¿Hay algo más que el tiempo que "provoque" la descomposición de un átomo radiactivo?

En realidad, todos los átomos son idénticos. El momento en que se observa que se desintegra no es una propiedad intrínseca de un átomo dado, sino un efecto de la mecánica cuántica. Para cualquier intervalo de tiempo dado, existe una amplitud finita para una transición a un estado de descomposición, que a su vez corresponde a una probabilidad finita, ya que las partículas emitidas escaparán del sistema una vez que se alcance dicho estado. Esto también significa que el proceso es irreversible, debido a la naturaleza abierta del sistema. Esto funciona de la misma manera que las transiciones atómicas cuando los átomos emiten fotones (consulte la página de Wikipedia correspondiente ).

Para cada átomo no decaído, en cada contenedor de tiempo$T$hay una probabilidad de transición al estado decaído dada por una probabilidad fija$p$(que es independiente de$T$, y depende únicamente del tamaño del binning). Así entre el tiempo$t$y$t+\Delta t$hay una probabilidad fija$\Delta p = \lambda \Delta t$de transición al estado decaído para cualquier átomo dado. entonces si tenemos$N(t)$núcleos no descompuestos en el tiempo$t$, entonces en el momento$t+\Delta t$Nosotros deberíamos tener$N(t+\Delta t) = (1-\lambda\Delta t)N(t)$. Reorganizando thisa y tomando el límite$\Delta t \to 0$obtenemos$dN/dt = -\lambda t$. Resolviendo esta ecuación se obtiene el número total de núcleos que quedaron sin descomponerse en el tiempo$t$como$N(t) = N(0) e^{-\lambda t}$.

De todos modos, el punto a sacar de todo esto es simplemente que los átomos son todos idénticos y se descomponen mediante un proceso puramente aleatorio.

ACTUALIZACIÓN: olvidé mencionar que la probabilidad de desintegración se puede aumentar, por ejemplo, mediante la colisión con otra partícula para obtener la energía adecuada, y así es exactamente como funcionan las bombas nucleares basadas en la fisión. Aquí, sin embargo, nuevamente, no hay nada especial en la descomposición del átomo en particular, y son simplemente las partículas involucradas en la colisión las que tienen una mayor probabilidad de descomposición. (Debo admitir que he reducido esta imagen a lo básico, ya que de lo contrario tendría que ser una discusión mucho más técnica).

Puede desencadenar la descomposición de ciertos núcleos con rayos gamma, al igual que puede estimular la emisión de fotones de átomos excitados con radiación entrante. Incluso puedes hacer una bomba si ese es tu tipo de cosas. emisión inducida

Creo que incluso si hubiera una "variable desencadenante" para cada átomo, uno tendría que aleatorizarlo de todos modos para describir un conjunto de átomos en descomposición.

Por otro lado, en el caso de los átomos hay una emisión estimulada - con ayuda de fotones coherentes con el fotón "futuro". Esto demuestra que el "ambiente" es algo importante. Tan pronto como el entorno es complicado y difícil de controlar, se puede pensar vagamente que el carácter aleatorio de las desintegraciones se debe al carácter aleatorio del "entorno QM desencadenante".

Hay más razones que el simple tiempo aleatorio como podemos ver en esta imagen.
(M. Yamamoto et. al. Revista de radiactividad ambiental, 2006, 86, 110-131) (de WP )
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Estos datos se basan en sedimentos. Como los sedimentos rastrean las condiciones ambientales, actúan como un representante.

La siguiente imagen es una variación de la tasa de decaimiento del isótopo radiactivo 32Si, y se encuentra en
"Evidence for Correlations Between Nuclear Decay Rates and Earth-Sun Distance" de Jenkins et al. 2008.
Más tarde, se descartó la conexión entre la distancia y el Sol. , pero los datos siguen siendo válidos.

Se pueden encontrar datos similares sobre la variación estacional de neutrinos y Wimp.
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un documento relacionado, en la dirección opuesta se puede encontrar aquí
"Evidencia contra las correlaciones entre las tasas de desintegración nuclear y la distancia Tierra-Sol"
"Hemos reexaminado nuestros datos publicados anteriormente... No encontramos evidencia de tales correlaciones "
Usaron proporciones y este resultado nulo es de esperar si tanto las muestras como la referencia 'presunta' se ven afectadas por los mismos procesos nucleares. En mi opinión, en esta situación, un procedimiento de conteo es mejor que usar proporciones.

Si la propuesta de Jenkins fuera correcta, es muy poco probable que las desintegraciones alfa, beta-menos, beta-más y captura de electrones de todos los isótopos radiactivos se vean afectadas cuantitativamente de la misma manera. Por lo tanto, también se esperaría que las proporciones de recuentos observadas de dos isótopos diferentes mostraran variaciones anuales.

Para minimizar la influencia de cualquier cambio en el rendimiento del detector y/o de la electrónica, analizamos las proporciones de las áreas de los picos de rayos gamma del isótopo de interés y las de un isótopo de referencia cuya vida media era bien conocida.

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Existen variaciones estacionales (diurnas y anuales) en los procesos radiactivos:

1. Radón, Plomo, etc...
2. Producción de neutrones en reactores (en laboratorio y en misiones espaciales RTG)
3. neutrino
4. DM - WIMP

No sé lo que dicen los expertos sobre las explicaciones reales. Creo que no saben los porqués. Estoy en la búsqueda de datos etiquetados con la fecha y hora y el lugar geográfico del 'crimen'.
¿Alguien puede ayudar, por favor?

¿Son iguales los átomos de un mismo isótopo?
No puedo estar de acuerdo con la respuesta más votada, por Joe:

"En realidad, todos los átomos son idénticos. El momento en que se observa que se desintegra no es una propiedad intrínseca de un átomo dado, sino un efecto de la mecánica cuántica".

¿Desde cuando la mecánica cuántica tiene efectos? QM no produce ningún efecto , QM describe lo que vemos a nivel estadístico.
Vemos que en un momento particular, un átomo en particular se descompuso y el otro no. Tiene que ser una propiedad intrínseca de ese átomo en particular que lo hizo decaer en ese preciso momento.

No conozco ningún experimento que haya tratado de medir cuánto igual o distinto puede ser un grupo similar de átomos. La comunidad tiene la esperanza de que sean idénticos. Soy escéptico sobre este tema y no doy nada por sentado, que puedo decir 'Son diferentes unos de los otros' .

Parece que se asume ampliamente que el clic observado en el contador geiger corresponde a la descomposición instantánea de un átomo de tritio en particular. No sé si solo estoy señalando lo obvio, pero estoy bastante seguro de que esta correspondencia nunca se ha demostrado explícitamente. La mecánica cuántica nos dice que hay un cierto flujo de electrones que emanan del vial de tritio; que hay una cierta frecuencia de clics en un contador geiger; y que si se analiza, la muestra de tritio se puede separar en dos flujos, uno de los cuales resulta ser helio. Estos son tres fenómenos diferentes, ninguno de los cuales puede correlacionarse fácilmente con ninguno de los otros.

Para decirlo claramente, todo lo que podemos decir sobre su muestra de tritio es que los átomos están en una superposición de estados. Cuando se observan individualmente, se encuentran en uno u otro estado atómico: tritio o He3. No conozco ningún experimento en el que podamos identificar el momento en que un átomo de tritio en particular cambió de estado.

Sir Isaac Newton luchó exactamente con esta pregunta, en el contexto de la óptica, y lo mejor que pudo encontrar fue una teoría de ondas superlumínicas asociadas con partículas de luz. (La pregunta que hizo Newton era esencialmente la misma pregunta que la suya: si un haz de luz se absorbe en un 20 % en una superficie de vidrio y se refleja en un 80 %, y si la luz es particular, ¿cómo puede una partícula actuando sola tomar una decisión correcta?) todo el asunto de seleccionar uno de un conjunto posible sin razón aparente se puede utilizar para la computación cuántica. Puede calcular efectivamente una "diagonalización de una matriz". Veamos más de cerca el significado de aleatorio. Random es el límite de compresibilidad de un patrón, la eliminación de toda previsibilidad. El patrón en su conjunto tiene este carácter, por lo que es una característica del conjunto. Una partícula radiactiva no tiene el conocimiento del que hablas, de hecho le falta información. Está prohibido llevar conocimiento predictivo. No se puede proyectar información de ninguna parte de la secuencia, presente o futura, para determinar ninguna parte de la secuencia. En este sentido, cada evento en la secuencia no tiene conocimiento extraíble sobre su posición en la secuencia. Es un espía seguro, incapaz de traicionar a sus compañeros.
Esto ni siquiera responde la pregunta, pero da una mejor manera de pensar al respecto. Lo que vemos sobre la aleatoriedad como artificial debería verse más como un valor predeterminado natural. Einsten protesta que Dios no juega a los dados, pero posiblemente se esté quejando de que si Dios juega a los dados, eso significa que Dios siempre retendrá información.