¿Cuál es la diferencia entre una onda y una partícula?

En esencia, una partícula tiene masa y una existencia física por pequeña que sea. Normalmente una partícula no es una onda, que es un patrón de propagación con parámetros medibles como amplitud, ciclos por segundo o frecuencia, energía por unidad de espacio o área por unidad de tiempo o intensidad, etc. Como puede ver, es más una propagación de una forma de energía con esas características que se llama onda. Estas formas de energía podrían ser luz, otras ondas electromagnéticas, ondas de gravedad (recientemente confirmadas como Einstein había predicho hace más de 100 años, lo que llevó al premio Nobel de física para 2017), rayos gamma, microondas, rayos láser, etc. Ondas discontinuas. Como se observa macroscópicamente, se observan ondas en cuerpos de agua, líquidos de diferentes densidades, líquidos pesados ​​semisólidos, vibraciones en cuerpos sólidos, ondas sonoras, que son ondas a través del aire, líquidos, sólidos y ondas irregulares muy repentinas de terremotos, etc. Ahora, tanto las entidades tangibles como las intangibles pueden exhibir un comportamiento ondulatorio. Los ejemplos anteriores de la mayoría de las ondas discontinuas son tangibles. Un ejemplo de una forma de onda intangible que tiene energía es la luz misma. No puede agarrarlo, pero puede experimentar el calor cuando cae y excita las células de la piel y las terminaciones nerviosas. Ahora es bien sabido que las llamadas formas de onda intangibles que llevan energía, por supuesto, como la luz, tienen un comportamiento similar a las partículas, donde pueden eliminar electrones de la superficie del metal, como una bola que golpea una bola y cambia su trayectoria. Este descubrimiento de Einstein condujo al concepto de dualidad onda-partícula de luz a un nivel fundamental que fue ampliado por De Broglie para incluir toda la materia. En otras palabras, toda la materia, por grande o pequeña que sea, puede mostrar propiedades de onda, así como la luz manifiesta ambas. Entonces, en esencia, la partícula o la materia, tiene vínculos indelebles con el comportamiento ondulatorio, fundamentalmente hablando, tangible o intangible, y por el contrario, toda propagación de energía ondulatoria o ondulatoria también tiene algo que ver con el comportamiento de partículas o ‘masa’ … El mundo macroscópico de los fenómenos observables, las partículas / objetos, el mundo atómico, la Luz, todas las ondas EM, las ondas de gravedad, etc., exhiben fenómenos similares a las ondas junto con el comportamiento similar a partículas o masas, en diversos grados dependiendo de la entidad estamos hablando y su estado de existencia … Kaiser T, MD.

Una partícula ocupa una posición bien definida en el espacio. Está localizado

Una ola se extiende en el espacio. Puede llamarlo como un paquete de onda. Por ejemplo, el electrón exhibe también el carácter de onda. No puede definir simultáneamente su posición y momento simultáneamente. Se extiende en una región confinada. Pero definitivamente puedes encontrar la máxima probabilidad de encontrar un electrón en un átomo.

La luz tiene partículas de naturaleza dual y naturaleza ondulatoria. El efecto fotoeléctrico solo puede explicarse si se considera el carácter fotónico de la luz. Mientras que la difracción, la interferencia solo podría explicarse cuando se considera la naturaleza ondulatoria de la luz. En un experimento particular, solo uno de sus personajes es prominente y no ambos.

Dos partículas no pueden estar en el mismo lugar al mismo tiempo. Muchas ondas pueden estar en el mismo lugar al mismo tiempo, tal vez un número infinito. Esto se llama superposición. Las partículas chocarán entre sí. Las olas pueden pasar una a la otra sin cambiarse entre sí. El problema es que nuestra descripción matemática de uno es irreconciliable con el otro. Matemáticamente, no hay “palabras” que puedan describir simultáneamente una onda y una partícula al mismo tiempo. Sin embargo, ambas descripciones matemáticas siempre, con precisión y precisión, describen exactamente lo mismo. Debido a esta contradicción, los matemáticos pueden afirmar que solo podemos tener una condición u otra, las cosas son partículas u ondas, nunca ambas al mismo tiempo. Las matemáticas no son realidad. Los matemáticos se equivocan, pero solo porque carecen de un modelo adecuado que siempre sea ambos al mismo tiempo. Tengo malas noticias para los matemáticos: los cuantos son invariablemente y siempre deben ser ambos al mismo tiempo.

Parece que estoy agregando mis dos bits a muchos aspectos que se han enumerado en varias respuestas dadas anteriormente.

A partir de nuestras experiencias diarias a escala humana, las partículas son cuerpos materiales con una serie de propiedades asociadas: notablemente discreción, presencia exclusiva en un punto dado, etc. Las ondas, por otro lado, son perturbaciones viajeras que transmiten energía sin transportar las partículas del medio por el que viajan. No son ocupantes localizados ni exclusivos de un punto dado, y en condiciones correctas muestran interferencia / difracción / polarización, etc.

Algunos ejemplos típicos de olas son ondas en un estanque, sonido, etc.

El problema de distinguir una onda de una partícula surgió primero en las teorías en competencia de que Light-Newton sostiene que son partículas y Huygens sostiene que son ondas. Los argumentos se extendieron de un lado a otro, hasta que en el siglo XIX, las mejores y más finas herramientas de medición permitieron observar la interferencia y la difracción de la luz de una manera sistemática, susceptible de explicación teórica o predicciones, lo que estableció la primacía de la teoría de la onda de la luz. El descubrimiento de ondas electromagnéticas por los tipos de Hertz extendió el rango de posibles tipos de ondas.

Las investigaciones sobre descargas eléctricas a través de varios gases a bajas presiones conducen al descubrimiento de electrones y la actividad de radio mostró la presencia de otras partículas pequeñas (protones y partículas alfa).

A principios del siglo XX revivió parte del debate sobre la naturaleza de la luz, partícula u onda, con evidencia disponible para ambos (el efecto fotoeléctrico y la teoría de Bohr del espectro atómico del hidrógeno establecen que la luz debe ser emitida / absorbida en paquetes) llamados fotones) y otros que muestran patrones de difracción de un haz de electrones.

Entonces, en el mundo ultra microscópico de átomos, moléculas y núcleos, las cosas son muy inciertas y nuestro lenguaje de la vida diaria ya no es adecuado para explicar las cosas. Una forma de evitar el dilema es recurrir a modelos matemáticos, que predicen el resultado de varias mediciones en una entidad, y decir esto … tiene energía E, momento p; frecuencia f, vueltas y así sucesivamente y decir que eso es todo lo que puede saber acerca de la entidad. La conversión de estas medidas en una característica de onda o de partículas o en ambas es una convención lingüística y no muy pertinente.

Espero haber podido agregar algún valor a su comprensión de la distinción entre ondas y partículas.

Las partículas elementales son módulos elementales. Estos módulos elementales son objetos puntuales. En cada nuevo instante obtienen una nueva ubicación. por lo tanto, brincan en un camino de salto estocástico que forma un enjambre de ubicación de salto denso y coherente. La distribución de densidad de ubicación de ese enjambre es igual al módulo cuadrado de la función de onda de la partícula. Los módulos elementales constituyen todos los demás módulos y sistemas modulares que existen en el universo.

Los mecanismos estocásticos que proporcionan las ubicaciones de los frentes de choque esféricos aplican procesos estocásticos que poseen una función característica. Esta función característica es la transformada de Fourier (el espectro espacial) de la distribución de densidad de ubicación del conjunto de los desencadenantes de los frentes de choque esféricos. Este espectro espacial proporciona el comportamiento ondulatorio del conjunto.

Ver: Proyecto modelo de libro de Hilbert / Módulos y sistemas modulares y Proyecto modelo de libro de Hilbert / Generadores de ubicación estocástica

Una ola es causada por una perturbación, una desviación del equilibrio. Esa perturbación afecta a un objeto extendido como el espacio, la superficie del mar o un campo electromagnético, que se extiende a las partes vecinas en lugar de amortiguarse. Esto se debe a la presencia de fuerzas restauradoras. Si sus ondas son causadas por el viento, la fuerza restauradora es la gravedad. Una onda es un patrón de ajuste, que se extiende a lo largo de una dirección y mueve la materia a lo largo de la misma dirección o perpendicular. Una ola tiene una longitud de onda bien definida. Si es una onda cuántica, tiene un momento bien definido, igual a h / lambda y no tiene una posición bien definida. Una partícula clásica tiene ambos. Una partícula cuántica no tiene ninguno.

Primero, comprendamos que las dos propiedades, desde el punto de vista de la física cuántica, onda y partícula, son dos propiedades de la misma identidad física. Por ejemplo, tomar la luz, es onda y partícula, pero el fenómeno físico sujeto a determina qué propiedad aparecerá En el efecto fotoeléctrico, el fotón, como propiedad de luz de la partícula (cuántica) colisionará con un electrón de metal que lo expulsa con cierta energía cinética, mientras que en el fenómeno de interferencia la propiedad de la luz en forma de onda juega un papel físico. Pero en más pensamiento clásico, la onda tiene longitud, velocidad y frecuencia de onda, mientras que la partícula tiene masa, volumen y densidad de reposo específicos, si se mueve con una velocidad V se asociará con una onda, su longitud es l = h / p, donde h es Constante de Planck y p su momento = mV, donde m es su masa.

Una partícula se caracteriza generalmente por su ubicación en el espacio.

Una onda generalmente se caracteriza por su frecuencia.

La energía de una partícula depende de su masa en reposo, energía potencial y energía cinética.

La energía de una onda depende de su frecuencia y amplitud.

Una onda satisface la ecuación de onda :

[matemática] \ frac {\ parcial ^ 2 u} {\ parcial t ^ 2} = v ^ 2 \ nabla ^ 2 u. [/ matemática]

De esto se deducen todas las propiedades de onda como la reflexión, la difracción, etc. Un ejemplo familiar serían las ondas sonoras. Exhiben todas las propiedades que son consecuencias matemáticas de esta ecuación de onda.

Mientras que una partícula obedece a las ecuaciones de movimiento de Newton. Un ejemplo serían las bolas de billar.

Las partículas no existen. Lo que los físicos denominan “partícula” es solo una forma abreviada de especificar lo que les interesa medir, no algo sobre la naturaleza fundamental de las cosas.

Es triste decirlo, pero el universo es bubela todo-ondas-todo el tiempo, o Campos Cuánticos si lo desea. Una idea en la mente de Dios, por así decirlo.

Existen partículas, bueno, ciertamente a nivel subatómico, es demasiado pronto para hablar de partículas como ondas. Un electrón comprende 60 subpartículas. Esos podrían ser un objetivo más apropiado para una explicación de onda. Pero el campo involucrado no es como un campo QFT que he escuchado describir.

Partículas subatómicas de David Wrixon EurIng sobre la gravedad cuántica explicada

Cargas gravitacionales y flujo por David Wrixon EurIng en gravedad cuántica explicada

Son dos modelos, que describen mal los objetos cuánticos (en forma de partículas) y cómo encajan en el Universo (en forma de onda).

Una onda dice cómo los objetos cuánticos tienen propiedades significativas en el contexto de un marco de referencia, pretendiendo que hay algo ondeando (pero nunca lo hay). Si una ola fuera un automóvil, tendría color, distancia entre ejes, altura, tamaño de los neumáticos, distancia de frenado, velocidad máxima, etc.

Una partícula dice algo sobre los objetos cuánticos en sí mismos, pretendiendo que se pueden localizar en una posición, ruta u otro (pero no se pueden). Si una partícula fuera un automóvil, tendría espacio para la cabeza, alimentación del sistema de sonido, un tanque de un tamaño dado, un cierto tipo de interior.

Por lo tanto, son simplemente modelos macroscópicos abstractos, impresos en objetos cuánticos. Cada uno tiene cierto poder / utilidad, pero cada uno es solo una opción de herramienta.

Propiedades de las partículas: –

1. Una partícula es un punto localizado en el espacio.
2. Más de una partícula no puede estar presente en una posición dada en el espacio.
3. Las partículas no muestran el fenómeno de interferencia.

Propiedades de las olas: –

1. Una ola se deslocaliza en el espacio.
2. Pueden existir simultáneamente dos o más de dos ondas en una región determinada del espacio.
3. Las olas muestran el fenómeno de la interferencia.

Una ola es una partícula deslocalizada.

Una partícula es una onda localizada.

En la realidad cuántica, los objetos no actúan ni como puntos ni como ondas planas (distribuidas uniformemente en todo el espacio), sino que siempre están en un estado u otro entre esos dos extremos inalcanzables.

En la mecánica clásica, la distinción parecía demasiado obvia para hablar. En mecánica cuántica, cada partícula tiene una onda asociada, la onda de Broglie. Pero no es lo mismo que la partícula. La partícula y la onda están asociadas, necesita que la onda siga la dinámica de la partícula, pero aún son distintas.

La propiedad de partícula más prominente que tiene la partícula es que ocurre en ‘bultos’ (como lo expresó Feynman). Los grumos son siempre del mismo tamaño, y cada uno hace un clic en el detector de partículas en el experimento de doble rendija – Wikipedia

Una ola es difícil de concebir sin un medio, como el agua, sin embargo, en algún momento, tienes que acostumbrarte a concebirla sin uno, ya que la mayoría de las ondas en la física no tienen medio. Pero por ahora, considere las ondas de agua: son el movimiento de una masa de partículas, todas se mueven en más o menos la misma dirección al mismo tiempo, pero se mueven hacia adelante y hacia atrás. La función matemática clásica que demuestra una onda pura es la función seno. Muy diferente de una partícula.

¿Cuál es la diferencia entre una onda y una partícula?

La diferencia está en la densidad y la frecuencia entre la partícula y la naturaleza de la onda requiere que la naturaleza de la onda domine principalmente y que la partícula solo exista durante un instante fugaz de lo que llamamos tiempo.

La ola es cómo se propaga la entidad; la partícula es lo que observas cuando interactúas con ella.

Las partículas tienen masa y ocupan espacio y no aceptan interferencias. Mientras que las ondas aceptan interferencia, por lo tanto, no ocupan espacio y algunas ondas tampoco tienen masa

A qué tamaño, cada vez que una masa pierde la capacidad de medir el momento y la velocidad, entramos en la relm cuántica, y concluimos que es una onda, cualquier cosa más grande que distorsione el espacio-tiempo y tenga masa, inercia y velocidad, es newtoniano / relatividad que hemos concluido. es partículas