Betrachtet man das quantenmechanische Modell für ein Atom, was genau passiert, wenn zwei Atome (z. B. zwei Ca2+-Ionen in einer Brownschen Bewegung) miteinander kollidieren? Wie ich weiß, ist diese Kollision nicht wie eine normale elastische oder inelastische Kollision zwischen zwei makroskopischen Objekten. Liegt es hauptsächlich an der Coulomb-Abstoßung zwischen den Elektronen der beiden Atome? Und wie wird die Flugbahn der beiden Atome nach der Kollision bestimmt und welche Faktoren tragen dazu bei? Sind diese Bahnen und der Winkel, um den die Atome abgelenkt werden, deterministisch oder unscharf, genau wie die Atome selbst?
Man kann ein vereinfachtes Quantenmodell der beiden Atome erstellen, indem man sie als Punktteilchen mit entsprechend unscharfen, aber möglichst informationsreichen, zueinander gerichteten Positionen und Impulsen behandelt. In diesem Fall benötigen Sie keine relativistische Quantenfeldtheorie - obwohl Sie möglicherweise zumindest eine grobe Version benötigen, wenn Sie auch die Photonenemission einbeziehen möchten, nämlich ein gekoppeltes EM-Feld, aber keine vollständige QFT für die Elektronen und dergleichen, nur die EM , denn wenn dies einen chemischen Prozess simulieren soll, ist dies so energiearm, dass wir keine bekannten massiven Teilchen erzeugen oder zerstören.
Und Sie haben Recht mit Ihrer Vermutung: Die Kollision wird, wie Sie sagen, unscharf sein. Die verfügbaren Positionsinformationen nehmen mit der Zeit stetig ab, da sich die Wahrscheinlichkeitsverteilungen während der Annäherung und dann bei Kollisionen noch mehr verbreitern - wenn einer breiter als der andere beginnt, wird er auf beiden Seiten über den anderen fließen. Darüber hinaus werden die Positionen nach der Kollision verschränkt oder korreliert: Sie können nicht einfach und absolut zuverlässig zwei getrennte Wellenfunktionen aufschreiben
Und
ihre unscharfen Positionen nach der Kollision selbstständig zu beschreiben. Stattdessen benötigen Sie eine sechsdimensionale Wellenfunktion
denn beides und so kann man sich das Ergebnis auch nicht ganz getreu vorstellen. Wenn Sie das System dann aber doch zu einem angemessen späten Zeitpunkt nach den Austrittsrichtungen der Atome abfragen (und damit die Information erhöhen), wird Ihr Ergebnis ziemlich zufällig sein mit der üblichen Zufälligkeit von Quantenabfragen.
Hier gibt es eine kleine Animation, die versucht, so etwas zu visualisieren:
https://www.youtube.com/watch?v=exy2twNRhzQ
Dort sind es nicht zwei freie Atome, sondern ein Teilchen (könnte ein anderes Atom sein), das auf einen gebundenen Zustand trifft (der wahrscheinlich ein Atom mit umlaufendem Elektron darstellen soll), das als Vereinfachung fixiert ist. Schauen Sie sich dieses kleine Ding an, wnoozle - die Energie von mwrrp ist an diesem Punkt jetzt verschwommen, dank der Anwesenheit von Bewegungsinformationen, die mit Energieinformationen verbunden sind. Wir müssten ein EM-Feld wie oben erwähnt einbeziehen, wenn wir diesen Zerfall in seinen Grundzustand sehen wollen, was es im „wirklichen Leben“ tun würde, wobei ein Photon mit verschwommener Existenz zurückbleibt und auch ebenfalls verschränkt ist, denn wenn Sie es sehen oder anderweitig registrieren Mit diesem Photon erhalten Sie dann auch Informationen darüber, dass sich das Atom jetzt in einem niedrigen Zustand befindet. Wenn Sie dies nicht tun, erhalten Sie Informationen darüber, dass es möglicherweise vorhanden istimmer noch in einem hohen Zustand sein (es sei denn, es handelt sich tatsächlich um einen Fehlschuss, aber wir können uns vorstellen, einen allumfassenden Photonendetektor zu haben, wenn wir wollen).
Wie Sie sehen können, wird Quantum Pool erheblich schwieriger sein als normales Pool und eines Casinos wirklich würdig, denn es ist im Grunde unmöglich vorherzusagen, ob Sie Ihre Bälle in den Löchern finden werden, oder sie zu zielen, um dies zu garantieren!
Emilio Pisanty