¿Se está moviendo o no el electrón en un orbital atómico?

¿Qué es un electrón?

Es una partícula elemental en el modelo estándar de física de partículas, que es un modelo muy bien validado.

Un electrón lleva el atributo de una "partícula" porque cuando no está en un estado ligado parece una partícula clásica y se mueve como una partícula clásica:

La línea curva fue producida por un electrón que fue golpeado por una de las doce partículas K del haz de paso en una cámara de burbujas de hidrógeno líquido. Se curva en un campo magnético aplicado y pierde energía rápidamente, girando en espiral hacia adentro.

Cuando se libera del átomo de hidrógeno, tiene un impulso medible y todos los demás atributos en la tabla del modelo estándar .

La física atómica también tiene un modelo matemático muy exitoso, que para el átomo de hidrógeno lo describe como un estado ligado complejo de un electrón y un protón en su potencial electrostático común inducido por las cargas que llevan. El modelo tiene mucho éxito porque reproduce la serie de Balmer y Lyman para las transiciones del átomo desde y hacia diferentes estados de energía por la emisión o absorción de un fotón. Esto es lo que puede ser medido por el sistema atómico, y nota que es el totalátomo que es descrito por las soluciones de la ecuación mecánica cuántica. El modelo no ofrece un mango para medir el electrón o el protón individualmente. Permite visualizar el protón en reposo y la probabilidad de encontrar el electrón en un (x,y,z) alrededor del protón como un punto en un orbital, y la distribución de probabilidad tiene una forma en el espacio, pero en realidad se está trabajando con todo el átomo, y cómo las cargas de las dos partículas participantes, el electrón y el protón, responden a las interacciones desde fuera del sistema: eso es lo que son los orbitales de hidrógeno "medibles" :

Esta es la distribución de probabilidad de la función de onda del átomo de hidrógeno al cuadrado, medida con un ingenioso método.

Por lo tanto, no es posible medir la velocidad de las partículas en un estado unido entre sí. Se puede suponer que la energía del nivel de energía es la energía de la partícula y calcular un valor de momento, pero no un vector de momento.

En el nivel de la mecánica cuántica, son las interacciones las que se pueden medir y ajustar con modelos. Una vez que una partícula deja una huella macroscópica, se encuentra en el régimen clásico.

Estás aplicando conceptos clásicos al mundo cuántico, no funciona así. Como se señaló anteriormente, una definición de "movimiento" implica que se trata de alguna trayectoria o camino. No existe tal cosa para una partícula cuántica.

Siga extendiendo la aplicación de la probabilidad a todas las áreas, no solo digamos, el principio de superposición, sino también los diferentes caminos a lo largo de una partícula que se pueden propagar, y desconfío incluso de usar la palabra propagar, ya que implica una pista definida, lo cual es engañoso. .

Podrías echar un vistazo a esto: Path Integral Formalism y esto:

La buena noticia es que las partículas que componen una pelota de fútbol cuando la pateas seguirán el camino que adivinas intuitivamente que seguirán, deben hacerlo, de lo contrario la lógica clásica se desmorona, la mala noticia es que para seguir cómo una partícula individual sale de tu el pie al poste es mucho más sutil. Este es uno de los pocos casos en los que es más fácil tratar con un gran número de partículas que con partículas más pequeñas.

Además, los electrones son indistinguibles entre sí, por lo que si el campo de electrones produce otro, no puedes rastrearlos. Aprender mecánica cuántica es un trampolín hacia una representación más precisa del mundo cuántico, y surgen preguntas como la suya porque es difícil no ver las "cosas" micro como versiones reducidas del mundo macro, que no lo son.

Mi punto es que nuestra mejor descripción de la palabra cuántica "real" (hasta la fecha) es la Teoría del campo cuántico , que elimina por completo cualquier conexión directa entre el mundo clásico y el mundo cuántico, como el escenario en su publicación.