Movimiento discreto frente al colapso de la función de onda

Recuerdo una vez, cuando era niño, pensar que los objetos en realidad no se "mueven", pero que a una escala muy pequeña tendrían que "desaparecer" y luego "aparecer" de nuevo en su posición recién cambiada, tal como las computadoras representan el movimiento. Partículas basadas en frecuencias de actualización. Esto se relaciona con la paradoja de Zeno que se resuelve con sumas infinitas.

Luego escuché sobre el colapso de la función de onda cuántica y el experimento de la doble rendija, y luego pensé: oh, tal vez la naturaleza resolvió el problema al convertir cualquier cosa que quiera moverse en una onda en lugar de hacer que una sola partícula "aparezca" y "desaparezca" en una nueva forma. posiciones a medida que se mueve. Waves es, por cierto, una solución muy elegante en comparación.

Mi pregunta es: ¿Mi pensamiento fue correcto? ¿Son las ondas (y el colapso de las ondas) la forma en que la naturaleza hace que las partículas se muevan?

No lo creo, hay leyes de conservación que no te dejan destruir la materia.
¿Por qué el voto negativo para la pregunta?
@jinawee en mecánica cuántica existe el principio de incertidumbre de Heisenberg que permite que la energía total de un sistema diverja por un corto tiempo.
Creo que es incorrecto pensar que la partícula tiene una ubicación exacta. Si ve la partícula como una distribución de probabilidad centrada en algún punto del espacio, puede imaginar que la distribución de probabilidad se mueve continuamente al disminuir la probabilidad de la partícula en un lado y aumentarla en el otro lado.

Respuestas (3)

Las partículas se mueven continuamente. No hay "desaparecer" y "reaparecer". Si tales movimientos discretos fueran el caso, deberíamos poder detectarlos mediante experimentos de dispersión y encontrar que ciertas regiones del espacio siempre parecían estar vacías (de manera similar a cómo detectaron que los átomos eran en su mayoría espacio vacío). Ningún experimento ha detectado este fenómeno.

Además, la redacción que eligió es engañosa. La "naturaleza" no resuelve ningún problema. La gente crea los problemas y la gente los resuelve.

¿Por qué el voto negativo?
mira mi respuesta Las partículas aparecen continuamente y se aniquilan en el vacío.
no hay "movimiento continuo" en la mecánica cuántica.
No creo que tenga mucho que ver con la pregunta del OP. No hay un aspecto "espacial" en los efectos de bucle en una partícula que se propaga. Tomando su ejemplo, nunca podríamos medir el positrón en el par virtual electrón-positrón, de lo contrario no sería virtual. Así que no es que el electrón desaparezca en x=0 y luego vuelva a aparecer en x=1.
Además, la confusión con los efectos de bucle proviene del hecho de que el electrón nunca es puramente un electrón, ya que su carga perturba el estado de vacío del campo EM y esta perturbación se propaga. De cualquier manera, el resultado sigue siendo que el electrón y su perturbación se mueven continuamente. Con respecto a QM, las partículas libres se mueven continuamente. No sé a qué te refieres con "no hay movimiento continuo".
En primer lugar, haga una distinción entre cómo los modelos matemáticos abordan los problemas y cómo podrían funcionar en la realidad. Por ejemplo, QM usa estadísticas para abordar el problema de no poder saber la ubicación exacta de los electrones en un átomo, pero eso no implica que los electrones no tengan posiciones fijas. Tal vez en los modelos las partículas se mueven continuamente, pero los modelos IE no explican necesariamente por qué existe tal cosa como la dualidad onda-partícula, los modelos simplemente hacen todo lo posible para predecir los efectos del fenómeno. Y solo digo que las partículas parecen convertirse en ondas para moverse y vencer a Zeno.

De hecho, el movimiento de las partículas se puede describir como en su primer punto: por ejemplo, la propagación de un electrón se puede ver como la creación de un par virtual electrón-positrón delante del electrón que se propaga, y luego la aniquilación del primer electrón con el positrón para que el electrón recién creado permanece.

¿No es esto bastante filosófico? Las partículas virtuales no se pueden detectar y hay teorías que no las utilizan (por ejemplo, QFT en la red). Por ese razonamiento deberías decir que cuando una partícula va de A a B hay infinitas partículas creadas-destruidas en todo el Universo. Y la visión del OP del colapso y el movimiento de la función de onda parece incorrecta, pero no sé suficiente QM para estar seguro.
@jinawee todo lo relacionado con la interpretación de la mecánica cuántica es bastante filosófico. Pero este modelo explica, por ejemplo, por qué en ciertas circunstancias las partículas aparentemente pueden moverse más rápido que la luz en.wikipedia.org/wiki/Hartman_effect
@jinawee, por supuesto, uno puede interpretarlo de otra manera: es decir, la velocidad de la partícula varía a medida que la partícula se propaga, a veces alcanzando valores más rápidos que la luz, permaneciendo constante solo en promedio. Pero esta interpretación es equivalente a la de las partículas virtuales porque una antipartícula en realidad puede verse como una partícula que retrocede en el tiempo. Es decir, antipartículas que se mueven de B a A, son partículas que se mueven de A a B a una velocidad súper infinita.

¡Esta es una excelente pregunta! La naturaleza del "movimiento" siempre ha sido misteriosa. La gente se ha preguntado cómo puede moverse un objeto rígido, notando que en un momento está en un lugar y en algún momento posterior en otro lugar, pero ¿cómo transita entre estos lugares? ¿Lo hace paso a paso, o de alguna manera cambia su forma y se mueve como un gusano? Esta pregunta generalmente no se plantea, pero es importante, ya que el misterio del movimiento sigue sin resolverse y parece desafiar un análisis detallado. Si el movimiento de un objeto rígido procede de manera escalonada que imita una transición continua, estos pasos deben ser muy pequeños, y cuanto más pequeños son, mayor debe ser su frecuencia. Si dicho movimiento se acerca a un estado continuo suave, esta frecuencia aumenta más allá de cualquier límite. Los antiguos griegos pensaban que esto es imposible, y ahora sabemos que en realidad tenían razón, porque la relación de incertidumbre de Heisenberg evita que los pasos incrementales se vuelvan arbitrariamente pequeños; el movimiento paso a paso se disuelve en una confusión de incertidumbre. En el pasado, la gente pensaba que esta objeción podría superarse con el cálculo diferencial, originalmente desarrollado por Isaac Newton y Gottfried Leibnitz, que permitía que los incrementos se hicieran "infinitamente pequeños", pero a principios del siglo XX aprendimos que, de hecho, este problema ha nunca se ha resuelto y el movimiento sigue siendo misterioso. Algunos piensan que la Relatividad General puede modelar el movimiento, pero esto no es cierto porque GR no puede explicar la progresión del tiempo. La explicación del movimiento requiere una nueva física. porque la relación de incertidumbre de Heisenberg evita que los pasos incrementales se vuelvan arbitrariamente pequeños; el movimiento paso a paso se disuelve en una confusión de incertidumbre. En el pasado, la gente pensaba que esta objeción podría superarse con el cálculo diferencial, originalmente desarrollado por Isaac Newton y Gottfried Leibnitz, que permitía que los incrementos se hicieran "infinitamente pequeños", pero a principios del siglo XX aprendimos que, de hecho, este problema ha nunca se ha resuelto y el movimiento sigue siendo misterioso. Algunos piensan que la Relatividad General puede modelar el movimiento, pero esto no es cierto porque GR no puede explicar la progresión del tiempo. La explicación del movimiento requiere una nueva física. porque la relación de incertidumbre de Heisenberg evita que los pasos incrementales se vuelvan arbitrariamente pequeños; el movimiento paso a paso se disuelve en una confusión de incertidumbre. En el pasado, la gente pensaba que esta objeción podría superarse con el cálculo diferencial, originalmente desarrollado por Isaac Newton y Gottfried Leibnitz, que permitía que los incrementos se hicieran "infinitamente pequeños", pero a principios del siglo XX aprendimos que, de hecho, este problema ha nunca se ha resuelto y el movimiento sigue siendo misterioso. Algunos piensan que la Relatividad General puede modelar el movimiento, pero esto no es cierto porque GR no puede explicar la progresión del tiempo. La explicación del movimiento requiere una nueva física. desarrollado originalmente por Isaac Newton y Gottfried Leibnitz, lo que permitió que los incrementos se volvieran "infinitamente pequeños", pero a principios del siglo XX aprendimos que, de hecho, este problema nunca se ha resuelto y el movimiento sigue siendo un misterio. Algunos piensan que la Relatividad General puede modelar el movimiento, pero esto no es cierto porque GR no puede explicar la progresión del tiempo. La explicación del movimiento requiere una nueva física. desarrollado originalmente por Isaac Newton y Gottfried Leibnitz, lo que permitió que los incrementos se volvieran "infinitamente pequeños", pero a principios del siglo XX aprendimos que, de hecho, este problema nunca se ha resuelto y el movimiento sigue siendo un misterio. Algunos piensan que la Relatividad General puede modelar el movimiento, pero esto no es cierto porque GR no puede explicar la progresión del tiempo. La explicación del movimiento requiere una nueva física.

Tal vez sea solo yo, pero no creo que esto realmente responda la pregunta.
Movimiento discreto frente al colapso de la función de onda
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