¿Por qué colapsa una función de onda cuando tiene lugar la observación?

El colapso de la función de onda (en la interpretación de Copenhague) es, por definición, lo que hace la medición. No hay respuesta a la pregunta "por qué", al menos no en la interpretación estándar. Una interpretación más moderna es que el sistema pierde la coherencia por interacción con el entorno y reproduce aproximadamente el colapso de la función de onda postulado, incluida la regla de Born.

El colapso de la función de onda es solo una interpretación de lo que sucede cuando se realiza una "medición" (lo que sea que eso signifique) de un sistema cuántico. La idea es que la función de onda del sistema "colapse" en un solo estado propio de uno de sus observables .

En otras palabras, el sistema pasa de no tener un valor definido de posición/momento/energía/lo que sea a tener un valor único y definido de lo que haya medido.

Una función de probabilidad, tanto clásica como cuánticamente mecánica, es una función de algunas variables.

Ejemplo clásico: tomar la probabilidad de muerte en función de la edad (fig.1 en enlace). La probabilidad en cada edad es pequeña hasta que uno alcanza edades venerables. A los 97 años la probabilidad es de un 30% de que el venerable muera ese año. La medida tiene dos valores, ya sea vivo o muerto. Una vez que ocurre la muerte, la probabilidad "colapsa" a la certeza de uno de los valores probables. Si uno mide/verifica para ese año a una persona venerable específica de 97, y él/ella está viva al final del año, esa también es una medida que se ha derrumbado con certeza. Excepto que esta terminología de colapso no se usa para las probabilidades clásicas.

La función de onda es una distribución de probabilidad para obtener un valor de medición específico para las variables que contiene, por ejemplo, para que una partícula golpee (x, y, z) en una pantalla. Si uno ve un golpe en una pantalla de una partícula, se ha realizado una medición, la probabilidad se ha reducido a certeza de que la partícula estaba en (x, y, z).

Tanto para las funciones de distribución de probabilidad clásicas como mecánicas cuánticas, se debe realizar una gran cantidad de mediciones para validar la distribución de probabilidad, si es una predicha por una teoría. Cada medición individual es un "colapso" de la distribución de probabilidad, es decir, se ha medido un elemento del comportamiento descrito estadísticamente.

Colapso es una terminología confusa y confusa, en mi opinión, por supuesto.