La mecánica cuántica y el principio de incertidumbre

Question

Tengo una comprensión limitada de esto, así que por favor perdone mi pregunta si raya en lo estúpido. Por lo que he leído en varios libros, en Internet y en la cultura popular, etc. Los eventos cuánticos se consideran inciertos, la posición o los estados de los objetos muy pequeños que se consideran no son definitivos, sino que caen bajo la descripción de una forma de onda. Que es una descripción espacial que da probabilidades de localizar lo pequeño en un punto determinado del entorno. (bueno, hasta donde yo puedo entender). El experimento hipotético de los gatos de Shroedingers se utiliza para dar una imagen de esto a la audiencia. Y por lo que puedo entender de él, se dice que el gato está en dos estados, vivo y muerto simultáneamente hasta que el experimentador abre la caja y observa la situación. En este momento la incertidumbre se derrumba y se revela el destino del gato. Lo que entiendo de esto es que el evento macroscópico de abrir la caja fuerza "causalmente" a los eventos cuánticos a llegar a una conclusión y no hay más incertidumbre. La forma de onda se colapsa y el estado del evento cuántico se revela en ese momento, así como el destino del gato.

Así que mi pregunta es, ¿significa la HUP que los eventos cuánticos no tienen un estado definido hasta que los mides u observas? ¿O los sucesos cuánticos tienen un estado definido en un momento determinado pero este estado es simplemente desconocido para nosotros hasta que los observamos? ¿O se supone que debemos extraer algo más de la imagen de la mecánica cuántica? Y lo que me molesta es que ¿no es todo desconocido e incierto para un experimentador u observador hasta que lo observan o miden? ¿Así que la descripción de la forma de onda es innecesaria y las cosas son simplemente desconocidas, o es la forma de onda una descripción de la percepción de los observadores de lo desconocido? Estoy un poco confundido y se agradecería cualquier orientación. Gracias por tener paciencia si no he entendido bien los conceptos, pero el tema me parece desconcertante.

Answer 1

La teoría cuántica actual dice que todo tiene un estado cuántico, que define su función de onda (el concepto más básico de "estado" que verás en QM). Sin embargo, los estados cuánticos no son medibles en sentido clásico. No se conoce ninguna forma de capturar completamente un estado cuántico mediante mediciones clásicas.

El ejemplo más famoso, la posición y el impulso, resulta ser un ejemplo útil. Usted y yo, pensando de forma clásica, pensamos en la posición y el momento por separado, como conceptos independientes. En la mecánica cuántica, estos dos conceptos están entrelazados en un estado de posición-momento. Nunca podremos saber realmente cuál es este estado de posición-momento, pero podemos elegir entre medir la posición o medir el momento. Sin embargo, si intentamos medir ambos, nos encontramos con que hay una incertidumbre que no puede reducirse, incorporada directamente a las ecuaciones y definiciones que describen lo que significa medir un estado.

En cuanto a su último párrafo, hay varios interpretaciones de QM. La QM es sólo un conjunto de ecuaciones. Es la interpretación la que proporciona algún significado físico a esas ecuaciones. Usted está más familiarizado con la interpretación de Copenhague. Es la más popular (por razones históricas), pero hay varias más. La interpretación de muchos mundos le dará una interpretación diferente de lo que estas cosas "significan" para nosotros. La onda piloto de deBroglie-Bohem le dará una interpretación diferente. Todos ellos utilizan las mismas ecuaciones de QM, pero las interpretan de forma diferente en un intento de "darles vida" de forma que encajen con la física clásica.