Probabilidad cero de encontrar un electrón en el núcleo.

la función de onda que describe un electrón en un estado p ($L=1$) con$m=0$de hecho se desvanece en el$z=0$plano porque el armónico esférico$Y_{10}$es proporcional a$\cos(\theta)$que se desvanece en ese plano, incluso en el mismo origen.

El valor absoluto al cuadrado de esta función de onda describe la densidad de probabilidad de que el electrón se encuentre en un punto dado. Esto es cierto en cualquier momento y responde completamente a la pregunta "adónde ha ido el electrón". Debido a que el estado es estacionario, se ha ido al mismo lugar donde siempre ha estado: en el estado p.

Se podría pensar que el electrón está saltando entre el positivo$z$y negativo$z$medias nubes. Y, de hecho, el enfoque integral de trayectoria de Feynman para la mecánica cuántica le dice que debe sumar todas las trayectorias posibles para obtener las amplitudes de transición. Siempre incluirán trayectorias que van entre las medias nubes, o en cualquier otro lugar del Universo. Es cierto que la mayoría de ellos casi cancelará. Y es cierto que el$l=1$,$m=0$la función de onda desaparece en el$z=0$avión. No hay contradicción aquí.

En la (incorrecta) teoría de Bohm, el electrón (ficticiamente real como un punto) está influenciado por el "potencial cuántico" que lo repele de los lugares donde$\psi=0$. Entonces, en el estado p, el electrón bohmiano sería repelido por el$z=0$avión, también. Si comenzó en la media nube superior, se quedaría allí, y lo mismo ocurre con la media nube inferior.

Pero la imagen bohmiana de la física es físicamente incorrecta: solo menciono el punto en aras de la exhaustividad porque parece estar pensando en una "posición real del electrón" en cada momento: un concepto erróneo fundamental. De acuerdo con la mecánica cuántica, el electrón simplemente no tiene ninguna posición nítida particular en cada punto.

El electrón no tiene que hacer un túnel en ningún lado porque no has mostrado que el signo de su$z$ha cambiado alguna vez. Pero incluso si cambiara, uno no necesitaría ningún túnel porque no hay una barrera potencial por la que tendría que atravesar. En particular, los puntos donde$\psi$pasa a desaparecer no son un "muro" en ningún sentido. Son solo ceros de la función de onda. En la mecánica defectuosa de Bohm, los puntos$x$con$\psi(x)=0$son singulares (generalmente loci de solenoides extraños), pero en la mecánica cuántica real que es totalmente lineal en$\psi$, no hay nada especial en los puntos con$\psi(x)=0$.

Pero incluso si el electrón tuviera que hacer un túnel en algún lugar, lo que nunca es el caso de un solo átomo, nunca podría convertirse en un fotón virtual porque una transformación tan extraña violaría la conservación de la carga eléctrica y el espín, entre muchas otras cosas.

Disculpas por desacreditar tantas cosas, pero tu pregunta no era una pregunta real. Estaba más cerca de una secuencia de aproximadamente 37 conceptos erróneos fundamentales e independientes sobre la física.

Mis mejores deseos Lubos

El núcleo no está en un solo punto en el espacio. Es un objeto cuántico y por lo tanto no tiene una posición determinada. En consecuencia, en un átomo físico real no hay un único punto por el que tenga que pasar el electrón.

El problema aparente surge sólo de nuestras aproximaciones. Para obtener un problema en el que el núcleo no se moviera, tendríamos que tener un núcleo de masa infinita y esto conduciría a una singularidad gravitatoria. Incluso requerir que la carga del núcleo se origine en un solo punto requeriría singularidades. Estos no son problemas físicos, son problemas matemáticos.