¿Cuál es el significado físico de que el valor de la amplitud de onda sea 111?

En Feynman Lectures Vol.1, está escrito que:

En primer lugar, sabemos que la nueva forma de representar el mundo en la mecánica cuántica, el nuevo marco, es dar una amplitud para cada evento que puede ocurrir, y si el evento involucra la recepción de una partícula, entonces podemos dar la amplitud para encontrar esa partícula en diferentes lugares y en diferentes momentos. La probabilidad de encontrar la partícula es entonces proporcional al cuadrado absoluto de la amplitud. En general, la amplitud para encontrar una partícula en diferentes lugares en diferentes momentos varía con la posición y el tiempo.

En algún caso especial puede ser que la amplitud varíe sinusoidalmente en el espacio y el tiempo como mi i ( ω t k r ) , dónde r es la posición del vector desde el origen. (No olvide que estas amplitudes son números complejos, no números reales). Tal amplitud varía de acuerdo con una frecuencia definida ω y número de onda k ...

Pero cuando ω t = k . r , el valor de la amplitud se convierte en 1 que es un número real. ¿Qué quiere decir esto? ¿Cuál es el significado físico del valor de la amplitud de onda siendo 1 ? ¿Significa esto que ω t no puede ser igual a k . r ?

1 sigue siendo un número complejo.

Respuestas (3)

No hay un significado físico observable. Dado que solo puede observar una densidad de probabilidad dada por una función de onda, la fase exacta de la onda no es observable. Físicamente, no importa si en el momento t y ubicación r la amplitud es 1 , i , o 1 i 2 .

Sin embargo, lo que puede medir es la fase relativa entre dos ondas, a través de un experimento de patrón de interferencia. Pero incluso entonces, esto no te dice si la amplitud de una onda es 1 o i o lo que sea.

En realidad, el hecho de que los observables físicos de las funciones de onda no dependan de la fase absoluta de la onda es una simetría extremadamente importante; según el teorema de Noether aplicado a la ecuación de Schrödinger, esta simetría da lugar a la conservación de una "corriente de probabilidad" (que establece que la densidad de probabilidad obedece a una ecuación de continuidad, al igual que la corriente eléctrica y la carga).

No hay un significado físico de que la amplitud compleja sea exactamente 1 en el ejemplo anterior. Simplemente significa que interferirá constructivamente con una amplitud de 1 e interferirá destructivamente con una amplitud de -1. Así como una amplitud de i interferirá constructivamente con una amplitud de i y negativamente con una amplitud de -i.

1 no es de ninguna manera excepcional aquí. También hay una invariancia de fase global en QM, lo que significa que si cambia la fase de toda la función de onda en una constante, la función de onda resultante será físicamente indistinguible de la wf original. Usando esto, puede establecer cualquier punto de su wf en 1 si lo desea, solo importarán las fases relativas.

Esto debería ser un comentario, pero es demasiado largo. la amplitud, Ψ como :

mi i ( ω t k r ) ,

El observable es el complejo conjugado al cuadrado Ψ , que da la probabilidad, la única cantidad medible.

Cuando

ω t = k . r

Ψ se convierte mi i ( 0 ) , un número complejo .

Es Ψ Ψ que se vuelve igual a 1, un número real. Cuando la probabilidad se convierte en 1, significa que tiene una medida fija (que no depende del tiempo ni del espacio) en ese valor de las variables.

La expresion mi i ( ω t k r ) , define una onda plana, la t y r son variables independientes en la expresión. No puedo ver cómo la igualdad es físicamente relevante.

Si ω t = k . r no será el ψ convertirse mi 0 cual es 1 ? De hecho, soy nuevo en la mecánica cuántica, pero si la probabilidad se vuelve 1 , ¿No será una violación del principio de incertidumbre?
Estoy pensando en términos de límites para la aproximación a cero. Todavía tendría que ser un número complejo (es por eso que afirmo que esta respuesta es un comentario). El principio de incertidumbre depende de las variables y las dimensiones. En cualquier caso, la ecuación de onda no puede representar una partícula medible (eso es lo que quiero decir con la última oración), uno tiene que usar paquetes de onda para representar partículas para que tales sustituciones matemáticas simples no puedan ocurrir, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/ hbase/Waves/wpack.html. Su ancho será consistente con HUP.
He corregido la declaración ambigua para mi i ( 0 ) , para mostrar que la expresión está en el plano de los números complejos, y debe abordarse como un límite, el real y el imaginario que van hacia cero siguen siendo un número complejo.