¿La física moderna (explícitamente o como teorema) requiere dos cosas para no ocupar la misma posición?

No.

En primer lugar, vamos más allá de la terminología de ‘posición’. La idea de una posición definida no tiene sentido en la escala cuántica, donde solo se puede hablar de la probabilidad de que se observe una partícula en un solo punto. En verdad, todas las partículas se describen esencialmente mediante una distribución de probabilidad de posición (o impulso, si te gusta ese tipo de cosas) llamada función de onda. Vea la entrada de Wikipedia sobre funciones de onda para más detalles.

De lo que podemos hablar es algo muy similar: ¿pueden existir dos partículas en el mismo estado de energía cuántica ? Resulta que tal estado puede determinar la función de onda de una partícula, no siempre de manera única, pero con la frecuencia suficiente para que básicamente se pueda decir que se superponen por completo.

Entonces , ¿ pueden existir dos partículas en el mismo estado de energía?

Todos los bosones pueden ocupar el mismo estado cuántico y, por lo tanto, obedecer a una forma de estadística de partículas llamada estadística de Bose-Einstein. Básicamente, la idea es que puedes meter tantos bosones como quieras en un solo estado de energía: el resultado a bajas temperaturas es la formación de un condensado de Bose-Einstein. El ejemplo más simple de un bosón es un fotón, una partícula de luz. Los láseres emplean este truco para funcionar con éxito; por lo tanto, sí, el puntero láser de su oficina es un ejemplo perfecto de algo que permite que varias cosas ocupen la misma posición.


Helio-4 sobreenfriado, un ejemplo de condensado de Bose-Einstein.

Lo mismo no es cierto para los fermiones (lo que consideramos partículas de materia: electrones, protones, neutrones, etc.), que obedecen al principio de exclusión de Pauli. El principio de exclusión prohíbe que dos fermiones idénticos ocupen el estado cuántico. Es por este principio que la química es tan interesante y variada.

Depende de las “cosas”. Una vez que llegue al nivel de partículas, las partículas se pueden clasificar como fermiones (partículas con giro de medio entero) o bosones (partículas con giro de entero). La materia ordinaria está compuesta de partículas fermiónicas, que obedecen al principio de exclusión de Pauli, y dos fermiones idénticos no pueden ocupar el mismo estado cuántico, por lo que no pueden estar en la misma posición en el espacio. Los bosones, por otro lado, no siguen el principio de exclusión de Pauli y, por lo tanto, pueden ocupar el mismo estado (esta es la física subyacente detrás de la superconductividad y la superfluidez). Los fotones son bosones, y bosones que no interactúan, para arrancar. Debido a esto, no hay límite, en principio, a cuántos fotones puede empaquetar en una cantidad de espacio determinada. En la práctica, lo que sea que esté utilizando para contener los fotones eventualmente sucumbirá a medida que aumente la densidad de energía de los fotones.

Solo puedo darle la respuesta de la teoría de campo cuántico, que se basa en un mundo compuesto por seis (o tal vez más) campos. Los campos de fuerza (gravedad, EM, fuerte y débil) tienen una propiedad conocida como spin o helicidad para la cual el valor es entero (0, 1 o 2). Quanta de esos campos pueden acumularse y superponerse indefinidamente. De hecho, eso se conoce como el límite clásico.
Los dos campos de materia (lepton y barión, o los campos de quark más fundamentales) son otra cuestión. Obedecen el principio de exclusión. Citando nuevamente de mi libro (ver Comprender la física a través de la teoría cuántica de campos):
El Principio de Exclusión es lo que evita que los cuantos de materia se acumulen unos sobre otros de la misma manera que los campos de fuerza. Uno no puede entender la estructura electrónica del átomo sin él. Cuando Wolfgang Pauli lo introdujo por primera vez en 1925, era solo un postulado, una sugerencia empírica sin fundamento teórico, pero en QFT, como lo demostró Pauli más adelante, el Principio de Exclusión se deduce directamente del giro semi-integral (½) de El campo de la materia.
En mi artículo original, enfaticé la circunstancia de que no podía dar una razón lógica para el principio de exclusión o deducirlo de supuestos generales … Si buscamos una explicación teórica de esta ley, debemos pasar a la discusión de la mecánica de ondas relativistas. . – W. Pauli ( conferencia Nobel , 1945)
Esta conexión entre el Principio de Exclusión y los giros de medio entero se conoce como el teorema de estadísticas de giros y es uno de los éxitos más importantes de QFT. Mientras que los campos de fuerza (con giro entero) pueden acumularse y actuar como campos clásicos, los campos de materia (con giro de ½ entero) no pueden. El número de cuantos de materia en una región o estado determinado está limitado por el Principio de Exclusión. Sin embargo, ambos son campos cuánticos y tienen igualdad de condiciones en QFT.

Todo (conocido) en el universo está compuesto de bariones y gluones . Dos bariones idénticos no pueden ocupar el mismo punto en el espacio, pero dos gluones sí.

Los bariones constituyen la materia, como quarks y leptones. Los gluones son partículas que transportan fuerza, como los fotones.

Entonces, según el modelo estándar, los bariones no pueden ocupar el mismo punto, pero los gluones sí.

Creo que la respuesta real es No, no con la física moderna, sino SÍ, como Jan Lee implica con una física avanzada que también incluye atributos no físicos. El problema es que tenemos materia (fermiones) incrustada en otra materia (fermiones) en tornados. Como dice Keith Allpress, la gravedad sobre gobierna a las otras fuerzas. Einstein demostró lo que Keith escribió en su teoría de campo unificado; 16 ecuaciones tensoras muy complejas (sobre mi cabeza), 10 para gravedad (GR) y 6 para electromagnética (EM). Todas las ecuaciones GR fueron capaces de ser independientes, todas las ecuaciones EM requirieron que las ecuaciones GR fueran solucionables. Incluso Stephen Hawking en su libro de 2010 afirma que la gravedad es el creador del Universo.

De hecho, el primer hito en mi proyecto de teletransportación real es integrar la materia dentro de otra materia utilizando la tecnología, duplicando lo que sucede en los tornados.

Lo que es divertido, los dos genios más grandes del siglo XX declararon que nuestra ciencia está equivocada, Nikola Tesla y Albert Einstein. Antes de la Segunda Guerra Mundial, se estaban gestando dos ciencias, la Ciencia Europea (Alemania, un gran líder) y la Ciencia Estadounidense. Por supuesto, todos sabemos quién ganó, al menos una guerra. ¡Por supuesto, ambos genios también vinieron de Europa! Cité a Tesla en mi patente de teletransportación real: “el día en que la ciencia comience a estudiar fenómenos no físicos, avanzará más en una década que en todos los siglos anteriores de su existencia. Para comprender la verdadera naturaleza del universo, uno debe pensar en términos de energía, frecuencia y vibración “.

¡Lo dijo hace más de cien años!

Si empareja giros de fermiones de medio entero o usa bosones directamente con giros de enteros, entonces puede tener una función de onda conjunta en un punto x independientemente del tiempo. De lo contrario, opera el “principio de exclusión”. Los objetos compactos como las estrellas de neutrones y los agujeros negros demuestran que la gravedad puede anular otras fuerzas en lo grande.

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