Si una partícula puede estar en dos lugares diferentes al mismo tiempo, ¿es posible que una partícula pueda estar en el mismo lugar en dos momentos diferentes?

Primero debemos tener claro lo que significa decir que un electrón (u otra partícula elemental) puede estar en dos lugares a la vez. Para entender eso, sin embargo, primero debemos preguntarnos qué significa estar en un lugar, es decir, qué significa realmente decir que una partícula tiene una posición.

Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, la posición de una partícula nunca puede determinarse con absoluta precisión porque hay una indeterminación inherente en su posición. Por lo tanto, cuando se mide la posición de una partícula, no tiene una sola posición definida, sino que se describe como una superposición de varias posiciones (quizás muy localizadas, pero aún así una distribución). No es que la partícula tenga una posición única y definida, sino que simplemente no la conocemos. Más bien, su estado es una superposición simultánea de varios estados de posición.

Por lo tanto, una partícula nunca está exactamente en un lugar. En la medida en que aún exista, nos vemos obligados a decir que, en cierto sentido, se encuentra en varios lugares a la vez. Sin embargo, los estados de posición superpuestos no corresponden a estar en el mismo lugar al mismo tiempo en el sentido común del término. Como lo describe Heisenberg, el estado cuántico es “algo que se encuentra en el medio entre la idea de un evento y el evento real, un extraño tipo de realidad física justo en el medio entre la posibilidad y la realidad”. La implicación es que no podemos aplicar con precisión nuestros conceptos habituales a la descripción de la realidad física a nivel cuántico. Solo las matemáticas proporcionan una descripción precisa y precisa.

Ahora, volviendo a la pregunta original, si las distribuciones de la partícula en dos momentos en el tiempo se superponen en el espacio, entonces hay posiciones comunes en los dos momentos diferentes. En ese sentido, la partícula está potencialmente en el mismo lugar en dos momentos diferentes. Pero también es potencialmente en diferentes lugares en los dos momentos diferentes.

No requiere mecánica cuántica para lograr eso. Levántate. Ahora siéntate de nuevo. Estabas en el mismo lugar en dos momentos diferentes.

La aparente asimetría es principalmente una cuestión de lo que significa para nosotros definir un “objeto” como algo que persiste en el tiempo. Eso se vuelve un poco escamoso cuando se trata de la mecánica cuántica, donde no se trata tanto de “que el objeto esté en dos lugares a la vez” como “qué significa realmente que exista el mismo objeto, ya sea a las dos diferentes lugares o dos tiempos diferentes? Eso resulta ser un poco difícil.

Pero sigue siendo bastante trivial que, en la medida en que se pueda decir que el objeto tiene una ubicación, no hay nada que le prohíba estar en el mismo lugar más de una vez, incluso quedarse quieto. Sin embargo, debe tener en cuenta que nada realmente se detiene y nunca se encuentra en un solo lugar, ya que eso violaría el Principio de incertidumbre de Heisenberg. Sin embargo, su conjunto de ubicaciones posibles no tiene la obligación de cambiar.