¿Por qué usamos ψψ\psi en lugar de una probabilidad directa?

¿Cuál es la ventaja/propósito de usar ψ para funciones de onda y obtener la probabilidad con | ψ | 2 en lugar de simplemente definir y usar la función de probabilidad?

Tenemos la ecuación de evolución temporal (ecuación de Schrödinger) para ψ y no por | ψ | 2
Una motivación es la interferencia de doble rendija. Es (i) la superposición de la función de onda; (ii) | ψ | 2 para obtener el patrón de difracción. si usamos ρ := | ψ | 2 directamente sin superposición de función de onda, la superposición de probabilidad es incorrecta y será difícil pensar en la raíz cuadrada de ρ y posiblemente con factor de fase..
Este hilo debería responder a la pregunta.
Vea el hilo de @NikolajK, que es realmente maravilloso. Pero en mi experiencia, esta pregunta a menudo se hace con la creencia errónea de que la mecánica cuántica y los complejos ψ son "más difíciles" de entender que la probabilidad. En mi opinión, esto es absolutamente al revés, ¡ mira aquí !

Respuestas (1)

Uno de los propósitos de usar Ψ en lugar de sólo la densidad de probabilidad es hacer coincidir la observación. Tratar solo con la densidad de probabilidad no es suficiente.

Imagina que puedes enviar partículas a través de dos rendijas adyacentes hacia una pantalla detectora. Encontrará un patrón interesante que parece que está ocurriendo un fenómeno de interferencia. Esto se llama el experimento de la doble rendija si quieres echarle un vistazo. No hay forma de explicar el patrón que aparece basado solo en las densidades de probabilidad correspondientes a cada rendija sola. En otras palabras, si la rendija #1 sola produce una densidad ρ 1 ( X ) en la pantalla, y la rendija #2 sola produce una densidad ρ 2 ( X ) en la pantalla, no hay manera de combinar ρ 1 y ρ 2 para obtener la densidad real ρ eso se observa.

Usando la amplitud de probabilidad Ψ nos permite predecir el patrón real.

Debo mencionar que, históricamente, esta no fue la motivación para introducir Ψ , pero es una forma conveniente de ver la necesidad a posteriori. Yo creo Ψ apareció por primera vez en la ecuación de Schrödinger como una forma de obtener las energías permitidas de un sistema acotado. Esta es una ecuación en Ψ , no ρ . No fue hasta después del concepto de Ψ que la conexión ρ = | Ψ | 2 se hizo. No obstante, como señaló user36952, tenemos una ecuación que describe cómo Ψ se desarrolla en el tiempo, no cómo ρ desarrolla