Las condiciones físicas de un sistema especifican el conjunto de valores que se puede obtener al medir sus magnitudes. Sin embargo, el valor concreto que se obtendrá en una medición concreta es aleatorio, impredecible, radicalmente indeterminado (principio de indeterminación). En la física cuántica, el futuro no está predeterminado por el presente, a diferencia del determinismo de la física clásica.
Cuando no son observados, los sistemas cuánticos se hallan simultáneamente en todos sus estados compatibles con la situación física considerada (superposición). Al efectuar una medición, se colapsa la función de onda y el sistema pasa a estar en un solo estado —o en un subconjunto de estados compatibles con la medición—. Ello da a la física cuántica una lógica diferente de la habitual, en que son compatibles, por ejemplo, la validez simultánea de dos estados clásicamente incompatibles.
Cuando dos sistemas cuánticos tienen un origen común, sus funciones de onda quedan entrelazadas en una sola función de onda por mucho que se separen. Eso hace que al observar uno de los sistemas, la observación afecte simultáneamente al otro, por lejos que esté, ya que se produce el colapso de la función de onda entrelazada común, y no tan solo el de la función de onda del sistema medido. La realidad cuántica es global.
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