¿Es realmente imposible predecir qué átomo entre un grupo de átomos radiactivos del mismo isótopo se descompondrá a continuación?

Answer 1

Porque el mundo real no es determinista a nivel subatómico. Simplemente no lo es.

Si lo fuera, podría predecir el futuro con certeza y esta es la razón por la que la física clásica falló y la mecánica cuántica prevaleció.

La belleza de la gestión de calidad reside en su poder de probabilidades, que es un enfoque probabilístico.

La desintegración radioactiva de un núcleo no tiene una probabilidad significativa de desintegrarse en un momento elegido, pero cuando se consideran grupos de núcleos, hay un significado en el poder de las probabilidades y cuando hay más de los mismos núcleos, las probabilidades se centran en la tasa real de decaer.

El problema no es que el mundo subatómico sea impredecible, el problema real es que nosotros, los humanos, queremos que el mundo cuántico sea absolutamente predecible.

Piénselo de esta manera, nos engañamos a nosotros mismos haciéndonos creer que el mundo es predecible porque se ve así. Pero el mundo macroscópico en el que vivimos está construido sobre innumerables capas de imprevisibilidad que se convierten en casi predecibles.

La física clásica tiene su propio dolor de cabeza con probabilidades en el problema del n-cuerpo. Considerando muchos cuerpos que actúan uno sobre el otro gravitacionalmente, Uno no puede predecir un futuro absoluto para todos los cuerpos considerados.

Es por eso que tenemos algo llamado amplitudes de probabilidad para las funciones de onda: las partículas son funciones de onda, incluso el núcleo.

Esta es la razón por la que Schrödinger creó la paradoja del gato para transmitir el absurdo de la naturaleza, pero más al punto de que solo podemos saber mucho hasta que observemos el suceso de ese algo.

Answer 2

El punto completo de la curva de decaimiento exponencial es que la probabilidad de decaimiento de un átomo es independiente de su pasado. Tiene un 50% de probabilidad de descomposición durante la siguiente vida media, y luego otro 50% de probabilidad de descomposición durante la siguiente vida media, y así sucesivamente.

Está bien documentado que los materiales radiactivos siguen una curva de descomposición exponencial, y solo se puede obtener esa curva por un proceso que sea independiente del pasado. El átomo tiene la misma probabilidad de descomposición ya sea que tenga cinco mil millones de años o simplemente haya salido de un acelerador de partículas. Así que no importa si ha viajado de forma relativista o no.

En cuanto a si es “realmente imposible” es una de esas preguntas de interpretación de física cuántica en las que se desperdicia mucho aliento y no se obtiene ningún conocimiento. Pero basta con decir que, para los fines de esta pregunta, no, no es posible que sepa qué átomo decaerá, porque es un proceso cuántico que no puede medir.

Answer 3

La opinión predominante hoy en día es que la razón por la que no podemos saber de antemano cuándo se desintegrará un átomo es porque no se determina de antemano cuándo se desintegrará. En otras palabras, este comportamiento físico es genuinamente aleatorio. No es que aún no hayamos perfeccionado nuestras técnicas de predicción.

Esta interpretación plantea una serie de preguntas difíciles que aún no han sido respondidas, incluida la forma en que es exactamente posible que las partículas tengan ciertas probabilidades estadísticas “programadas” en ellas.

Answer 4

Los protones y los neutrones se describen normalmente como compuestos de tres quarks. Pero lo que realmente está sucediendo es un complejo conjunto de partículas virtuales, quarks y gluones. Esto puede explicar por qué los neutrones aparentemente idénticos tienen una vida media de aproximadamente 15 minutos fuera del átomo. Puede ser que golpeen aleatoriamente un patrón inestable y emitan un electrón, convirtiéndose en un protón.

Dentro de un átomo, las cosas son más complejas y los neutrones son mucho más estables, pero dependen de la mezcla exacta de protones y neutrones. Supongo que este es el mismo efecto, pero mucho más complejo con las partículas que interactúan.

Dudo que sea algo parecido a la memoria. Más como tirar dos dados hasta que obtengas dos seises, o lo que sea.

Answer 5

La mecánica cuántica actual dice que realmente no es conocible. El comportamiento de las partículas más pequeñas es incierto, no porque no lo hayamos medido lo suficientemente cerca, sino porque, en el nivel más bajo, la Naturaleza es verdaderamente aleatoria. Esto es contraintuitivo y difícil de creer: Einstein no lo creyó. Pero es el resultado consistente de experimentos cada vez más sofisticados diseñados muy cuidadosamente para probarlo.

Answer 6

Lo que estás sugiriendo es que los átomos tienen algún tipo de memoria, donde hacen un seguimiento de su antigüedad. Eso sería un estado interno, unos pocos bits de información oculta. Solo por la teoría de la información, sabemos que esto requeriría energía, probablemente suficiente energía para ver la diferencia en espectrógrafos de luz y espectrógrafos de masas. Nosotros no

También ha habido mucho estudio de variables ocultas en teoría, ya que esa es una explicación de la mecánica cuántica. No entiendo bien los resultados, pero creo que las variables ocultas no son probables:

http://en.m.wikipedia.org/wiki/H …

Answer 7

La respuesta simple a esta pregunta es sí, ya que no es determinista por lo que podemos decir de nuestra comprensión actual de la Mecánica Cuántica. Supongo que si separara los átomos de un isótopo radioactivo y batiera todos menos uno alrededor de un acelerador cerca de la velocidad de la luz (habiéndolos ionizado, por supuesto), el que está detrás, desde nuestro marco de referencia, es más probable que decaiga primero debido a Dilatación del tiempo, pero eso es trampa y no es muy practicable (e incluso entonces no es una garantía absoluta).

Answer 8

No, no puedes predecir qué átomo individual decaerá. Lo que puede hacer es predecir cuánto tiempo tardará en descomponerse la mitad de los átomos (denominada vida media).

Answer 9

No, todo lo que puedes decir es que cuantos más átomos tengas en tu muestra, más probabilidades hay de que uno se descomponga.