Realmente no. Es fácil representar las partículas como puntos o esferas para el cálculo, pero el hecho es que cuando comienzas a alcanzar tamaños subatómicos, las cosas comienzan a ponerse un poco más extrañas.
Hablemos del experimento de la doble rendija. Es un experimento que se ha realizado toneladas de veces, y el procedimiento es simple. Toma un láser y lo dispara a la hoja con dos rendijas muy delgadas que están muy juntas. La idea es que si la luz es una onda, a medida que el láser atraviesa las rendijas creará dos fuentes diferentes que las ondas de luz pueden luego expandir desde. Estas dos nuevas ondas de luz pueden crear interferencias constructivas o destructivas entre sí (lo que básicamente significa que dos puntos altos de una onda se unen para formar un punto más brillante, un punto alto de una onda se superpone con un punto bajo de la otra onda). , por lo que se cancelan entre sí), por lo que quedaría con puntos brillantes donde las ondas trabajaron juntas y puntos oscuros donde las ondas se cancelaron en la pantalla que golpearon. La imagen a continuación muestra básicamente cómo era la configuración, y la barra en blanco y negro a la derecha es el patrón de luz que esperaríamos ver.
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Efectivamente, eso es exactamente lo que sucedió. Cuando dispararon el láser, vieron el patrón que esperaban. Así que ahora podíamos ver que la luz era de hecho una ola. Ahora bien, ¿no está la luz realmente hecha de fotones? Sí lo es, y ahí es donde entra la parte 2 del experimento.
Los científicos también tenían razones para creer que la luz también era una partícula. Entonces ajustaron la potencia de su láser para que supieran que solo estaba disparando fotones individuales. Ahora, esta vez esperaban que si solo un fotón viajara a través de las rendijas, tendría que pasar por uno u otro, pero no por ambos (no esperarías disparar una pelota de baloncesto y hacer que pase por ambos aros en después de todo, entonces, ¿por qué un fotón atravesaría ambas ranuras?). Entonces, en lugar de ver barras anchas como antes, deberían ver puntos únicos donde los fotones golpean la hoja a lo largo de una de las dos barras, dependiendo de la ranura por la que pasaron. Básicamente debería verse así si te tomas un lapso de tiempo.
Sin embargo, eso no fue lo que pasó esta vez. Sí, vieron que los fotones golpeaban las pantallas en puntos individuales a la vez, tal como esperarían de una partícula, pero no siguió el patrón que esperaban. En cambio vieron esto:
Como puede ver, al principio solo vieron puntos dispersos únicos, que nuevamente es exactamente lo que esperarían de una partícula. Sin embargo, a medida que más partículas comenzaron a llegar a la pantalla, quedó claro que no estaban creando solo dos barras como se esperaba que lo hicieran. Luego, después de que suficientes partículas golpearon la hoja, no solo quedó claro que las partículas no estaban siguiendo el patrón de doble barra, sino que las partículas golpearon la hoja en el mismo patrón de barra que cuando dispararon el láser antes para demostrar cómo funcionaba la luz como una ola.
Ahora piense en eso por un segundo. Cuando las partículas golpean la pantalla, la golpean en un punto, como una partícula. Sin embargo, cuando vimos suficientes de estas partículas, quedó claro que estas partículas individuales crearon el mismo patrón de interferencia que una onda. De alguna manera, todas estas partículas lograron viajar no a través de una, sino de ambas rendijas. No solo eso, sino que crearon el mismo patrón de interferencia que una corriente de fotones hizo por sí mismos. Entonces, ¿qué observamos exactamente? Un fotón, por sí solo, viajó como una onda a través de ambas rendijas, desde allí actuó como una fuente puntual a través de cada rendija, y luego golpeó la pantalla como una partícula nuevamente.
Entonces, ¿por qué te conté toda esta historia? ¿Qué tiene que ver con tu pregunta? La primera razón es que creo que es sumamente interesante y me encanta hablar de eso cuando puedo. Sin embargo, lo más importante es que muestra que no hay una respuesta real a su pregunta. Verá, las partículas no existen necesariamente en una sola forma. Existen como una ola de ubicaciones probables que solo se comportan como una partícula normal cuando interactúan con otra cosa. No tienen formas definidas, ubicaciones u otras propiedades. Tampoco son solo fotones, todas las partículas son así. Con la materia más grande (cosas más grandes que los átomos en su mayor parte), la ola de ubicaciones probables es tan pequeña que pueden ignorarse sin ninguna consecuencia real, y podemos seguir viviendo como si tuviéramos posiciones perfectamente definidas. Cosas como los protones, los neutrones (o más específicamente los quarks que componen los protones y los neutrones) y los electrones, aunque son lo suficientemente pequeños como para que realmente no existan de manera intuitiva para nosotros. Conceptualmente está bien tratar estas partículas como puntos o esferas, a menudo funciona bien para los cálculos, pero en realidad son algo mucho más extraño.
