicción con su afirmación de asimetría temporal, pero esto es un malentendido. También propuso el teorema del patito feo . [1] [2]
Satosi Watanabe nació el 26 de mayo de 1910 en Tokio . Asistió a la escuela secundaria Gakushuuin y a la escuela secundaria de Tokio. En 1933, se graduó en Física Teórica en la Universidad Imperial de Tokio , donde Torahiko Terada fue su profesor.
El gobierno imperial lo envió a Francia a estudiar. Louis de Broglie animó a Watanabe a estudiar termodinámica y mecánica ondulatoria .
En 1937 se mudó a Leipzig y comenzó a estudiar teoría nuclear con Heisenberg . Ese mismo año, Watanabe se casó con Dorothea Dauer, una estudiosa de la literatura alemana.
En 1939, al comienzo de la Segunda Guerra Mundial , abandonó Alemania y permaneció un tiempo con Niels Bohr . En diciembre regresó a Japón con su familia.
En Japón, trabajó en el Instituto de Investigación Física y Química ( Rikagaku Kenkyujo ) de la Universidad Imperial de Tokio como profesor asistente y como profesor de física en la Universidad Rikkyo. En 1950 partió hacia Estados Unidos.
Su argumento de que la mecánica cuántica es asimétrica en el tiempo (irreversible; no invariante bajo la transformación de inversión del tiempo) se repite en varios de sus artículos (1955; 1965; 1966; 1972). Este resultado significa que los físicos han utilizado la transformación incorrecta de las leyes de probabilidad para representar la inversión del tiempo, y las afirmaciones de que la mecánica cuántica es invariante en la inversión del tiempo son inválidas. Sin embargo, el argumento de Watanabe no ha sido aceptado por los físicos ni por los filósofos. La suposición de que la mecánica cuántica es simétrica en el tiempo, basándose en pruebas convencionales, es casi universal en la literatura sobre el tiempo en física hasta el día de hoy.
Desarrolló el formalismo vectorial inferencial doble (DIVF), [3] más tarde conocido como formalismo vectorial de dos estados ( TSVF ). El DSVF/TSVF a menudo se interpreta como una interpretación simétrica en el tiempo de la mecánica cuántica (ver Interpretaciones minoritarias de la mecánica cuántica ). Sin embargo, Watanabe consideró que la teoría física normal de la mecánica cuántica que se aplica a la física real es asimétrica en el tiempo. En consecuencia, rechazó la visión convencional de que la asimetría física del tiempo sólo se explica por condiciones límite asimétricas en el universo, y afirmó que es una característica similar a una ley de la física cuántica.
Las interpretaciones simétricas en el tiempo de la mecánica cuántica fueron sugeridas por primera vez por Walter Schottky en 1921, [4] [5] y posteriormente por varios otros científicos. Watanabe propuso que la información proporcionada por los estados cuánticos que evolucionan hacia adelante no es completa; más bien, se requieren estados cuánticos que evolucionan hacia adelante y hacia atrás para describir un estado cuántico: un primer vector de estado que evoluciona desde las condiciones iniciales hacia el futuro, y un segundo vector de estado que evoluciona hacia atrás en el tiempo a partir de condiciones límite futuras. Las mediciones pasadas y futuras, tomadas en conjunto, proporcionan información completa sobre un sistema cuántico. El trabajo de Watanabe fue redescubierto más tarde por Yakir Aharonov , Peter Bergmann y Joel Lebowitz en 1964, quienes más tarde lo rebautizaron como Formalismo vectorial de dos estados ( TSVF ). [6]
En 1956, se convirtió en investigador en el Laboratorio Watson de IBM y comenzó a construir su propia teoría de la información basada en la mecánica cuántica. Enseñó en la Universidad de Yale y en la Universidad de Hawaii , se convirtió en presidente de la Academia Internacional del Tiempo y fue vicepresidente de la Academia Internacional de Filosofía.
El 15 de octubre de 1993 murió en Tokio.
Su padre, Chifuyu Watanabe, fue Ministro de Justicia en el Segundo Gabinete Wakatsuki. Su hermano mayor, Takeshi Watanabe, fue viceministro de Finanzas para Asuntos Internacionales y director general del Banco Asiático de Desarrollo. Su esposa, Dorothea Dauer Watanabe, era profesora de alemán (lengua y literatura) en la Universidad de Hawaii. Su hijo, Hajime Watanabe, es profesor de filosofía en la Universidad de California, Santa Bárbara .