¿Es peculiar que la mayoría de las cosas se comporten como partículas clásicamente, pero ondas en el límite cuántico, mientras que la luz hace lo contrario?

En primer lugar, permítanme desafiar la premisa de la pregunta. ¿La mayoría de las cosas se comportan como partículas clásicamente? Como … ¿un vaso de agua son partículas? ¿El aire que respiras son partículas? ¿Un trozo de hierro son partículas? Si era tan obvio que la mayoría de las cosas se comportan como partículas clásicamente, ¿por qué es que ya a principios de 1900, los científicos serios todavía dudaban de la existencia de moléculas?

Y la luz … ¿cuándo fue la última vez que viste que la luz se comportaba como una ola? Te miras en el espejo, ves que la luz rebota al igual que las partículas. Miras a través de una lente, ves exactamente lo que la óptica geométrica dicta que deberías ver, si la luz estuviera compuesta de partículas. Las olas interfieren. ¿Cuándo fue la última vez en la experiencia diaria que vio la luz interferir con la luz, al igual que las olas en una piscina de agua interfieren entre sí?

De todos modos … cuando piensas en la física cuántica, olvida este negocio de dualidad onda-partícula. Es muy pasado de moda. En cambio, piense en los campos. Como en los campos cuánticos.

En esta imagen, los bloques de construcción básicos son campos. Tal como el único campo electromagnético. Los campos pueden estar en un estado fundamental o pueden transportar energía e impulso (“ondas”). Pero debido a que estos campos son campos cuánticos, su “ondulación” en cualquier frecuencia viene en un conjunto de unidades o unidades. Estas unidades son los cuantos de campo. Para el campo electromagnético, los cuantos son los fotones. Cuando interactúa con el campo electromagnético, siempre agrega o elimina un cuántico de excitación de campo a la vez. Entonces percibes estas excitaciones como partículas.

Otras cosas también se describen por campos. Electrones, por el único y único campo de electrones. Quarks: un campo para cada tipo de quark. Y así. A cada tipo conocido de partícula fundamental corresponde un campo, cuyas excitaciones son las partículas en cuestión. La teoría es entonces una teoría de campos cuánticos interactuantes, las interacciones crean o destruyen excitaciones de acuerdo con reglas específicas.

Es nuestra teoría más exitosa en física hasta la fecha: aunque de alguna manera poco elegante, sin embargo, unifica todas las formas conocidas de la materia y todas las interacciones distintas de la gravedad, en un marco único y autoconsistente. También predijo con éxito varias partículas (por ejemplo, el quark top, el bosón Z, el bosón de Higgs), cuya existencia fue confirmada más tarde por el experimento.

Desde el punto de vista de esta teoría, no hay diferencias fundamentales entre la luz y otras cosas. Todo se describe mediante campos cuánticos, lo único que sería diferente serían las propiedades específicas de estos campos.

Estás combinando dos conceptos diferentes. Una onda EM significa que los campos eléctricos y magnéticos están oscilando. Cuando las personas hablan de ondas en QM, se refieren a la probabilidad de que una partícula esté aquí o allá como una onda. Las ondas EM son producidas por un gran número de partículas llamadas fotones.

Las partículas en sí mismas son solo excitaciones de campos. Los campos se representan como un mar de osciladores que pueden excitarse. Una excitación corresponde a una partícula con un momento particular, pero no una ubicación particular. Para hacer las partículas en las que está pensando, necesita sumar muchos estados de impulso para producir algo que esté muy localizado y que tenga un impulso muy impreciso.

Las partículas pueden interactuar intercambiando otras partículas. Dos electrones se repelerán intercambiando fotones. El mundo cotidiano donde las cosas permanecen quietas y siguen trayectorias agradables y suaves es realmente un efecto de promedio estadístico que suaviza toda esa confusión, al igual que grandes cantidades de moléculas de agua pueden producir mares que parecen no comportarse en absoluto como muchas partículas que se mueven al azar .

Definir “peculiar”. No estaría de acuerdo con la declaración. Tal como lo veo, la luz puede comportarse como si hubiera una onda, pero cuando se detecta, siempre está restringida en el espacio como si fuera una partícula. El problema aquí es el uso de “como si”; lo que eso significa es que captamos la imagen más cercana en nuestras mentes para describir lo que está sucediendo. Para mí, definitivamente hay un fenómeno que es conveniente describir como dualidad de partículas de onda. No sabemos exactamente lo que está sucediendo, por lo que hacemos interpretaciones de ello. Quizás una de las interpretaciones es correcta; quizás ninguno lo sea todavía.

Algunas respuestas hablan de que todo el problema desaparece al tener partículas como excitaciones de campos, y los campos se encargan de las propiedades de difracción. Eso deja abierta la pregunta, ¿qué es este campo y por qué está tan excitado y por qué las excitaciones no decaen? Encuentro eso muy difícil de soportar, porque primero necesitas una cantidad bastante grande de campos, y ese problema se agrava por los efectos de difracción de las moléculas C60. No puede convencerme de que hay un campo de moléculas C60, o que los tres campos de quarks y electrones arriba y abajo se excitan exactamente en el mismo lugar durante el camino de una molécula C60 a través de una rejilla, mientras que suficientes de ellos dan patrones de difracción , pero cada uno da solo un punto. Seguramente algo de eso excitaría en otro lugar. Si acepta la dualidad de las partículas de onda y la acción cuantificada, todos los problemas de cómo se comportan las partículas y las ondas desaparecen, y en mi opinión, sin otra guía, la navaja de afeitar de Occam me lleva a la explicación más simple, hasta que alguna observación me hace cambiar mi mente. Por supuesto, todavía existe el problema de las partículas fundamentales, y si desea tratarlas individualmente como la excitación de un campo, está bien. Pero no veo eso tan útil para grandes ensamblajes.

Confuso no es así? MC Physics en MC Physics Home sugiere que todo sigue las mismas reglas en la naturaleza. Sin recortar fotones para el tratamiento de ‘onda’ por separado, a pesar de que todas sus propiedades físicas apuntan a una partícula de masa real.

En esa teoría, todo lo que ves, tocas y sientes está hecho de masa real con movimiento real. Eso comienza con las mono-cargas más básicas, que se convierten en partículas, en átomos en moléculas en objetos que usamos, según http://viXra.org/pdf/1611.0080v1.pdf .

Eso incluye fotones reales de luz y radiación que solo emiten / proyectan fuerzas eléctricas y magnéticas a medida que viajan según http://vixra.org/pdf/1609.0359v1… .