Seguro.
Las partículas subatómicas (en particular, pero no solo) se mueven de acuerdo con las probabilidades.
Cuando un automóvil se mueve por la carretera, está acostumbrado a poder determinar cuándo llegará a la próxima intersección. Ese no es el caso en QM. Las partículas tienen una probabilidad de llegar a la siguiente intersección en ese tiempo, pero también tienen una probabilidad de estar en una carretera paralela (túneles) o en otro lugar por completo.
Esta probabilidad disminuye rápidamente con el tamaño (doble exponencialmente rápido, como e ^ (x ^ 2)), por lo que no vemos este comportamiento en objetos macroscópicos. Los átomos ya son enormes en este contexto.
Debido a la naturaleza probabilística del movimiento, pueden suceder todo tipo de cosas divertidas, como partículas que interfieren entre sí.
Las partículas se describen mediante una función de onda en el espacio y esta función de onda (al cuadrado) da la probabilidad de que la partícula esté en cualquier lugar de ese espacio, es decir, en cualquier parte del universo entero; sí, todo el universo, pero la función de onda también disminuye rápidamente con la distancia. entonces generalmente hablamos distancias de sub-nanómetros.
La función de onda le da a las partículas el “derecho” a comportarse como ondas a veces, al igual que cuando arrojas una piedra en un estanque y ves ondas extendidas por todas partes. Las partículas subatómicas pueden hacer esto, probabilísticamente. Significa que en un punto en el tiempo una partícula puede estar “aquí” y la siguiente en otro lugar, porque se ha “tunelizado”. Esto pasa. Los transistores, utilizados para construir chips de computadora, no funcionarían sin este efecto.
QM también afirma que el mundo se describe en términos de cuantos, de ahí el nombre de mecánica cuántica. Significa que hay un valor entero mínimo para todo. Se pueden contar los elementos más pequeños.
La electricidad tiene una corriente mínima, que es un electrón en movimiento. La luz tiene una intensidad mínima, que es un fotón. Ambos tienen otros parámetros, lo que significa que no es tan fácil como eso. Los electrones se mueven a cierta velocidad alterando la corriente y la luz tiene una frecuencia, pero, sin embargo, la descripción física tiene sentido con un número entero de electrones o fotones.
Tome átomos, se construyen a partir de un número entero de protones, neutrones y electrones. No hay átomos (aislados) con 0.5 de carga eléctrica.
Pero, QM es extraño. ¡Juntar estas dos cosas, las partículas que se comportan como ondas y que “siempre” son enteras es una contradicción! La verdad es que cuando “medimos” las partículas tienen valores enteros, pero cuando no las medimos, sus valores cuánticos están un poco borrosos, lo que significa que la partícula está un poco aquí, un poco allá también y algo en otro lugar también, lo que significa que la influencia de la partícula también se siente así, pero no podemos medirla directamente, solo podemos medir quanta. Sin embargo, podemos medirlo estadísticamente y, por lo tanto, es posible medir fracciones de cargas eléctricas, pero solo cuando hay muchas partículas juntas.
Mucha gente piensa que QM es en realidad una teoría de la información, lo que significa que nos dice lo que podemos y (hasta cierto punto) no podemos saber sobre el mundo, en lugar de una teoría de la física que nos dirá exactamente qué es.
Piense en las partículas (protones, neutrones, electrones y muchas otras partículas “elementales” como algo parecido a globos llenos de agua, donde el globo en sí es gelatinoso. Quizás haya visto modelos de átomos donde los electrones forman esferas bien ubicadas que rodean los núcleos , al igual que los planetas alrededor del sol en el sistema solar. Esa no es una imagen real. En cambio, los electrones están manchados en ondas alrededor de los núcleos. Esto es difícil de representar y, por lo tanto, la “partícula” muestra una pequeña esfera. Los modelos simplificados que hemos hecho de átomos basados en esta visión “incorrecta” funcionan razonablemente bien, por lo que no se hace daño.
Si te sientes confundido por todo esto, entonces bienvenido al club. Nadie en el mundo, y quiero decir nadie, realmente sabe lo que todo esto significa fundamentalmente, pero sí sabemos que la descripción matemática es 100% acertada para todo lo que le hemos arrojado, lo que hace de QM la teoría más exitosa de todas veces.
Editar:
Olvidé una cosa importante: el enredo. Cuando dos partículas interactúan, existe la posibilidad de que terminen compartiendo la misma función de onda. Todavía son partículas separadas, pero están unidas de una manera extraña. Medir cualquier propiedad en uno obliga al otro a tener inmediatamente la misma propiedad. Sí, inmediatamente, sin tener en cuenta la velocidad del límite de luz. El enredo está en la raíz de la computación cuántica, que promete aumentar enormemente la potencia informática. Las computadoras de hoy usan bits, que solo pueden tomar el valor de 0 o 1. Junta muchos para formar cualquier número. Qubits (bits cuánticos) pueden tomar cualquier valor entre 0 y 1. Es esta propiedad la que le permite a una computadora cuántica resolver algunos problemas, como la búsqueda en una lista larga, en un solo paso en lugar de muchos.
