Comience simple. Solo aprende todo sobre el experimento de dos rendijas de Young. Contiene los ingredientes más importantes de la mecánica cuántica.
La luz puede pasar de la fuente a través de dos rendijas y luego golpear el objetivo, que es solo papel fotográfico para registrar dónde llega la luz. Puede ver un patrón de muaré en el papel, que se explica fácilmente por el aspecto ondulatorio de la luz.
Sin embargo, si reduce mucho la intensidad de la fuente de luz, puede colocar un contador de fotones en una de las ranuras para contar los fotones individuales a medida que pasan a través de la ranura. Entonces puedes ver que la luz también tiene un aspecto de partículas.
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Cuando cuenta los fotones en una de las rendijas, el patrón de interferencia en el objetivo desaparece. (Por supuesto, no estamos bloqueando ningún fotón, solo los contamos a medida que pasan). El patrón de interferencia ocurre cuando el fotón podría haber tomado cualquier camino, y no ocurre si se conoce el camino.
Algunas personas han dicho que el contador de fotones está desviando un poco el fotón y eso está causando el cambio. Esto es incorrecto. Suponga que para cada fotón puede elegir qué ranura tiene el contador. Y supongamos que, además, siempre tuvo la suerte de elegir la ranura por la que no pasó el fotón. Nunca contarías ningún fotón, pero el patrón aún desaparece. La deflexión de los fotones no es el problema. Comencemos con el supuesto de que es su conocimiento de qué hendidura atravesó el fotón lo que cambia el resultado, ya que solo su conocimiento parece haber cambiado.
Le sugiero que piense en esto un poco antes de leer el resto de la respuesta.
Las diferentes interpretaciones de la mecánica cuántica explican esto de manera diferente.
1) La interpretación de Copenhague dice que su observación “colapsa la función de onda” del fotón a pesar de que en realidad no contó un fotón. Como se sabe que el fotón pasó a través de una rendija en particular, la onda para la otra rendija se “proyecta hacia afuera” y no se incluye en el cálculo. Esto significa que no habrá un patrón. Dado que el conocimiento del observador afecta el resultado, algunos defensores de Copenhague dijeron que “la observación provoca el colapso”, pero nunca describieron en detalle qué condiciones son necesarias para que esto suceda.
2) La interpretación de muchos mundos dice que el fotón siempre va en ambos sentidos. Si hay un contador en una de las rendijas, hay dos copias del contador y cualquier observador humano y cada copia ve que el fotón llega a un lugar en particular. Los dos observadores no pueden verse, y las dos copias del fotón no pueden interferir entre sí, por lo que no hay patrón. Si no hay contador, los dos caminos diferentes del fotón están en el mismo mundo y pueden interferir.
Independientemente de la interpretación que elija, la descripción clásica de la luz como onda dice que la amplitud de la onda describe la intensidad, pero la descripción mecánica cuántica de la luz como onda es que la amplitud da la probabilidad de llegada a ese punto. .
Este problema tiene suficiente carne para que puedas pensarlo mucho tiempo y descubrir más y más sobre la mecánica cuántica.
