En principio, funciona para todo. La pregunta es solo si uno puede resolver el patrón de interferencia. Dejame explicar.
Para la interferencia entre ondas que pasan a través de un aparato de doble rendija, los máximos ocurren cuando
[matemáticas] y \ aprox \ frac {m \ lambda D} {d} [/ matemáticas],
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donde [math] y [/ math] es la distancia desde el centro de la pantalla, [math] m [/ math] es cualquier número entero (¡ no masa!), lambda es la longitud de onda del qave en cuestión, [math] d [/ math] es la distancia entre las dos ranuras, y [math] D [/ math] es la distancia desde la ranura a la pantalla. Vea esta imagen de Slit Interference, donde incluso puede conectar valores de muestra y encontrar los resultados.
Bien, así es como funcionan las olas. Ahora su pregunta es, ¿hay alguna escala de masa (o algo así) en la que la materia deje de tener una naturaleza ondulada, incluida una longitud de onda? La respuesta, hasta donde sabemos, es no .
Pero entonces, ¿por qué no observamos un comportamiento claramente cuántico todo el tiempo? Bueno, la longitud de onda asociada con cualquier partícula es (ver Matter wave)
Aquí [math] \ lambda [/ math] es la longitud de onda, [math] h [/ math] es la constante de Planck, y [math] p [/ math] es el impulso, que puedes recordar es aproximadamente masa por la velocidad de las velocidades mucho menor que la velocidad de la luz (y masa mayor que cero). Es decir, usando [matemática] M [/ matemática] para masa y [matemática] v [/ matemática] para velocidad,
[matemática] p \ aprox. M v [/ matemática] para [matemática] v \ ll c [/ matemática],
entonces
[matemáticas] \ lambda \ aprox \ frac {h} {M v} [/ matemáticas] para [matemáticas] v \ ll c [/ matemáticas].
Entonces la longitud de onda se acorta a medida que aumenta la masa. ¿Qué efecto tiene esto en el patrón de interferencia? Bueno, recuerda que
[matemáticas] y \ aprox \ frac {m \ lambda D} {d} [/ matemáticas],
para que [math] y [/ math] sea proporcional a [math] \ lambda [/ math]:
[matemáticas] y \ sim \ lambda [/ matemáticas].
Entonces es inversamente proporcional a la masa y la velocidad:
[matemáticas] y \ sim \ frac {1} {M v} [/ matemáticas].
Asumiendo que [math] d [/ math] y [math] D [/ math] se mantienen constantes, vemos que a medida que aumenta el impulso (o, en el límite no relativista, a medida que aumenta la masa y / o la velocidad), la distancia entre Los máximos y mínimos del patrón de interferencia se hacen cada vez más pequeños. En algún momento, nuestros instrumentos u ojos o lo que sea no pueden resolver la distancia y parece manchada, una intensidad homogénea.
Entonces, todo esto significa que las partículas con la longitud de onda más larga muestran su comportamiento cuántico más obviamente. Resulta que la materia tiende a tener longitudes de onda mucho más cortas que la luz visible, y es por eso que podríamos ver la naturaleza ondulante de la luz sin instrumentos sofisticados; podríamos resolver el patrón de interferencia que hizo con nuestros ojos desnudos. Por supuesto, los rayos gamma de energía extremadamente alta tienen momentos extremadamente altos y, por lo tanto, longitudes de onda extremadamente cortas, pero de todos modos no son visibles a simple vista.
Todo esto también explica en gran medida por qué el electrón fue la primera partícula de materia para la que pudimos observar interferencia: es mucho más ligero que un protón. Desde entonces, solo se ha tratado de mejorar nuestros métodos y tecnología para poder resolver el patrón de interferencia de partículas cada vez más masivas. Como lo hemos hecho, no se han observado desviaciones sorpresa de este comportamiento de onda, y no espero que alguna vez lo haya.
La interpretación de Copenhague de QM hace que parezca que hay una división misteriosa y desconocida donde la naturaleza va de lo cuántico a lo clásico. Odio eso al respecto. Toda la naturaleza es mecánica cuántica. Simplemente se vuelve cada vez más difícil notarlo a medida que avanza hacia sistemas más grandes y más masivos.
Una vez tuve la tarea de calcular qué tan lento debería ser una pelota de béisbol para tener un patrón de difracción notable (por ejemplo, separación entre máximos de 1 mm) después de pasar por la puerta de un aula. Fue tan lento que no habría recorrido algo así como 1 metro en la edad del universo o algo así; Me olvido exactamente. Pero esto muestra que puede aplicar la mecánica cuántica al mundo macroscópico y no llegar a predicciones problemáticas o contradictorias. No es que hayamos descubierto que las pelotas de béisbol deberían estar interfiriendo por todas partes.
También puede ir a DeBroglie Wavelength para poner valores de muestra y calcular la longitud de onda para usted, luego conectarla a la página de doble rendija y calcular las separaciones angulares y espaciales para una determinada distancia de rendija y distancia de pantalla.
Lo último que supe fue que el comportamiento esperado se había observado para masas al menos tan altas como los átomos de oro.