Si observa una partícula, entonces deje de observarla, ¿volverá la partícula a superposición?

De todas las nociones ridículas propagadas por los físicos, esta es la más escandalosa. ¿Cómo puede alguien creer que la presencia de un “observador” puede cambiar algo? Como Einstein dijo: “¿Está la luna solo allí cuando la miramos?”

La idea surgió de la Mecánica Cuántica con sus partículas y superposiciones. Schrodinger trató de mostrar cuán estúpida es esta noción con su gato que está medio muerto y medio vivo, pero en lugar de tomar esto como la reducción ad aburdum que debía ser, la gente lo creyó. Einstein propuso un experimento de bomba similar para mostrar lo mismo.

La respuesta se encuentra en la teoría cuántica de campos, en la que no hay partículas ni superposiciones de estados. Aquí hay un extracto de mi libro. (El capítulo 10 de resumen está disponible gratuitamente en mi sitio web, y cualquier persona interesada en QFT debería leerlo. O puede comprar el libro electrónico por solo $ 4.95).

QFT proporciona una respuesta simple para el gato de Schrödinger y la bomba de Einstein. La respuesta, nuevamente, es el colapso cuántico. El colapso cuántico ocurre con o sin un observador. En el escenario del gato, cuando se emite un cuanto de la muestra radiactiva, primero interactúa con todos los otros cuantos que encuentra, como se describe en las ecuaciones de campo. Estas interacciones son deterministas y reversibles. Esta fase termina cuando el cuántico colapsa y transfiere su energía a un átomo en el contador Geiger. Esto desencadena una descarga que dispara el relé que libera el gas venenoso que mata al gato. Hasta entonces el gato está vivo; después de eso el gato está muerto. No hay superposiciones de estados.

No digas “observar”. Sugiere incorrectamente que la conciencia consciente es de alguna manera importante, lo cual no es cierto. Diga “interactuar con”.

Si un electrón es localizado por una interacción, inmediatamente comenzará a deslocalizarse nuevamente: cuanto más localizado, más rápida será la expansión posterior de la función de onda.

Sí, pero el simple hecho de que haya utilizado la palabra “observar” hace que la premisa sea errónea. Si usa esa palabra, está insinuando que de alguna manera el conocimiento afecta directamente a la partícula. Solo puede verse afectado a través de la interacción.

Dependerá de la interpretación a la que se refiera. Prefiero la interpretación de Feynman que establece que no existe el colapso de la función de onda.

“En este ejemplo, los números complejos se multiplicaron y luego se agregaron para producir una amplitud final para el evento, cuyo cuadrado es la probabilidad del evento. Se debe enfatizar que no importa cuántas amplitudes dibujemos, agreguemos o multipliquemos, nuestro objetivo es calcular una amplitud final única para el evento. Los estudiantes de física suelen cometer errores al principio porque no tienen en cuenta este importante punto. Trabajan durante tanto tiempo analizando eventos que involucran un solo fotón que comienzan a pensar que la función de onda o amplitud está de alguna manera asociada con el fotón. Pero estas amplitudes son amplitudes de probabilidad, que dan, al cuadrado, la probabilidad de un evento completo. Tener en cuenta este principio debería ayudar al estudiante a evitar ser confundido por cosas como el “colapso de la función de onda” y magia similar “. – Feynman

Pero, de nuevo, el “colapso” se utiliza para interpretar la transición de una función de una función de onda a un Delta de Dirac. Además, la ola no es similar a un resbaladizo. No hace falta decir que las cosas con un cierto valor medible y clásico no se están derrumbando.

Sí, si estamos hablando de una partícula libre, después de cada medición, su función de onda comienza a extenderse nuevamente desde el estado ‘colapsado’. Esto se puede ver fácilmente en los experimentos del llamado ‘efecto zeno cuántico’, en el que se realizan mediciones repetidas para controlar a voluntad la evolución de la función de onda que se extiende. Por lo general, se realizan con átomos cuyo electrón puede estar en una superposición de 2 estados de energía (por una lluvia constante de energía en forma de microondas que excitan el estado de los electrones). En cada medición, los electrones “necesitan decidir” en qué estado de energía se encuentran, no excitados o excitados, y luego comienzan a evolucionar nuevamente hacia una superposición de excitados + excitados, cuanto más esperemos hasta la próxima medición, mayor será la probabilidad de que alcancen estado excitado en la próxima medición.

No. La mecánica cuántica proporciona al menos dos modelos heurísticos para visualizar lo que está sucediendo.

  1. El colapso de la onda es irreversible en la mecánica cuántica. El colapso de la función de onda crea una partícula con un momento periódico o aleatorio.

2. Su medida en términos de mecánica de onda creó un patrón de difracción. La difracción de onda arruina la superposición en términos de mecánica de onda.

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