Imagine un electrón en forma de reloj de arena - orbital . Tiene dos lóbulos. La probabilidad de que esté en el centro del orbital es cero. Este es el punto que conecta los dos lóbulos del orbital.
Ahora si hago una observación encuentro el electrón en el lóbulo derecho del orbital. Hago otra observación y todavía está en el lóbulo derecho. Ahora, cuando hago la tercera observación, el electrón está en el lóbulo izquierdo. ¿Cómo entró en el lóbulo izquierdo sin pasar por el centro del orbital? ¡La probabilidad de que esté en el centro es cero!
El orbital es una distribución de densidad de probabilidad, el cuadrado de la función de onda que caracteriza el electrón ligado en un átomo.
La parte de "densidad" de la definición probabilística de las soluciones mecánicas cuánticas es importante, porque significa que un dx está multiplicando la densidad de probabilidad para obtener una probabilidad alrededor del punto x+dx. Por lo tanto, no solo cero, sino que cualquier punto en la función del orbital dará probabilidad cero si no se multiplica por un dx finito.
El electrón no está en un camino, como la luna alrededor de la tierra. Solo la densidad de probabilidad puede describir su ubicación, no un movimiento dentro del átomo. Está en un estado mecánico cuántico.
La distribución de densidad de probabilidad es lo que se puede medir, y eso se puede hacer teniendo una gran cantidad de átomos con electrones en el mismo orbital . Para ver la estructura de lóbulos de la distribución de densidad orbital p, además, habría que orientar todos los átomos de la muestra.
Entonces, al medir la distribución de probabilidad, se encuentra un electrón en el lóbulo izquierdo de un átomo y en el lóbulo derecho de otro átomo, etc. Intervenir dos veces en el mismo átomo no es posible porque las mediciones cambian las condiciones de contorno y, por lo tanto, la solución de la ecuaciones
Si realiza una medición, el electrón ya no estará en el orbital px. Alternativamente, si crea una función de onda localizada como una combinación lineal de orbitales de estado fundamental que se encuentra a la derecha, consistirá en más que solo ese orbital px. Esto corresponderá a la situación después de la medición. Después de eso, debido a las diferentes fases de oscilación de estos orbitales, la evolución cuántica lo moverá hacia el lado izquierdo (y hacia adelante y hacia atrás, hasta que las fases se vuelvan completamente incoherentes).
A medida que el electrón se somete a la dinámica cuántica ordinaria, según lo dicta la ecuación de Scrödinger, habrá corrientes y cambios de densidad, pero estos cumplirán la ecuación de continuidad (ya que la ecuación de Scrödinger la cumple). Por lo tanto, no hay saltos repentinos.
Entonces, sobre pasar por el centro del átomo: para tener un paquete de ondas localizado, habrá estados excitados más altos involucrados y evolucionando, y estos (junto con el orbital px original) llevan la corriente a través del centro.
Emilio Pisanty