Si todas las partículas específicas son idénticas, ¿por qué se descomponen a diferentes velocidades cuando tienen propiedades idénticas?

Supongo que está preguntando por qué se descomponen a diferentes TIEMPOS, en lugar de diferentes velocidades … ya que la velocidad promedio es la misma, pero los átomos diferentes ciertamente se descomponen de manera diferente, a pesar de que son idénticos.

Una de las características sorprendentes y extrañas de la teoría cuántica es que las cosas suceden sin que algo las cause. Tienes dos átomos de la misma sustancia, y uno se descompone y el otro no. Y así es en lo que respecta a QM.

Esto molestó muchísimo a Einstein, como habrás escuchado. Sintió que si había una diferencia en el resultado, entonces debía haber una diferencia entre los átomos … simplemente no sabíamos qué era todavía. Tenía que haber algún tipo de “variables ocultas” que causaran los diferentes resultados. Es por eso que llamó a la teoría cuántica incompleta .

Entonces estás en buena compañía si esto te molesta.

Pero el consenso entre los físicos es que no tiene que haber una diferencia para que las cosas difieran. Las cosas suceden al azar y sin razón oculta.

A menudo se cita a Einstein diciendo que “me niego a creer que Dios juega a los dados con el universo”. Se cita con menos frecuencia la respuesta de Bohr (posiblemente apócrifa):

“Albert, ¡deja de decirle a Dios qué hacer!”

Eso en realidad sería más complicado 😛

¿Por qué digo esto? Bueno, si cada muón decae 2.2 microsegundos después de que se produjo, eso significaría que no todos los muones son idénticos. En cambio, cada muón tendría que “recordar” su propia edad de alguna manera. Un muón “viejo” sería observacionalmente diferente de un muón “joven” ya que siempre se pudriría antes.

En realidad, parece que los muones son todos idénticos y no recuerdan su edad, y eso implica que si observa dos muones en este momento, incluso si uno de ellos se produjo hace 1 microsegundo y el otro se produjo hace 5 microsegundos, ambos tienen exactamente la misma probabilidad de descomposición en el siguiente microsegundo.

Esto solo es posible si cada muón se descompone aleatoriamente, de modo que la probabilidad de que permanezca sin descomposición disminuye exponencialmente con el tiempo, y cada muón tiene la misma vida media. Y así es como va.

La decadencia es una interacción. Las interacciones ocurren en momentos aleatorios. La susceptibilidad a la descomposición es idéntica en partículas del mismo tipo, pero su tipo no controla el momento de la descomposición.

Para decirlo de otra manera, las partículas son idénticas pero se descomponen independientemente: el momento de la descomposición es igualmente aleatorio para cada partícula.

Esta es una pregunta muy, muy buena y profunda … excepto por el “¿por qué?” parte. La física no tiene remedio para responder “¿por qué?” preguntas

Dicho esto: de hecho, ¿por qué las entidades con estados cuánticos no distinguibles de repente deciden irse ‘poof’? La respuesta corta es: no lo sabemos. La respuesta más larga es:

  1. Nunca podemos saber en principio porque las cosas a esa escala interactúan de manera que están por debajo del nivel de cualquier descripción posible . O
  2. No sabemos en la práctica porque hay cosas en el trabajo que no entendemos.

Por desgracia, toda la evidencia es con 1). Sí, los protones y las cosas son entidades complejas de las cuales, por ejemplo, las cosas que etiquetamos como ‘electrones’ pueden emerger, espontáneamente, a través de ‘túneles’ y otros términos que saludan con la mano y dejando atrás a otras entidades destrozadas para desarrollar su impulso, carga, fiesta y problemas de giro.

Esto suena como una evasión, pero el problema es que las descripciones funcionan obscenamente bien. Sin ningún “por qué”.

Imagínate. Literalmente. Aprende las matemáticas; aplicar las matemáticas Es la única descripción que tenemos que significa algo.

Ellos no. Todas las partículas de un tipo específico tienen la misma tasa de descomposición. Si no tienen la misma tasa de descomposición, no son del mismo tipo específico.

More Interesting

¿Cómo, en física cuántica, los científicos verifican si una propiedad de una partícula se determina sin observarla (interactuar con ella)?

¿De dónde proviene la energía necesaria para las partículas virtuales porque no se puede crear?

Si la luz está hecha de partículas, ¿puede quedar atrapado en el ojo?

¿Por qué las partículas se comportan de manera diferente a nanoescala?

Como calcular la energía de un fotón

¿Qué significa decir que las partículas tienen simetrías?

¿Quién descubrió por primera vez la antimateria?

¿Qué es un neutrino?

¿Cómo interactuaría el hipotético campo de inflación con el campo de Higgs? ¿Alguien ha investigado sobre esto?

Si hubiera media materia y media antimateria en el universo, ¿no harían un par, crearían energía, luego se convertirían en pares de partículas / antipartículas y crearían energía y la mantendrían para siempre?

¿Las propiedades de los electrones enredados divididos permanecerán correlacionadas después de la primera medición?

¿Cómo es absorbido un fotón por un fermión (electrón)?

¿Pueden las radiaciones ionizantes (rayos gamma, beta o rayos X) excitar electrones de valencia y causar emisión de luz?

¿Qué quisiste decir con 'Cualquier partícula si la materia es el resultado de la energía del vacío colapsando sobre sí misma y girando'? ¿Tiene fuentes para respaldar esta teoría?

Si los fotones son partículas neutras (es decir, no tienen carga), ¿cómo es que la luz es una onda 'electromagnética'? No puede haber ningún campo eléctrico o campo magnético debido a una partícula neutra, ¿verdad?