¿Cómo obtenemos la función de onda inicial en la mecánica cuántica?

Al igual que la mayoría de los problemas clásicos, debe comenzar definiendo sus condiciones iniciales y restricciones de límites.

En problemas de QM, una función de onda arbitraria en t = 0 puede descomponerse en estados propios discretos de ese sistema, que se definen por los límites y la energía potencial del sistema. En otros casos, la función de onda puede configurarse como un solo estado y ser perturbada por fuerzas externas.

Al igual que la mayoría de las ecuaciones diferenciales, la ecuación de Schrödinger le dice cómo evoluciona el sistema con el tiempo una vez que haya configurado las condiciones iniciales y las condiciones de contorno.

Una diferencia que es notable: las condiciones iniciales deben satisfacer el principio de incertidumbre para definir una función de onda válida. Es decir, la posición inicial y las distribuciones de probabilidad de momento no pueden definirse simultáneamente con ninguna precisión como en la mecánica clásica. Esto se debe a que existe una relación fundamental entre los dos (son pares de transformadas de Fourier), de la cual surge el principio de incertidumbre. Esta relación debe cumplirse para describir una situación física. Ver: Posición y espacio de impulso – Wikipedia

Finalmente, estamos algo limitados en cómo el marco matemático de QM puede aplicarse prácticamente. Hay una lista bastante corta de problemas de QM analíticamente solucionables. Más allá de eso, debemos confiar en la teoría de la perturbación y los enfoques computacionales, que es un campo activo.

Básicamente, tiene el lujo de preparar su sistema en un estado particular en un momento que llama t = 0. Por lo general, declaras lo que llamas el estado inicial en función del marco del problema, el experimento que estás haciendo o lo que te da la naturaleza.

La función de onda inicial de una ecuación de Schrodinger no es más que la solución inicial de una ecuación. Se supone que se da. Experimentalmente puede crear una función de onda midiéndola. Por ejemplo, puede medir el giro de un electrón y su función de onda colapsa a un giro positivo o negativo, o puede medir su energía y colapsar al estado propio de energía.

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