He oído muchas cosas, como que la función de onda se colapsa cuando se observa la partícula o el sistema que determina. Pero luego he oído que si consideramos que eso es así, es incompleto. ¿Qué es lo que realmente provoca el colapso de las funciones de onda? ¿Quizás la conciencia es una de las muchas cosas que pueden hacer colapsar las funciones de onda? ¿Qué componente de la observación provoca el colapso?
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Pas
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Nadie lo sabe. En gran parte, este tema y esta cuestión se han barrido bajo la alfombra durante la mayor parte de la física del siglo XX. Si alguna vez has oído el tópico de "cállate y calcula" aplicado a la Mecánica Cuántica, puedes suponer sin temor a equivocarte que te han instruido para que no hagas preguntas de este tipo.
Además, no existe el "colapso" de una función de onda. Esta idea del colapso se inventó simplemente para explicar cómo se puede pasar de lo que parece una superposición de estados clásicamente comprensibles a algo (un estado) con un valor determinado y clásicamente medible.
Ahora bien, la pregunta es, por supuesto, fascinante; no encontrará una respuesta en ninguno de los textos estándar de QM. Sin embargo, hay teorías que intentan dar respuestas más o menos completas a esta cuestión. Una de esas teorías (más bien una interpretación, en realidad) que conozco es la teoría de DeBroglie-Bohm.
https://en.wikipedia.org/wiki/De_Broglie%E2%80%93Bohm_theory
WetSavannaAnimal aka Rod Vance
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Para añadir a Respuesta de ArtforLife se refiere al famoso El problema de la medición cuántica . Estoy un poco en desacuerdo con su respuesta (aunque la he votado) en la medida en que no estamos barriendo la cuestión bajo la alfombra, sino que utilizamos la abstracción para desvincular las descripciones entre sí de modo que podamos abordar y concebir una descripción a la vez. En otras palabras, la Física es muy consciente de la profundidad e importancia de la cuestión y de que es un problema abierto y muy activo, pero se puede avanzar considerablemente en la física teórica y experimental sin responder a ella mediante la abstracción adecuada. A saber, postulamos la idea matemática de un observable para modelar este proceso de medición, que es un operador hermitiano junto con una receta de cómo este operador se corresponde con el proceso de medición: el estado cuántico en la medición acaba de alguna manera en uno de los estados propios del operador justo después de la medición; cuál es aleatorio, pero la distribución de probabilidad que describe la estadística de qué estado propio surge de la medición se calcula mediante la interpretación de la probabilidad de Born. Obsérvese cómo a través de esta abstracción desvinculamos nuestro cálculo estadístico del resultado del problema de la medición. Es un modelo simple del tipo "caja negra", y la cuestión de si se debe a algo tan complicado (y tan poco comprendido) como la "conciencia" se deja de lado para el cálculo.
En cuanto a lo que ocurre en la "medición", hay varias teorías actuales en las que se piensa. Hay un par de posts en este sitio sobre cómo enredo del proceso medido con el estado cuántico del aparato de medición puede dar efectos muy parecidos al cambio de estado "discontinuo" que engendra una medición modelada por el observador. Véase:
Estas ideas se formalizan y estudian en las teorías de Einselección y Darwinismo cuántico . Esencialmente, todas estas ideas caen bajo la explicación general de que la medición puede simplemente ser una pérdida de conocimiento que conlleva la interacción entre un estado cuántico conocido y un sistema de medición complicado e incompletamente caracterizado.
Doy las ideas anteriores no tanto para dar a entender que el "problema de la medición" está a punto de resolverse, sino que (1) una solución es realmente plausible incluso dentro de mi vida y (2) que se reflexione seriamente sobre el problema en lugar de "barrerlo bajo la alfombra".
