La meccanica quantistica è una delle più grandi conquiste intellettuali del xx secolo. Le sue leggi regolano il mondo atomico e subatomico e si riverberano su una miriade di fenomeni del mondo macroscopico, dalla formazione dei cristalli alla superconduttività, dalle proprietà dei fluidi a bassa temperatura agli spettri di emissione di una candela che brucia o di una supernova che esplode, dai meccanismi di combustione della fornace solare ai principi di base delle nanotecnologie. Non c’è quasi nulla nel mondo che (...) ci circonda su cui non soffi l’alito delle leggi quantistiche. Tuttavia, per come è usualmente presentata nei libri di testo, la meccanica quantistica è sostanzialmente un’insieme di regole per calcolare le distribuzioni di probabilità dei risultati di qualunque esperimento (nel dominio di validità della meccanica quantistica). In quanto tale, non ci fornisce direttamente una descrizione della realtà. Una descrizione della realtà, cioè un’ontologia, dovrebbe dirci che cosa c’è nel mondo e come si comporta, quali sono i processi che si realizzano a livello microscopico e, di conseguenza, fornirci una spiegazione del formalismo quantistico. (shrink)

What is the quantum state of the universe? Although there have been several interesting suggestions, the question remains open. In this paper, I consider a natural choice for the universal quantum state arising from the Past Hypothesis, a boundary condition that accounts for the time-asymmetry of the universe. The natural choice is given not by a wave function but by a density matrix. I begin by classifying quantum theories into two types: theories with a fundamental wave function and theories with (...) a fundamental density matrix. The Past Hypothesis is compatible with infinitely many initial wave functions, none of which seems to be particularly natural. However, once we turn to density matrices, the Past Hypothesis provides a natural choice---the normalized projection onto the Past Hypothesis subspace in the Hilbert space. Nevertheless, the two types of theories can be empirically equivalent. To provide a concrete understanding of the empirical equivalence, I provide a novel subsystem analysis in the context of Bohmian theories. Given the empirical equivalence, it seems empirically underdetermined whether the universe is in a pure state or a mixed state. Finally, I discuss some theoretical payoffs of the density-matrix theories and present some open problems for future research. (Bibliographic note: the thesis was submitted for the Master of Science in mathematics at Rutgers University.). (shrink)