¡Las partículas subatómicas definitivamente se ven afectadas por el tiempo! Todo está compuesto de partículas subatómicas, y el tiempo que experimentamos se hereda de ellas. Considere conceptos tales como: vida media, probabilidad de descomposición, vida media, etc. Todos estos conceptos se basan en la idea de que las partículas subatómicas pueden transformarse en otras partículas subatómicas (siguiendo ciertas reglas específicas) con ciertas probabilidades. Esta es la base para experimentos de colisionadores de partículas, desintegración radiactiva y fusión nuclear.
El hecho de que las partículas subatómicas experimenten el tiempo significa que también experimentan efectos relativistas. Uno de los ejemplos que aprendí en física de pregrado es la vida útil de los muones solares. Básicamente, los muones son un tipo de partícula subatómica poco común que se puede crear en el sol. Tienen una vida útil corta y se transforman rápidamente en partículas más comunes cuando se observan en experimentos de laboratorio. Los muones dejan el sol a grandes velocidades, tan rápido que algunos de ellos llegan a la Tierra antes de descomponerse. Lo interesante es que muchos de ellos lo logran antes de que decaigan. ¡De alguna manera, la vida media de los muones solares es mayor que la de los muones terrestres! Si calcula el efecto de dilatación del tiempo de la relatividad especial, verá que el tiempo realmente se ralentiza para el muón debido a su gran velocidad.
Entonces, las partículas subatómicas experimentan tiempo. ¿Pero qué hay de tu pregunta de seguimiento? En física, hablamos de estados de un sistema. El sistema está formado por una partícula, y cualesquiera que sean las circunstancias en este momento. En un sistema cuántico, los estados se cuantifican, lo que significa que solo hay valores específicos que ciertas cantidades pueden tomar. En cualquier momento dado, algunos de estos valores serán determinados y otros serán indeterminados.
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¿Por qué digo indeterminado? Qué significa eso? En física cuántica, describimos esto como una superposición de estados. Puede parecer extraño, pero no todas las propiedades de un sistema están claramente definidas en todo momento. Así es; en un sistema cuántico, sus elecciones son [1, 2, indeterminadas]. Cada vez que una partícula interactúa con otra partícula de una manera que depende de un cierto valor cuántico, siempre tiene uno de los valores permitidos. Cuando no se produce interacción, no hay un valor definido. Hablamos sobre cuáles son las probabilidades de que tome cada valor (aquí es donde entra el concepto de función de onda).
Si todavía se siente incómodo con la idea de un estado cuántico indeterminado, considere este ejemplo oportuno. Hay elecciones presidenciales este año en los Estados Unidos. Considere la cantidad, “Mi elección para el próximo presidente”. Podemos saber que los valores posibles para esta cantidad son [Candidato A, Candidato B]. Sin embargo, el valor actual de esa cantidad en este momento es indeterminado. Todos los votantes elegibles se encuentran actualmente en una superposición de estados. Es posible que tenga una fuerte preferencia por el candidato A (¿99% de probabilidad?), Pero hasta que emita su voto de una forma u otra, el estado de Mi elección para el próximo presidente no está definido. No es posible determinar la elección que hará hasta que lo haga. Sin embargo, en el momento en que emites tu voto, la cantidad adquiere un valor cuántico definido. Ya no hay superposición. Está establecido, y las probabilidades de que usted vote por un candidato u otro ya no tienen sentido.
Si no eres un estudiante de mecánica cuántica, es posible que no estés acostumbrado al lenguaje utilizado para describir superposiciones, estados cuánticos, variables indefinidas, etc., pero la realidad es que el mecanismo subyacente que se describe es realmente fundamental y familiar. Los físicos solo hablan de cosas graciosas.
