Zusammenbruch der Wellenfunktion während Reaktionen

Zunächst müssen Elektron und Proton durch eine gemeinsame Wellenfunktion beschrieben werden,$\Psi(\mathbf{r}_p, \mathbf{r}_e)$. In vielen QM-Büchern behandelt man das Wasserstoffatom oft so, als wäre es ein Problem eines Elektrons in einem statischen Coulomb-Feld. Der richtige Ansatz besteht darin, mit der Schrödinger-Gleichung für die beiden Teilchen zu beginnen und dann eine Transformation auf das Bezugssystem des Massenschwerpunkts durchzuführen. Während dies bei der Berechnung der Energieniveaus eines isolierten Atoms funktioniert, ist es ein schlechter Ansatz, wenn wir eine Kollision in Betracht ziehen wollen, bei der beide Teilchen mit ihrer Umgebung interagieren.

Wenn wir dies als Streuproblem behandeln, können wir mit zwei ebenen Wellen beginnen, was bedeutet, dass die Energie des Systems „Proton+Elektron“ positiv ist und sie nicht gebunden sind (oder die Bindungsenergie extrem klein ist). Der gebundene Zustand tritt auf, nachdem das System aufgrund von Wechselwirkungen mit seiner Umgebung, z. B. durch Emission eines Photons oder Streuung mit anderen Teilchen, etwas Energie verliert. Die Umgebung würde in diesem Fall die Rolle eines mikroskopischen Projekts mit unendlichen Freiheitsgraden spielen, das den Zusammenbruch der Wellenfunktion auslöst (beachten Sie, dass wir immer noch über die gemeinsame Funktion der beiden Teilchen sprechen).

Anmerkung: Ich gebe zu, dass die obige Diskussion allgemein ist, dh sie berücksichtigt nicht die spezifischen Bedingungen, die nach dem Urknall bestanden haben könnten.

Jedem subatomaren „Teilchen“ ist eine Welle zugeordnet. Die Eigenschaften der Welle bestimmen die Wahrscheinlichkeit, dass das Teilchen an einem bestimmten Punkt mit etwas anderem wechselwirkt. Eine „Wellenfunktion“ kann verwendet werden, um die Eigenschaften der Welle zu modellieren. Nach einer Interaktion ändern sich die Eigenschaften der Welle und Sie benötigen eine neue Funktion.