¿La naturaleza ondulatoria de una partícula se refiere a la función de onda?

No, porque las funciones de onda no son ondas en el espacio. Son ondas en enormes espacios de posibilidades de alta dimensión. Si tiene dos partículas, la función de onda está ondeando en 6 dimensiones (las dos posiciones de las dos partículas forman un espacio de posibilidades de seis dimensiones), si tiene tres partículas, la función de onda está en 9 dimensiones. Así que siempre es erróneo pensar en ello como una onda en el espacio, como un campo.

Hay un campo que obedece a la ecuación de Schrödinger, pero este campo clásico es una onda clásica, como E y B, que describe muchos bosones coherentes en el mismo estado cuántico, todos moviéndose juntos, como un superfluido o un condensado de Bose-Einstein.

El punto clave para comprender la dualidad onda/partícula es que cuando describimos algún sistema (por ejemplo, un electrón) como una onda, lo que queremos decir es que interactúa como una onda . De manera similar, cuando lo describimos como una partícula, queremos decir que interactúa como una partícula . El electrón en sí no es ni una onda ni una partícula: es, bueno, un electrón.

El otro punto es que podemos describir nuestro sistema usando varios enfoques matemáticos. Cuando dices función de onda , supongo que estás pensando en las soluciones de la ecuación de Schrödinger . La ecuación de Schrödinger es básicamente una ecuación de onda, por lo que funciona muy bien para describir interacciones de tipo onda. Se puede usar para describir interacciones similares a partículas, pero esto se complica porque tienes que modelar tu partícula como la superposición de infinitas ondas.

Tiene toda la razón en que la función de onda describe la probabilidad de encontrar la partícula, pero la función de onda no es simplemente una onda como una onda sinusoidal.

La mecánica cuántica habitual se basa aproximadamente en los siguientes principios: 1. Para cualquier sistema físico dado ("pequeño")$S$hay asociado un conjunto$H_S$de estados físicos. 2. En cualquier instante de tiempo$t$sistema$S$existe en algún estado$a_t\in H_S$. La evolución temporal de este estado se rige por una ecuación diferencial de primer orden (en el tiempo) denominada ecuación de Schrödinger. 3. Estado$a_t$lleva toda la información sobre el sistema que uno puede esperar obtener. Esta información es probabilística y depende de qué 'observable' desee medir. En particular, si desea medir la posición, verá una partícula, si desea medir el impulso, verá una onda. Sin embargo, las palabras a veces pueden ser engañosas; por lo que debe consultar algún buen texto, por ejemplo, Cohen, Tannoudji Volumen 1.

Editar: "Onda", ya que este término se usa en QM, no significa una onda física ordinaria sino una "onda de probabilidad" matemática. Entonces, cuando hablamos de la naturaleza ondulatoria de una partícula, nos referimos a la onda de probabilidad del espacio de posición (o función de onda) asociada con ella. Entonces tienes razón :-)

¿La naturaleza ondulatoria de una partícula se refiere a la función de onda?

No, y por una razón muy sencilla. La naturaleza ondulatoria de una partícula cuántica se refiere a la evidencia empírica (observaciones) de que las partículas cuánticas , como el electrón y el fotón, presentan propiedades ondulatorias clásicas , como la interferencia y la difracción.

La función de onda de una partícula cuántica es parte de un modelo matemático que, en el límite no relativista, predice con precisión tanto las observaciones de tipo onda como las de tipo partícula. La magnitud de la función de onda al cuadrado se interpreta como una densidad de probabilidad.