La aleatoriedad está en el corazón de la mecánica cuántica. En particular, para cada partícula (fotón, electrón, etc.), hay una función de onda correspondiente que captura la probabilidad de que la partícula se observe en una ubicación particular (y sus otras características físicas también, como el momento).
Esto es lo que produce la dualidad onda-partícula en la mecánica cuántica. Antes de observar la partícula, su función de onda se puede ver como una onda que se extiende por el espacio e interfiere con otras ondas. Entonces, cuando se observa realmente una partícula, entrará en existencia de acuerdo con la superposición de todas estas funciones de onda. Entonces, si la función de onda es cero en alguna parte, entonces será muy poco probable que encuentre la partícula allí. Si la función de onda es alta en otro lugar, es muy probable que encuentre la partícula allí. En nuestra vida cotidiana, generalmente no observamos un solo fotón a la vez. En cambio, somos bombardeados con un gran conjunto de fotones a la vez. Cada fotón aparece a lo largo de su función de onda, por lo que a su vez experimentamos la luz como una onda a pesar de que estamos salpicados de partículas. La “onda” de la luz proviene de la función de onda subyacente que describe la probabilidad de encontrar un fotón aquí o allá.
Entonces, ¿dónde entra en juego el determinismo? Las partículas aparecen de acuerdo con las funciones de onda. Sin embargo, las funciones de onda cambian con el tiempo de una manera determinista, siguiendo la ecuación de Schrödinger. Entonces, cuando dices que puedes predecir dónde estará una pelota más tarde en función de dónde está ahora, lo que realmente estás experimentando es que las funciones de onda que rigen las características físicas de la pelota se moverán a través del tiempo en un asunto determinista (y, para un objeto tan grande como una bola, no hay mucha variación en las posibilidades de las propiedades físicas).
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Entonces, la aleatoriedad está en el corazón de la mecánica cuántica. Cada partícula fundamental tiene una función de onda correspondiente que se puede usar para calcular la probabilidad de cada una de sus propiedades físicas. Cuando experimentas la luz como una onda, estás experimentando la probabilidad que subyace a la mecánica cuántica: la onda que ves es una ola de posibilidades fotónicas.
