Después de mucho trabajar pudimos encontrar la solución de esta dificultad que agunos lectores de este sitio web tienen. Si tienes algún detalle que compartir no dudes en dejar tu comentario.
Solución:
El hecho es que hay dos tipos de cosas: 1) la función de onda y 2) los observables físicos.
La evolución de la función de onda está dictada por la ecuación de Schrödinger y es determinista, lo que significa que si conoce la función de onda en algún momento, entonces la conoce en cualquier momento simplemente usando la ecuación de Schrödinger $$ i hbar frac d dt left lvert Psi (t) right rangle = H (t) left lvert Psi (t) right rangle ,. $$
Por otro lado, cualquier observable (por ejemplo, posición) no es determinista en el sentido de que si conoce observables en algún momento, en general no puede decir nada de la partícula en algún momento futuro. No existe una ecuación para los propios observables.
Volviendo a la función de onda, he dicho que es determinista. Esto es true a menos que alguien mida un observable. En ese caso, la función de onda colapsa de forma no determinista. Junto a la medición, la evolución se vuelve determinista de nuevo, pero justo en el instante de la medición no es así.
En mecánica cuántica, la solución de las ecuaciones (Schrodinger, Dirac …), llamadas funciones de onda son deterministas, en cada $ left (x, , y, , z, , t right) $ punto, pero la única predicción que dan es una distribución de probabilidad, que depende de las condiciones de contorno del problema. $ Ψ $ es una función de valor complejo, y las medidas son números reales y esta es la distribución de $ Ψ ^ * Ψ $ (el cuadrado absoluto o la norma al cuadrado de $ ψ $) que da la probabilidad de encontrar una partícula en un espacio dado punto de tiempo.
Probabilidades por definición significa que muchas mediciones en el mismo límite deben cumplirse las condiciones y hacer una comparación entre la distribución de probabilidad predicha y la medida. Entonces, aunque la distribución es estrictamente determinista, su comparación con un dato es probabilística.
Nota la mismas condiciones de contorno declaración. Una vez que se lleva a cabo una medición, las condiciones de contorno son diferentes, se necesita un $ Ψ $ diferente para el sistema después de la medición, lo que se denomina “colapso de la función de onda”. En los experimentos, no se observa la misma dispersión o descomposición de partículas, sino un gran número de configuraciones de la misma condición de contorno para acumular la distribución de probabilidad para comparar.
Editar después del comentario:
Por condiciones de contorno me refiero a los números reales que deben introducirse para que la fórmula matemática dé predicciones para los observables específicos del experimento. Por ejemplo, la energía y el momento para obtener la sección transversal de un experimento de dispersión de dos protones, como en el LHC.
En la interpretación estándar de la mecánica cuántica, la evolución temporal del sistema y lo que observamos están separados (a diferencia de la mecánica newtoniana). El sistema, aunque no se observa, existe en una superposición de estados (todos los estados que satisfacen la ecuación de Schrödinger). Estos estados (aunque no se observan) evolucionan en el tiempo de acuerdo con la ecuación de Schrödinger. Esta parte, hasta el punto de observación, es completamente determinista.
Si no aparece ningún observador, ese es el final de la historia. Sin embargo, si alguien viene y hace una observación, entonces el sistema, que antes de la observación estaba en múltiples estados, se lanza a un solo estado y, por lo tanto, solo se mide un solo estado. La mecánica cuántica postula que la forma en que se elige ese estado es completamente no determinista.
Tenga en cuenta que
- Esta interpretación de la mecánica cuántica se conoce como la Interpretación de Copenhague y es, con mucho, la interpretación más común de la mecánica cuántica y es lo que se encuentra en todos los libros de texto.
- Este problema general se conoce como ‘el problema de la medición’ y es, con mucho, el aspecto más controvertido de la mecánica cuántica.
- Se han hecho intentos de agregar variables adicionales al formalismo para hacer que el resultado de la medición sea determinista (ver el artículo EPR de Einstein, por ejemplo), sin embargo, estos intentos causan inconsistencias en la teoría de la mecánica cuántica. Por lo tanto, la opinión actual es que la mecánica cuántica es una teoría completa, es decir, no podemos agregarle más sin generar contradicciones.
Es una parte muy controvertida de la teoría de la mecánica cuántica, pero parece ser algo con lo que tenemos que vivir.
Espero que esta expiación ayude.
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