En realidad, no significa nada cuando la función de onda es negativa. De hecho, los valores negativos son la menor de nuestras preocupaciones – la función de onda es de valor complejo! A continuación se presentan algunas instantáneas de ejemplo de funciones de onda del oscilador armónico, con parte real en parte imaginaria azul y en rojo:
http://en.wikipedia.org/wiki/Wav…
Se puede ver animado aquí:
http://en.wikipedia.org/wiki/Fil…
(GIF está siendo rechazado por la función de adjuntar la imagen de Quora)
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¿Qué significa cuando el valor es imaginario? O tiene tanto reales como imaginarios componentes? Resulta que estos casos no significan nada, ya sea! Un punto en el que la función de onda es negativa o imaginaria no es físicamente diferente (por sí solo) de un punto en el que la función de onda es positiva y real.
Como la función de onda es compleja, los valores negativos (reales) son realmente solo un caso especial. En general, los números complejos son solo una forma conveniente de representar vectores: cosas con una magnitud y una dirección. La mecánica cuántica podría haberse formulado en términos de funciones de onda con valores de vector con componentes de números reales, pero simplemente se vería más feo.
En el caso de las ondas (como la radiación electromagnética o las funciones de onda mecánica cuántica), es conveniente referirse a la dirección del vector en términos de fase. Entonces, un número complejo en este sentido es una magnitud positiva de número real y una fase de número real.
Ahora podemos empezar a ver por qué los valores negativos o imaginarias de la función de onda no son para nada especial comparado con valores positivos, reales. En realidad son todos los vectores con positivo, las magnitudes reales y las fases reales. Por ejemplo, un número real negativo es solo un número complejo con una magnitud positiva y una fase de 180 grados.
El extremo suelto único que queda es si la fase en sí tiene ninguna importancia. Por ejemplo, lo que significa para la fase en un punto dado a ser de 30 grados en comparación con 70 o 243 grados? La clave aquí es que la fase absoluta carece de sentido físico, solo importa la fase relativa. Es decir, para cualquier sistema cerrado, se puede tomar la función de onda total del sistema y girar todas las fases en la misma cantidad, y la función de onda resultante será describir un sistema que es físicamente idéntica en todas las formas posibles.
Mientras mantenga la fase relativa entre, digamos, punto [matemático] x_1 [/ matemático] y punto [matemático] x_2 [/ matemático], no importa si esas fases son 30 y 40, o 400 y 410. Por lo tanto, ningún significado físico se puede atribuir a un punto con una fase particular, ya que sólo podría etiquetar con la mayor precisión ese punto con cualquier otro valor de fase, y luego girar el resto de los puntos para mantener todas las fases relativas.
Así, en general, la fase particular de un solo punto es irrelevante. Los números negativos son sólo un caso especial en el que la fase pasa a ser de 180 grados, así que siguiendo la regla general, estos también son irrelevantes.
