¿La función de onda de las partículas en el interior de un gas está dispersa o localizada?

Question

Para una partícula libre individual que comienza localizada, el paquete de función de onda se propaga con el tiempo, por lo que la partícula se vuelve menos localizada. Supongamos ahora que tenemos un gas de esas partículas dentro de una caja, y permitimos que colisionen (usando algún potencial): ¿seguirá extendiéndose indefinidamente la función de onda de cada partícula, o las colisiones actúan como una fuente de decoherencia y la función de onda se relocaliza de nuevo? He oído ambos argumentos por diferentes colegas, incluso en libros de texto. ¿Alguien ha hecho una simulación por ordenador que muestre cuál sería la mejor imagen?

Answer 1

Supongo que se refiere a que el gas está contenido en una caja mágica. De lo contrario, las paredes formarían parte del sistema, intercambiando momento/energía con las "partículas". No tengo respuesta para ti; no lo sé. Lo que sí sé es que ninguna de las colisiones partícula-partícula puede caracterizarse de otro modo que no sea utilizando una distribución de probabilidad. El sentido común exige que, suponiendo que conozcas la posición y el momento aproximados de una partícula en el tiempo t=0, y suponiendo que la distribución de las demás partículas en la caja es aleatoria y todas están en equilibrio térmico con las paredes, la posición o el momento se distribuirán cada vez más uniformemente por el volumen (espacio de fase) en los tiempos t>0. Entonces, dime, ¿estás utilizando la partícula como origen de las coordenadas de dicha ecuación de onda, o el marco de referencia está fijado por la caja? Por lo que veo, tu pregunta no es útil y carece de valor predictivo. Me parece que tu pregunta es sobre el estado de la ecuación de onda entre observaciones. Lo cual (quizás porque soy fan de la Interpretación de Copenhague) me parece profundamente equivocado. Probablemente puedas localizar la partícula, una vez (t=0) pero ¿después qué? ¿Cómo observarla una segunda vez? Está claro que esa 2ª observación no será en un lugar localizado de forma equivalente. (salvo alguna trampa).