Muy cualitativamente , QM representa las “partículas”, es decir , los cuantos fundamentales individuales, como algo más parecido (menos parecido) a una nube que un punto perfectamente infinitesimal.
Cuando miras hacia el cielo, puedes apuntar a una nube y decir, “oye, mira, está ahí “. Eso suele ser bastante preciso (a menos que la formación de nubes se extienda a través del cielo), pero no muy precisa .
Del mismo modo, puede decir, “oye, mira, se está moviendo hacia allá “. De nuevo, exacto pero no preciso . Para, las nubes se extienden a través de un volumen de espacio no trivial . Las diferentes partes de la nube residen en diferentes ubicaciones y se mueven en diferentes direcciones.
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Lo mejor que puede hacer es definir algún tipo de ” valor promedio “, como el “centro de masa” de la nube, y su velocidad promedio ponderada por masa. QM emplea ” valores de expectativa ” para definir estas propiedades promediadas. Son estos valores de expectativa los que obedecen a las leyes físicas newtonianas clásicas . QM modela las “nubes” con ” funciones de onda “.
Por lo general, las “nubes” cuánticas son nanoescópicamente pequeñas (de ahí el término ” paquete de ondas “), de modo que para todos los propósitos y propósitos humanos, uno podría definirlas como un punto perfecto, ocupando una sola posición (xyz) , y tener un solo impulso (px py pz). Pero estas son meramente aproximaciones clásicas, simplificaciones e idealizaciones de la imagen QM más precisa, generalmente solo aparente en un zoom profundo.
Los paquetes de onda QM (casi) siempre se comportan como estas funciones de onda similares a la nube . Sin embargo, cada vez que los sistemas de cuantos interactúan para intercambiar (absorber, emitir) una cantidad definida de energía (fotones, fonones) con su entorno, entonces sus paquetes de ondas pueden ” colapsar “; se reestructuran instantáneamente para tomar en un ” estado propio ” específico y estable del potencial de interacción que tiene un valor energético bien definido.
Este proceso de colapso instantáneo solo puede ocurrir si hay alguna ” superposición ” de similitud entre el estado inicial y el final. El estado final debe estar “en las tarjetas” del estado inicial. El proceso de colapso es vagamente como “elegir una carta” de la “baraja de cartas” análoga a la función de onda inicial del cuanto.
En realidad, sin embargo, el proceso de colapso es un poco más misterioso: la función de onda inicial tiene cierto rango de propiedades (ocupa un rango de ubicaciones en todo el espacio, diferentes partes del paquete de onda tienen diferentes momentos locales, etc. ), como un baraja de 52 cartas diferentes, algunas de las cuales deben coincidir con las del estado final, como una carta específica. El colapso es más probable cuando hay más “superposición” de similitud entre el estado inicial y el final, como tener más cartas del tipo correcto en el mazo. El colapso es vagamente como “elegir o dibujar una de las cartas correctas”. Sin embargo, un cuanto “siempre tiene un mazo completo de 52 cartas”, por lo que al colapsar, todas las “cartas equivocadas” desaparecen misteriosamente y vuelven a aparecer como nuevas copias de la carta correcta. En analogía, el “mazo de cartas” cambia instantáneamente de una combinación de 52 cartas diferentes a una pila ordenada de 52 copias de la misma carta . Este “salto” instantáneo se acompaña de un intercambio definitivo de energía con el medio ambiente.
Por lo general, uno considera los eventos de “colapso” de un estado de mayor energía, más deslocalizado ( por ejemplo, electrones libres que salen de una pistola de electrones) a un estado de menor energía, más localizado ( por ejemplo, absorción de electrones en un solo elemento detector en un pantalla detrás de una doble rendija). El electrón libre se propaga a través del aparato como una “onda” de mayor extensión espacial, y luego “colapsa” instantáneamente en un elemento detector como si fuera esencialmente una “partícula” de punto ideal mientras emite energía. Por supuesto, puede imaginar lo contrario, por ejemplo , hidrógeno neutro a través de 0.1nm absorbiendo un fotón para ionizarlo en electrones y protones libres cuyas funciones de onda tienen extensiones espaciales mucho más grandes.
La “dualidad partícula / onda” es sinónimo de “colapso instantáneo de la función de onda”, que a su vez es sinónimo de “medición”. El tipo específico de “medición” define el tipo de “colapso” que puede ocurrir. Pero si ese “colapso” es una especie de “compactación instantánea” de la función de onda, que se absorbe en un átomo detector, o “expansificación instantánea” de la función de onda, que se ioniza desde un átomo como una partícula libre, entonces- llamada “dualidad onda / partícula” es sinónimo de “colapso de medición y función de onda” .
QM atribuye a quanta dos modos de “comportamiento” y “evolución”, uno como una “nube” ondulada que obedece a las ecuaciones de onda QM (Schrodinger, Klein-Gordon, Dirac); el otro, un estado similar a partículas más localizado en un “lado” u otro (estado inicial o final) de alguna transición de “ionización / recombinación”, que se ingresa o se escapa a través de un evento de ” colapso “. Las ecuaciones de onda “configuran la situación”, definiendo las diversas probabilidades de transición. Pero el “salto” de transición real llamado “colapso” ocurre al azar, y de alguna manera se impone sobre la función de onda, con algún tipo de “anulación de prioridad” que saca brevemente las ecuaciones de onda “fuera de línea” cuando la función de onda está reconfigurado
Pienso en el voleibol, con los movimientos suaves de la pelota durante el “golpe” y el “set” interrumpidos repentina y violentamente con un “pico” en alguna dirección aleatoria, vagamente restringida por el lugar donde el juego precedente coloca la pelota cerca de la red. Hasta donde entiendo, el misterio central de QM es el cómo / cuándo / dónde / por qué de la repentina e instantánea “interrupción de anulación de prioridad” de las ecuaciones de onda QM, fugazmente “desconectado” como un aspecto particular de la la función de onda se “selecciona y amplifica” a expensas de todos los demás aspectos incompatibles.
También pienso en un evento de “gran extinción masiva” en la historia geológica de la Tierra, cuando la intrusión repentina de algo desde las profundidades o muy por encima de la superficie habitada interviene violentamente … y elimina la mayor parte de la biodiversidad existente … permitiendo un poco de sobrevivientes existentes para repoblar rápidamente el planeta (“colapso de la función de onda”) … y poco después comenzar a evolucionar nuevamente de acuerdo con las leyes físicas habituales y habituales (“ecuaciones de onda QM”).
De cualquier manera, medición = colapso = transición onda / partícula . Aparatos de medición específicos establecerán tipos específicos de colapsos, que si ocurren, y cuándo ocurren, desencadenarán transiciones específicas hacia y desde más frente a ondas. más estados parecidos a partículas. Pero la medición es colapso es transición de onda / partícula.
