La mecánica cuántica afirma que no se puede medir con precisión tanto la posición como el momento. El hecho de que no pueda medirlo no significa que no tenga posición e impulso al mismo tiempo. La teoría parece basarse en este principio, pero ¿por qué?

QM afirma que todo lo que existe se puede describir como una onda. Uno puede cortar una ola en pedazos de varias maneras. Lo más obvio es hablar sobre su valor en cada ubicación. Y si observa la magnitud de una onda asociada con una partícula en un lugar determinado, sabemos la probabilidad de encontrarla allí. Por lo tanto, cuanto más estrecha sea su incertidumbre sobre dónde está la partícula, menor será el área sobre la cual la onda tiene una magnitud distinta de cero.

Cuando encuentra la ubicación de una partícula, nuevamente determina que la probabilidad de encontrar la partícula en una ubicación inconsistente con su medición es cero. Es decir, la función debe ser cero. Estás “colapsando la función de onda” (un término que supongo que has escuchado) porque cualquier valor distinto de cero para cualquiera del resto del espacio colapsó repentinamente a cero. La función solo será tan amplia como la imprecisión de su medición.

Otra forma de mirar las ondas es la frecuencia; pensando en ello como una suma de ondas sinusoidales de vainilla. Piense en la pantalla en un ecualizador, donde tiene una visión mínima de las frecuencias que se resumen para hacer su sonido con el tiempo. Bueno, lo mismo se puede hacer para la onda de una partícula. Y resulta que la frecuencia de una partícula está asociada con su impulso. Y de manera similar, si conoce la magnitud del componente de una onda de una frecuencia dada, sabe la probabilidad de que la onda tenga esa frecuencia e impulso.

Hay un campo de las matemáticas llamado Análisis de Fourier. La división por frecuencias es la “transformación de Fourier” de la división por ubicación. De hecho, es el Análisis de Fourier que permitió a alguien diseñar ese ecualizador.

Al pasar las matemáticas a mano, resulta que cuanto más estrecha sea una función en un dominio (método de “corte”), más ancha será en otro. Una onda sinusoidal pura solo tiene una frecuencia, pero no es cero en la gran mayoría de los lugares. Y de manera similar, un pico de cero tiene solo una ubicación, pero será la suma de una colección infinita de ondas sinusoidales de cada frecuencia. Según el análisis de Fourier, si multiplica el ancho de los dos, debe obtener un número de al menos uno. Cuanto más pequeño sea uno, más ancho debe ser el otro para que el producto sea 1 o mayor.

Volviendo a QM, eso significa que si observa la onda asociada con algo en términos de su ubicación, cuanto mejor conozca la ubicación, menos lugares tendrá la probabilidad de encontrarla no es cero y, por lo tanto, menor será el ancho de la función. Lo que significa que cuanto más ancho debe ser el rango de frecuencias que uno debe agregar para obtener la misma función y, por lo tanto, más frecuencias donde la probabilidad de que tenga esa frecuencia no sea cero y, por lo tanto, más amplio es el rango de momentos posibles.

Y si bien eso es más fácil de explicar (nuevamente, haciendo un recorrido manual a través de las partes aún más técnicas) para la ubicación y la frecuencia, eso es cierto en cualquier forma que elija cortar una ola. Puedes tomar esa onda mecánica cuántica y ver qué suma infinita de ondas del tipo de una guitarra eléctrica produciría la misma forma. Siempre habrá otra forma de cortar la misma ola que es el “cumplido de Fourier” de la primera, y el producto de sus anchos tendrá que ser al menos 1.

Es por eso que conocer el giro (un término que utiliza QM de una manera que no es exactamente el significado habitual) en el eje arriba-abajo, ya sea “zurdo” (en sentido horario) o “derecho” (en sentido antihorario) que no puede saber si el giro es zurdo o derecho en el eje hacia adelante y hacia atrás. (Para comprender las etiquetas, apunte con el pulgar hacia arriba en cada mano y vea hacia dónde se curvan los dedos).

No existe una mecánica cuántica, cada físico tiene su propia versión, pero hay una interpretación popular y de moda llamada interpretación de Copenhague que afirma que la causalidad no existe.

Esta afirmación es la antítesis del antiguo impulso de la ciencia que se había definido como el esfuerzo por encontrar relaciones causales. En efecto, la interpretación de Copenhague convierte a cada observador en el centro del universo, por lo que actúa como un retorno formal al misticismo precientífico tal como fue Común con la alquimia.

La interpretación de De Broglie extremadamente impopular (La interpretación de la “onda piloto”) se hizo tan impopular y fuera de moda que Einstein fue descartado por estar fuera de contacto por haberla favorecido. La interpretación de la onda piloto conserva la causalidad científica y cubre todos los mismos hechos usando las mismas matemáticas, pero resulta en un universo causal objetivo en el que el observador no juega un papel directo, no es atractivo para el EGO como la interpretación de Copenhague, resulta en continuidad científica basada en la causalidad, por lo que no hay nada que impulse al ego en tal creencia, de ahí su profunda impopularidad.

La ciencia real siempre ha sido extremadamente impopular y a menudo es reprimida por los adversarios más inteligentes ayudados por las fuerzas políticas más poderosas tanto dentro como fuera del campo científico, en mi opinión, la interpretación de Copenhague es un ataque contra la ciencia desde dentro del campo y ese es el secreto de su éxito

El hecho de que solo se discuta una de al menos dos opciones viables indica sesgo y giro político en el trabajo, solo la propaganda puede enterrar otras opciones mientras hace que la opción elegida parezca la única opción, esto es fundamentalmente deshonesto.

Experimentos con fluidos respaldan la teoría cuántica determinista de “onda piloto” | Quanta Magazine

La mecánica cuántica proporciona una forma particular de describir el estado de un sistema físico. Un sistema puede estar en un estado que no podemos observar directamente. En su lugar, usamos cantidades observables. Pero hacer observaciones también cambia el estado del sistema que se vuelve definitivo.

Considero que la formulación de QM es una herramienta estadística para hacer predicciones, pero al mismo tiempo muestra que la naturaleza de la realidad es algo diferente de lo que solemos ver. Las interpretaciones de QM son formas de describir mejor el mundo real. La más popular es la interpretación de Copenhague. Pero esta interpretación deja muchas preguntas sobre el mundo físico.

En el mundo clásico podemos imaginar algún corpúsculo con una medición precisa como masa, diámetro, posición y velocidad. Podemos definirlos con una precisión infinita y pueden tener todas las propiedades conocidas al mismo tiempo. Esto también es lo que vemos a nivel macroscópico con muy buena precisión. Sin embargo, el mundo no está hecho de estos pequeños trozos de materia con propiedades precisas. Pero QM nos permite deducir que los mundos son algo que, excepto las partículas, no obedecen las reglas clásicas.

Aunque la formulación matemática se vuelve aún más compleja, existe una teoría que postula algo físico y explica cómo funcionan las cosas. Se llama The Quantum Field Theory y se deriva de QM. También incorpora la relatividad especial que conduce a predicciones aún más precisas. En QFT los campos son fundamentales. Básicamente, hay tantos campos diferentes como los diferentes tipos de partículas conocidas. Estos campos tienen una distribución espacial de amplitud. Interactúan o interfieren entre sí, pero como son quatum, nacen y desaparecen como una unidad. Si toma una partícula, en realidad es un campo con la amplitud más alta donde existe la mayor posibilidad de detectarla. Pero las partículas como corpúsculo no existen del todo. Si esa partícula es un fotón, cuando la detecta, es absorbida por un electrón de un átomo. El campo de fotones desaparece como una unidad en todas partes, pero tiene la impresión de que detectó una partícula en una posición precisa. De hecho, el campo ocupado, alguna región del espacio. No estoy seguro, porque solo conozco algunos conceptos básicos sobre QFT, entiendo que el campo debe llenar todo el universo, con la mayor amplitud en una ubicación precisa. En QM eso corresponde a la probabilidad de detectar esa partícula en todo el universo, pero la probabilidad de detectarla tiende a cero a medida que avanza padre. Cuando el campo de fotones se absorbe, desaparece instantáneamente de todo el universo. Ahora estos campos no viajan como objetos, deslizándose por el espacio. Se propagan como olas. Si lo piensas así, las cosas empiezan a tener sentido. Ahora está claro por qué no puede tener una partícula viajando con una posición definida. Puede encontrar una posición definida después de una medición, pero eso colapsa el campo. El mundo está hecho de campos que se propagan como olas. Nada ni siquiera se mueve. Solo los valores de los campos cambian con el tiempo. Estos campos no son clásicos sino cuánticos.

Debido a que estos campos viajan como ondas, el análisis de Fourier puede mostrar por qué no se puede medir la posición y el momento de una partícula con gran precisión. Clásicamente, si considera una frecuencia pura, no puede distinguir los paquetes de ondas. Se puede formar una superposición de ondas de diferentes frecuencias en un paquete de ondas localizado que se puede considerar como una partícula que tiene una posición que se puede determinar con buena precisión.

Probablemente no fui muy preciso aquí, pero solo vaya a QFT y estoy seguro de que encontrará una respuesta lógica razonable para su pregunta. QM es como interactuar con un cuadro negro siendo muy reticente al interpretar lo que está dentro del cuadro. Pero QFT también trata de imaginar lo que hay dentro de la caja.

No, la mecánica cuántica no establece que no se puedan medir simultáneamente la posición y el momento con precisión. Es una consecuencia de la teoría, pero no es en lo que se basa la teoría.

La mecánica cuántica establece que una posición clásica, un momento clásico u otros observables clásicos no existen, excepto en los casos excepcionales en que el objeto cuántico interactúa con algo clásico (como un instrumento).

Cuando miras las matemáticas (y tienes que mirar las matemáticas; la mecánica cuántica no puede ser intuida) surge algo sorprendente. Las ecuaciones formales de la mecánica cuántica, como la ecuación de Schrödinger, pueden “derivarse” fácilmente de la física clásica. Sin embargo, esta ecuación ofrece muchas más soluciones que su contraparte clásica. La mecánica cuántica comienza cuando miramos estas soluciones y las aceptamos como descripciones válidas de la realidad , a pesar de que aparentemente no tienen sentido intuitivo, ciertamente no en el contexto de la física clásica.

Ahora te preguntarás, ¿qué demonios nos posee para bajar por esta madriguera de conejos? Muy simple: la física se basa en el experimento y la observación. Y descubrimos que así es como funciona el mundo físico.

Cuando observamos este mundo mucho más rico de soluciones cuánticas, encontramos que, de hecho, la mayoría de las veces esa partícula no tiene una posición clásica o un momento clásico. Además, las matemáticas nos dicen que, cuando está limitado a una posición clásica por una medida, su ímpetu clásico no existe; permanece en una superposición de estados.

Entonces, cuando piensas en un electrón dentro de un tubo de rayos catódicos, yendo del cátodo a la pantalla mientras atraviesas misteriosamente dos agujeros al mismo tiempo, y te preguntas: “¿Cuál fue el camino del electrón?”, Desafortunadamente la única respuesta legítima suena tan misterioso como el niño que le dice a Neo en la película The Matrix que no hay cuchara: no hay camino (clásico). No es que no podamos medirlo. Realmente no existe . Y nos guste o no, así es como funciona la naturaleza. Pero hay una ventaja que tenemos sobre una pieza de ficción como The Matrix : nuestra afirmación extravagante se basa en una matemática firme que conduce a predicciones comprobables, a través de las cuales nuestras afirmaciones extravagantes pueden ser (y han sido, innumerables veces) verificadas y validadas.

Me gusta esta pregunta, porque muestra intuición. ¿Por qué una partícula no puede tener posición y momento al mismo tiempo? La respuesta de la teoría cuántica de campos es que no hay partículas, solo hay campos. Aquí está la explicación tomada de mi libro. (Léalo, o al menos lea el Capítulo 10, que es gratis aquí, y ayúdeme a correr la voz sobre esta maravillosa teoría y cómo responde tantas preguntas).

La interpretación probabilística de la ecuación de Schrödinger finalmente condujo al principio de incertidumbre de QM, formulado por Werner Heisenberg en 1927. Este principio establece que la posición exacta de una partícula, digamos un electrón, no puede determinarse, pero la incertidumbre en la posición está relacionada con el incertidumbre en el momento por una ecuación matemática. Entonces, no solo tenemos que lidiar con la dualidad onda-partícula, tenemos que lidiar con partículas que podrían estar aquí o allí, sino que no podemos decir dónde. Si el electrón es realmente una partícula, entonces es lógico pensar que debe estar en algún lugar .

Resolución . En QFT no hay partículas (detenme si has escuchado esto antes) y, por lo tanto, no hay posición, segura o incierta. En cambio, hay manchas de campo repartidas por el espacio. En lugar de una partícula que está aquí o aquí o posiblemente allí, tenemos un campo que está aquí y aquí y allá. Separarse es algo que solo un campo puede hacer; Una partícula no puede hacerlo.

De hecho, existe una propiedad de los campos llamada teorema de Fourier que relaciona la extensión espacial de un campo con la extensión de sus longitudes de onda. Ahora, en QFT, la longitud de onda de un cuanto está relacionada con su momento, por lo que el teorema de Fourier es equivalente a la relación entre la posición y el momento en el Principio de incertidumbre. Todavía recuerdo mi momento de comprensión en la escuela de posgrado cuando me di cuenta de que el Principio de incertidumbre de Heisenberg no es más que el teorema de Fourier.

Muy buena pregunta Hay una dimensión filosófica en esto, no todo es física.

Puedo tomar un pequeño desvío aquí, de vuelta a la teoría del éter y lo que le sucedió después de la teoría de la relatividad.

Einstein no demostró que el éter no existiera. Mostró que el Universo funcionaba bien sin asumir la existencia del éter. En su teoría, el éter no tenía propiedades medibles.

Aquí es donde entra en juego la filosofía, y un principio llamado Navaja de afeitar de Occam: Wikipedia. La física está completamente preocupada por las propiedades medibles de las cosas. Si no tienen propiedades medibles, no existen en física. El éter ya no existe en física por la misma razón que el alma humana no existe en física; sin propiedad medible

Heisenberg (el físico, no el barón de las drogas) demostró que, en principio, era imposible medir exactamente la posición y el momento. Esta no es una “cantidad medible”. Afirmar que tenían una posición y un momento fijos aunque no se puedan medir (incluso en principio) es como tratar de afirmar que el éter existe, aunque se admite que no se puede detectar mediante un experimento.

Si no tiene forma de medir si algo tiene una propiedad (en este caso poder medir la posición y el momento simultáneamente) no tiene base para afirmar que la propiedad incluso existe.

La materia resultó estar hecha de olas. De Broglie lo predijo, y luego el experimento de Germer-Davisson demostró que tenía razón. Y estas ondas no están hechas de algún material con masa, entonces, ¿por qué necesariamente esperarías que tengan una posición exacta o que tengan un impulso en absoluto?

El caso más simple es una “onda plana” en la cual la onda tiene la misma longitud de onda en todas partes del universo y progresa en una sola dirección. Esa onda resulta tener un momento exactamente conocido que se puede calcular a partir de su longitud de onda, pero obviamente no tiene una posición.

El otro caso extremo es donde la “ola” está agrupada en un solo punto y es cero en todas partes. Conocemos su posición, pero no tiene una longitud de onda y se desconoce su impulso. Puede construir este caso sumando muchas ondas planas de todos los momentos diferentes.

Se pueden crear otras ondas sumando los casos anteriores en varias combinaciones. Tendrán una posición e impulso inciertos, y el principio de incertidumbre se mantiene.

Puede pensar que esta descripción de onda no está completa, y que podría existir alguna descripción más profunda que no conocemos. Einstein incluso lo pensó. Pero se ha demostrado que no existe información oculta adicional.

Primero, no puede probar que una partícula no tiene realmente posición e impulso en un instante dado, sin embargo, no puede medir nada dentro de un cuanto de acción. Esa simple declaración conduce directamente al Principio de Incertidumbre. Ahora, usted puede decir, ¿cómo sabemos que la declaración es correcta? La respuesta simple es, estrictamente hablando, no lo sabemos porque no podemos saber que alguien inteligente no encontrará la manera de hacerlo.

Encontrará algunas respuestas que dicen “no hay camino”. Nuevamente, esta es una de esas afirmaciones que es más una afirmación que cualquier otra cosa, y si nos fijamos en (Kocsis, S. y otras 6. 2011. Observando las trayectorias promedio de fotones individuales en una ciencia de interferómetro de dos rendijas 332 : 1170 – 1173.) esto se acerca tanto como cualquier cosa. Estas personas llevaron a cabo observaciones débiles (lo que significa que no hubo cuántica de acción porque no hubo interacción directa) de fotones. Ahora, en principio, sabían las posiciones en momentos específicos, y debido a que sabían la frecuencia de la luz, de Maxwell sabían el impulso. Curiosamente, los fotones individualmente solo atravesaron una rendija y siguieron un patrón exactamente predicho por Bohm.

Si va a YouTube, verá un par de elementos que muestran a Richard Feynman discutiendo la relación entre las matemáticas y la física. Creo que algunos de los otros respondedores podrían beneficiarse de verlos. La física NO es matemática; Las matemáticas son simplemente una herramienta y muy útil, pero siguen siendo solo una herramienta.

“El hecho de que no puedas medirlo no significa que no pueda tener posición e impulso al mismo tiempo”.

¡Pruébalo! 🙂 ‘Es lógico’ ¡solo es lo suficientemente bueno para la física si eres Aristóteles!

Más rigurosamente: esa afirmación parece estar basada en lo que se llama teoría local de variables ocultas, que es la idea de que la incertidumbre de Heisenberg es una afirmación sobre nuestro conocimiento, no sobre el comportamiento de los objetos. En esta teoría, la posición y el impulso siguen ahí (‘ocultos’) incluso cuando no se miden. Es muy compatible con nuestras ideas sobre el comportamiento de objetos grandes que podemos ver y manejar físicamente: es intuitivo.

El único problema con esto es que no predice la realidad a nivel cuántico: no es estrictamente cierto para cosas que son más pequeñas, más frías o más calientes de lo que nuestra intuición evolucionó para tratar.

La página de Wikipedia sobre la desigualdad de Bell lo dice bastante bien: una larga historia corta, si las propiedades físicas están ocultas, entonces las únicas teorías consistentes con el experimento no son locales: no puede definir un límite fuera del cual nada tenga un efecto relevante en su experimento. ¡Tales teorías no son de mucha utilidad en la práctica!

Por extraño que parezca, la posición y el impulso en el nivel cuántico realmente parecen ser un poco confusos. No tiene mucho sentido cuando se habla de partículas: tiene mucho sentido cuando se habla de ondas. La mejor manera en que he pensado es que los objetos en el nivel cuántico simplemente no se comportan de la manera en que nuestra intuición dice que las cosas se comportan: ¿por qué los instintos diseñados para ayudar a los simios sin pelo a arrojar rocas al ñu serían útiles para describir los electrones?

En mecánica cuántica “se puede conocer la posición o el momento de un objeto pero no ambos”. Para tener una mejor comprensión del concepto, uno debe saber que * la materia es energía *. Cuando la energía queda atrapada dentro de un campo de fuerza fuerte subatómico, esto es lo que experimentamos como materia. La energía dentro de las partículas subatómicas se puede liberar como lo muestran los aceleradores de partículas o las bombas atómicas, etc. Así que a escalas muy pequeñas ya no tienes objetos sólidos, sino campos de fuerza que son fuerzas literalmente y energía y contienen energía. * La naturaleza de la energía es desconocida *. Lo que sí sabemos es que la energía actúa como ondas, podemos estudiar ondas en una llanura cartesiana con ecuaciones; pero resulta que nuestro universo tiene un tamaño limitado. La longitud del tablón es el tamaño más pequeño del universo y los eventos que podemos entender, ya que los humanos están compuestos de muchas de estas unidades conocidas como distancias de tablones a la velocidad del límite de luz. En otras palabras, el mundo subatómico tiene una complejidad como una película de 4k, pero la resolución máxima de nuestro universo solo nos permite ver un píxel de 8 bits …

Los laicos tienden a malinterpretar la expresión “ no se puede medir ” en este contexto.

Este es uno de esos casos en los que los profanos no pueden lidiar con la precisión extrema como la nitidez con la que la ciencia define sus expresiones. Cuando usted y yo, como en la gente común y corriente, decimos que no podemos medir algo como ” no se puede medir la longitud del puente Golden Gate “, significa que nos faltan las herramientas y los medios necesarios, pero … Por supuesto, la longitud del puente Golden Gate todavía es fija y medible con los medios y herramientas adecuados.

Cuando la ciencia dice ” no puedes “, no significa ” todavía no puedes hacerlo ” o ” no puedes, pero alguien más puede “, o algo así. Significa que no se puede hacer. No con ninguna herramienta presente o futura, no por alguien más inteligente. Simplemente no es posible hacerlo, al igual que no es posible asistir a una reunión ayer, sin importar cuán rápido sea su automóvil y cuánto esfuerzo haya puesto para estar allí. Ni siquiera será posible con un automóvil / avión / etc aún más rápido. aún no inventado, y nunca será posible. De acuerdo con los modelos actuales de mecánica cuántica, medir tanto la velocidad como la posición de una partícula al mismo tiempo es así. No puedes hacerlo. Período.

Ahora puede decir “está bien, pero la información de velocidad y posición todavía está allí, solo que están más allá de la comprensión “, y no está equivocado, solo su opinión no tiene sentido. En casos como ese, entra la navaja de afeitar de Occam. Si no hay forma de saber algo, y ese algo no puede afectarnos de ninguna manera, ni siquiera si lo hacemos, entonces la cosa es prácticamente inexistente. Así que la respuesta a tu pregunta es sí; por supuesto que existe, solo que no podemos obtener esa información, por lo que es prácticamente inexistente. Todo lo demás es fenomenología.

Las respuestas anteriores son muy buenas. Creo que no responden directamente la pregunta.

La pregunta tiene un error. La pregunta confunde el principio de incertidumbre de Heisenberg (Principio de incertidumbre – Wikipedia) como la base de QM (Mecánica cuántica – Wikipedia) y no algo separado. La QM surgió del trabajo de radiación del cuerpo negro de Max Plank y la investigación fotoeléctrica de Einstein. Un póster anterior abordó esto, pero no fue explícito sobre el error en la pregunta.

El principio de incertidumbre se presentó porque observa partículas rebotando un fotón. Entonces, cuando ““ observas ”una partícula, puedes saber exactamente la posición anterior de esa partícula, pero ahora el fotón cambia el momento. Heisenberg usó esto para establecer el límite de lo que puedes medir.

El argumento básico de QM es que las cantidades físicas están restringidas a valores discretos.

Espero que esto ayude

¿Puede un insecto tener 8 patas? Podrías imaginar un insecto con 8 patas que podrías llamar insecto. Pero no, un insecto debe tener 6 patas, es parte de la definición. Y cualquier criatura con 8 patas no es un insecto. Así es como es, la definición de un insecto.

En la mecánica cuántica, un estado con momento conocido simplemente no tiene una posición definida: viene con la definición de un estado con momento conocido. Viene con el modelo matemático y funciona. Puede imaginar una teoría en la que tanto el “momento” como la “posición” están bien definidos para un “estado” dado en la teoría. Pero todos estos términos entre comillas son cantidades muy abstractas, incluso si cree que tiene alguna intuición de lo que significan, al igual que cómo sabe intuitivamente qué es un “insecto”.

No hay insectos con 8 patas. Y no tendría sentido buscar uno, incluso si sientes que uno debería existir. Simplemente no es cómo funciona.

No. Esa es la cosa. En este momento, existen “partículas” cuánticas en todos los estados cuando no se requiere que colapsen una sola función (medición). Literalmente existen como una nube, por lo que no puede medir la posición o el impulso porque toda la nube se mueve de formas dispares.

Si, por algún motivo, una nube o un átomo vecino obliga a la nube completa de un electrón a un lado de un átomo, entonces podemos comenzar a hablar sobre la posición o el momento de los electrones. Comprimimos la nube a una probabilidad más definida (la nube está representada por la probabilidad en las matemáticas), para hacer que el átomo interactúe. Cuanto más obligas al electrón a parecerse a una partícula (velocidad, momento angular), menos se comporta como la nube de posibilidades y más como un punto.

editar para agregar: quería agregar que estoy hablando de un átomo flotante libre arriba. Si los átomos están rodeados por otros átomos o mejor aún combinados en sistemas moleculares, por ejemplo, hidrógeno / oxígeno / hidrógeno. Luego, los electrones del átomo de hidrógeno también se colapsan parcialmente por los electrones del átomo de oxígeno y viceversa. El agua tiene una forma particular y, si bien estas nubes de electrones interactúan en la molécula de agua, se limitan a ciertas regiones de la molécula, lo que le brinda la probabilidad de medir el efecto de los electrones si observa esa región. Una detección exitosa significa que existían unos cuantos del potencial de nubes dentro de los límites probabilísticos. Significa que siempre hay alguna parte de los electrones en otro lugar, como la niebla, pero en esa forma colapsada, la mayor parte del potencial del electrón se encuentra dentro de la probabilidad. Pero en ningún momento había una bola o partícula real que se acercara, todo definido y discreto como en el espacio.

Una cosa más después de leer otros comentarios. Nuestras matemáticas son parte del problema. Requiere valores discretos a esta escala, pero el universo a esta escala se ve como nubes de humo, no como objetos discretos. Hasta que se inventen las matemáticas que puedan explicar la naturaleza no discreta de la existencia, me temo que continuaremos siendo capaces de describir los fenómenos solo como probabilidades.

Es una consecuencia de la teoría de que no es posible medir el impulso y la posición junto con una precisión ilimitada. Medir uno altera al otro, y eso es cierto para varios otros pares posibles de mediciones en mecánica cuántica.

La mecánica cuántica en sí misma es una teoría puramente matemática, utilizada básicamente para tratar partículas diminutas, para simplificar un poco. La teoría funciona y es útil.

No nos dice si estas pequeñas partículas realmente tienen tanto un impulso como una posición, o si no lo tienen. Hay formas de interpretar las matemáticas en las que estas partículas tienen un momento y una posición bien definidos, que simplemente no podemos medir, pero esas interpretaciones involucran matemáticas elaboradas que alargan la credulidad y no son prácticamente útiles en lo más mínimo.

Otras interpretaciones, que tampoco son prácticamente útiles, implican que estas partículas no tienen un estado bien definido, o no tienen ningún estado, hasta que hacemos algo que hace que alguna propiedad de una partícula tome un valor particular.

La teoría matemática conocida como mecánica cuántica ni siquiera nos dice si las partículas realmente existen, estrictamente hablando. Se trata de observaciones que generalmente interpretamos como que significan la existencia de partículas, y nos dice cómo esas observaciones están conectadas, matemáticamente.

Gracias por todas las respuestas.

¡Este foro nunca deja de sorprenderme cuántas personas inteligentes están alrededor para responder preguntas!

Gracias a todos.

No puedo afirmar que entiendo QM a ningún tipo de nivel que todos ustedes hacen; este punto fue algo que no pude entender.

Si pudiera escribir una pregunta más larga, me hubiera gustado comenzar con ‘Estoy seguro de que es porque no lo entiendo correctamente, pero …’

Sus respuestas me han señalado en la dirección correcta … ¡¿Si hay alguna ?!

Ahora, ¿qué hay de la causalidad? Eso es lo que realmente quiero saber sobre …

Gracias de nuevo..

Lo tienen. Tiene que ver con la dualidad onda-partícula . Para hacerte entender, te daré tres escalas diferentes.

Para entenderlo presento un electrón,

Nuestro profesor de química explicó esta incapacidad para calcular tanto el impulso como la posición de la siguiente manera:

• Cuando estamos calculando la posición del electrón, en ese mismo instante de tiempo (pone el mundo en pausa), el electrón es una partícula .
• Ahora, cuando el electrón se mueve, lo hace como una onda , no como un objeto sólido en movimiento, lo que implica que solo puede calcular su momento, no la posición.

Ahora, cuando lo miramos de manera realista, combinamos ambos conceptos, terminamos con este entendimiento de que no puede ser una ola en un momento y una partícula en otro, es de hecho ambas cosas todo el tiempo: tanto una ola como una onda. partícula.

Ahora un fotón

es una partícula cuando está en reposo, teóricamente; pero siempre se manifiesta prácticamente en forma de ondas con todas sus propiedades. De hecho, los dos, pero la parte de la onda es predominantemente observable para nosotros.

En nosotros , los seres humanos,

Aunque nos vemos a nosotros mismos como materia, la propiedad de la onda sigue ahí, pero la longitud de onda es demasiado pequeña para ser detectada: algo unos 10 ^ -37 m. Incluso el sol tiene su longitud de onda.

Todo tiene su masa o longitud de onda que se puede calcular con esta fórmula:

λ = h / mc

Las propiedades de onda y partícula siempre están ahí, pero son inversamente proporcionales y dependen unas de otras.

Δx. Δp ≈ h

Usted se asegura de la posición, la incertidumbre en el impulso aumenta, y viceversa.

Pero definitivamente está ahí. Tanto la posición como el impulso, tanto la propiedad de una partícula como de la onda.

Vivimos en un mundo de dualidad onda-partícula. No hay separación. Solo porque no podamos calcular algo, eso no significa que no esté allí. Esa es toda la limitación de nuestra observación y la forma en que calculamos.

Algunas de las mejores pruebas a favor de pensar que un sistema realmente tiene un valor indeterminado de alguna variable (en lugar de que simplemente no sepamos cuál es el valor) proviene de experimentos de interferencia. Uno de los ejemplos más conocidos es el experimento de dos rendijas, donde con solo una rendija abierta se obtiene una región brillante en una pantalla, pero con ambas rendijas abiertas se obtiene un patrón de interferencia, que incluye bandas oscuras que son más oscuras de lo que serían cualquiera de las ranuras estaba abierta sola.

Este mismo tipo de efecto se puede ver incluso si la intensidad del haz de partículas se reduce hasta que las partículas lleguen individualmente a la pantalla. Esto nos ayuda a confirmar una de las predicciones más extrañas de la física cuántica, que de alguna manera la presencia de ambos caminos posibles para las partículas puede suprimir algunos de los posibles resultados.

Si todavía se quiere argumentar que las partículas tenían posiciones definidas, se puede intentar, pero se vuelve mucho más difícil. Lo mismo puede decirse de varias otras variables cuánticas. Pensar que los electrones siempre tienen un nivel de energía definido en un átomo se encuentra con dificultades similares eventualmente.

La pregunta establece incorrectamente el principio de la mecánica cuántica.

El principio subyacente de la mecánica cuántica es, de hecho, que la posición y el momento no pueden tener valores precisos simultáneamente. Esto no tiene nada que ver con la medición.

Es un error pedagógico para tantas presentaciones de la teoría decirles a los estudiantes que el principio es uno de medición. De hecho, es un principio de la realidad subyacente.

Ahora por qué es esto?

Las observaciones experimentales de los efectos de interferencia – incontables millones de observaciones por decenas de miles de experimentadores durante décadas de esfuerzo – sin excepción muestran resultados que los teóricos no han podido explicar si, antes de estas observaciones, las partículas involucradas tenían valores simultáneos precisos de posición e impulso, se haya observado o no.

La teoría no funciona sin la dualidad de posición e impulso, sin la exclusión de la existencia precisa simultánea. Esto no tiene nada que ver con la cuestión de la observación simultánea. Tiene todo que ver con todas las observaciones precisas de todo lo demás que se haya hecho.