Su pregunta toca dos alegorías diferentes: la dualidad onda-partícula y el colapso de una función de onda. El primero tiene un significado bastante bien entendido. El segundo es el vudú que debes sacar de tu mente.
La dualidad onda-partícula significa que a medida que un sistema cuántico evoluciona en el tiempo, y un electrón que vuela por el espacio es un ejemplo específico de un sistema que evoluciona en el tiempo, tiene una naturaleza ondulatoria. Qué significa eso? Significa que las diferentes formas de alcanzar potencialmente el mismo resultado interfieren entre sí, algunas de forma constructiva, otras de forma destructiva. El punto clave es que agregar formas adicionales para alcanzar un resultado específico puede hacer que ese resultado sea menos probable que ocurra, si las formas adicionales interfieren destructivamente con las otras formas. Este es un concepto completamente extraño cuando se considera si algo sucederá o no, pero debido a la analogía con la interferencia destructiva de las ondas, es una buena forma de modelarlo. Y eso es lo que hacen las matemáticas de la función de onda.
La parte de “partícula” dice que cuando el electrón finalmente termina en algún lugar, obtienes el electrón completo, no una sola pieza.
- ¿Por qué dejamos de ver el comportamiento cuántico de objetos más grandes que una molécula pequeña?
- Cuando John von Neumann demostró usar la mecánica cuántica que la realidad profunda no es posible al afirmar que su prueba es real, ¿lo demostró falso?
- ¿Cuál es la diferencia entre una computadora estándar y una computadora cuántica?
- ¿Cómo se conserva el impulso durante la dispersión?
- ¿Se pueden derivar todas las propiedades del agua de la física cuántica?
Con esto como fondo, su pregunta no tiene una respuesta tan nítida como le hubiera gustado o esperado.
¿Qué quieres decir con “observar” un electrón? Si quiere decir poder afirmar con certeza que el resultado fue que un electrón terminó en un detector particular, ese, por definición, es el resultado de la “partícula”. Estás diciendo que tienes “un” electrón, no una pieza de uno.
Sin embargo, hay formas más sutiles de “observación” que llevar a la conclusión la evolución de un sistema cuántico. Puede sondear el sistema y aprender algo que reduce el rango de resultados finales sin determinar aún cuál será ese resultado final. En este caso, el sistema cuántico continuará evolucionando en forma de onda. El conjunto de formas de alcanzar un resultado particular cambiará, lo que puede aumentar o disminuir las probabilidades de que suceda (por ejemplo, porque las formas de suceder interfieren de manera más constructiva o destructiva, respectivamente), pero el juego continúa.
Entonces, en términos de su pregunta, sí, es posible percibir que había un electrón en el vecindario con el sistema continuando evolucionando como (no como ) una (más) onda localizada en ese vecindario, después.
La diferencia entre “me gusta” y “como” en la última oración es importante. Cuando las personas hablan sobre el “colapso de la función de onda” implican que es algo físico que tiene comportamientos particulares. No, no es algo físico, y no es útil pensarlo como tal. Es solo una alegoría para describir el comportamiento del sistema cuántico. Cómo el sistema cuántico realmente hace lo que hace es completamente desconocido.
