¿Existen nuevos conceptos para la explicación de la dualidad onda-partícula?

La onda electromagnética está compuesta por una gran cantidad de fotones. Los fotones son partículas elementales, tienen masa cero, son partículas puntuales y su energía está caracterizada por la frecuencia de la onda clásica que observamos macroscópicamente, dada por

No llevan campos eléctricos o magnéticos explícitos.

Su función de onda es la solución de una versión cuantificada de la ecuación de Maxwell, que tiene información del potencial electromagnético de cuatro vectores A y, por lo tanto, la continuidad entre clásico y cuántico. El cuadrado de la función de onda da la probabilidad de encontrar un fotón en (x,y,z,t). La probabilidad tiene propiedades sinusoidales de la misma frecuencia que la onda electromagnética que emerge de trillones de fotones. La forma en que esto sucede se describe para los que tienen inclinaciones matemáticas en esta entrada de blog .

Por cierto, las interacciones entre fotones y fotones son muy débiles, los fotones no se agrupan porque interactúan, sino porque se superponen en el espacio-tiempo de tal manera que construyen el campo clásico.

Llegamos a QED y trabajamos con la cuantización de campos pero nuestra expresión verbal es de 1920.

Nuestra expresión verbal (de los físicos) también es de la década de 1650 cuando hablamos de cantidades termodinámicas y, a menudo, de la década de 1679 sobre cálculos gravitatorios. La física tiene continuidad. Nuestro conocimiento de la fina estructura de la materia no ha destruido la elegante estructura de la termodinámica. La validación de la relatividad general no destruyó la elegante estructura de la mecánica clásica. Cuando las dimensiones son grandes y las cantidades entran en el Principio de Incertidumbre de Heisenbergson lo suficientemente grandes para satisfacerla siempre, los efectos de la mecánica cuántica son ignorables, uno usa las formulaciones clásicas por su elegancia y conveniencia. Uno puede derivar variables termodinámicas de la mecánica estadística cuántica, pero las matemáticas de QSM serían una enorme carga de cálculo innecesaria en el diseño de un motor de automóvil.

Cuando las soluciones de la ecuación clásica de Maxwell son apropiadas para un problema, son mucho más fáciles de calcular y manejar y se usan ampliamente.

¿Existen nuevos conceptos para la explicación de la dualidad onda-partícula?

En mi opinión, los conceptos están ahí desde que se utilizó la teoría cuántica de campos para los cálculos en el régimen cuántico. Es solo que el lenguaje se ha vuelto esotérico, dependiente de las matemáticas, y es fácil hacer simplificaciones excesivas al popularizar la física moderna.

Si por nuevo te refieres a la aceptación del uso dispar de la palabra "partícula" y "onda" en los campos clásicos y cuánticos, sí, los físicos aceptan que en el régimen cuántico uno debería tener un nombre para una entidad mecánica cuántica, tal vez quartículo: ), que en algunas condiciones de contorno se asemeja a la cinemática de partículas puntuales clásicas, y en algunas condiciones de contorno la probabilidad de medición es periódica con una estructura de onda.

@anna v: No es una respuesta, pero anhela comentarios. No pude unir algunos hechos.

1º: "La onda electromagnética está compuesta por una gran cantidad de fotones". con lo que estoy totalmente de acuerdo. Pero la siguiente oración "Ellos (los fotones) no llevan campos explícitamente eléctricos o magnéticos". No pude quedarme con el primero. ¿Por qué? ¿Cómo una onda de radio podría ser un campo EM sin que los fotones tengan un campo EM? Hay una gran diferencia entre las ondas de radio y las ondas EM de fotones. Los electrones se acelerarán en la varilla de la antena y emitirán fotones. Los electrones hacen esto más o menos sincrónicamente con la CA del generador de antena. Esa es la razón de la onda de radio con su amplitud (depende solo de la longitud de la varilla) y su frecuencia (depende del generador y más o menos de la longitud de la varilla). Una evidencia de esto es el hecho de que el receptor no necesita en absoluto una antena con la amplitud de longitud del emisor. Es suficiente usar una pequeña pieza de conductor que será golpeada por una pequeña corriente de fotones.

2º: Los electrones en la antena en total se aceleran paralelos a la varilla de la antena. El campo magnético resultante es perpendicular a la barra y el campo eléctrico resultante (excepto el extremo de la barra) es nuevamente paralelo a la barra. Esta situación cambia rápidamente. Hay alguna divergencia de la onda de radio. ¿Viene de la interacción de los fotones o mejor dicho de los campos EM de los fotones?

3º: ¿Qué hace el cambio entre la onda de radio de campo cercano con su diferencia de cambio de 90° entre el componente eléctrico y magnético y el campo lejano sin esta diferencia? ¿Son los fotones individuales los responsables de este estado?

4º: ¿Qué pasa con el rebote (no pude encontrar en este momento la palabra correcta, suena como lo que escribí) de fotones de estrellas lejanas? Dos fotones viajan juntos. ¿Cómo pueden hacer esto sin la interacción de sus campos EM?