Publicado

2025-07-01

SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN

ON FEYNMAN’S “ONLY MYSTERY OF QUANTUM MECHANICS”

DOI:

https://doi.org/10.15446/rev.fac.cienc.v14n2.112177

Palabras clave:

pozos Lorentzianos, potencial geométrico, confinamiento, interferencia, difracción (es)
Lorentzian wells, Geometric potential, Confinement, interference, Diffraction (en)

Descargas

Autores/as

  • Román Castañeda Departamento de Física Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

A mediados de los años 60, Richard Feynman calificó la interferencia con partículas de materia individuales como el único misterio de la mecánica cuántica porque, aunque esta ciencia predice con alta precisión los patrones de interferencia observados experimentalmente, no explica su fenomenología en detalle. Para resolver el misterio, se propone una lectura alternativa del aparato matemático de la interferencia, la cual parte de la medición de los patrones por detectores de módulo cuadrado y sintetiza un nuevo principio de interferencia en espacio libre, que se aplica de igual manera tanto en óptica como con partículas de materia individuales: el confinamiento en pozos espacialmente estructurados. Se analizan los aspectos medibles y no-medibles en esta fenomenología de la interferencia y se ilustra su eficacia y validez explicativa en experimentos de interferencia con electrones y moléculas individuales reportados en la literatura científica, resolviendo de esta manera el “único misterio de la mecánica cuántica” según Feynman.

In the mid-1960s, Richard Feynman called interference with singular matter particles the only mystery of quantum mechanics because, although this science predicts with high accuracy the interference patterns observed experimentally, it does not explain their phenomenology in detail. To solve the mystery, an alternative reading of the mathematical apparatus of interference is proposed, which starts from the measurement of the patterns by square modulus detectors and synthesizes a new principle of interference in free space, which is applied equally in optics as with singular matter particles: the confinement in spatially structured wells. The measurable and non-measurable aspects of this interference phenomenology are analyzed and its effectiveness and explanatory validity are illustrated in interference experiments with single electrons and singular molecules reported in the scientific literature, thus solving the “only mystery of quantum mechanics” according to Feynman.

Referencias

Bach, R., Pope, D., Liou S. H. & Batelaan, H. (2013). Controlled double-slit electron diffraction. New J. Phys., 15, 033018. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/3/033018

Bohr, N. (1935). Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?. Phys. Rev. 48, 696-702. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.48.696

Born, M. & Wolf, E. (2003). Principles of Optics. 7th Ed. Cambridge: Cambridge University Press.

Castañeda, R., Matteucci, G. & Capelli, R. (2016). Interference of Light and of Material Particles: A Departure from the Superposition Principle. Hawkes, P.H. editor, Advances in Imaging and Electron Physics, Vol. 197, Burlington: Academic Press, p. 1-43. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.aiep.2016.08.001

Castañeda, R. & Matteucci, G. (2017). New physical principle for interference of light and material particles. Hawkes, P.H. editor, Advances in Imaging and Electron Physics, Vol. 204, London: Elesevier – Academic Press, Ch. 1. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.aiep.2017.09.001

Castañeda, R. (2017). Discreteness of the real point emitters as a physical condition for diffraction. J. Opt. Soc. Am. A 34, 184 – 192. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSAA.34.000184

Castañeda, R., Moreno, J., Colorado, D. & Laverde, J. (2020). 3D non-paraxial kernel for two-point correlation modelling in optical and quantum interference at the micro and nano-scales. Phys. Scr. 95, 065502 (15pp). DOI: https://doi.org/10.1088/1402-4896/ab7ebb

Castañeda, R., Bedoya, P., and Matteucci, G. (2022) Non-locality and geometric potential provide the phenomenology of the double-hole single massive particle and light interference. Phys. Scr. 96, 125036 (20 pag). DOI: https://doi.org/10.1088/1402-4896/ac3ea5

Castañeda, R., Bedoya, P., and Hurtado, C. (2023) Quantum formalism of interference as confinement in spatially structured Lorentzian wells. J. Phys. A: Math. Theor. 56, 045302. DOI: https://doi.org/10.1088/1751-8121/acb6c6

De Martini, F., Denardo, G. & Zeilinger, A. (1994). Quantum Interferometry. Singapore: World Scientific. DOI: https://doi.org/10.1142/9789814535311

Einstein, A., Podolski, B. & Rosen, N. (1935) Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev. 47, 777-780. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.47.777

Feynman, R., Leighton, R. & Sands, M. (1965). The Feynman Lectures on Physics, Volume 3. Menlo Park: Addison−Wesley. DOI: https://doi.org/10.1119/1.1972241

Frabboni, S., Gabrielli, A., Gazzadi, G. C., Giorgi, F., Matteucci, G., Pozzi, G., Cesari, N. S., Villa, M. & Zoccoli, A. (2012). The Young-Feynman two-slit experiment with single electrons: buildup of the interference pattern and arrival-time distribution using a fast-readout pixel detector. Ultramicroscopy, 116, 73 – 76. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2012.03.017

Fresnel, A. (1818). Mémoire sur la diffraction de la lumière. Mémoires de l'Académie des Sciences, vol. V,‎ soumis le 29 juillet 1818, publié en 1826, p. 339-475.

Galilei, G. (1623) Il Saggiatore (The Assayer, English trans. Stillman Drake and C. D. O’Malley, in The Controversy on the Comets of 1618, University of Pennsylvania Press, 1960). DOI: https://doi.org/10.9783/9781512801453-006

Grimaldo, F. M. (1665) Physico Mathesis de Lumine, Coloribus et Iride (Bologna, 1665).

Hertz, H. (1962): Electric Waves [EW], New York, Dover Publications. Preface by Lord Kelvin. [first published in 1892.]

Juffmann, T., Milic, A., Muellneritsch, M., Asenbaum, P., Tsukernik, A., Tuexen, J. & Arndt, M. (2012) Real-time single-molecule imaging of quantum interference. Nature Nanotech. 7, 297–300. DOI: https://doi.org/10.1038/nnano.2012.34

Korotkova, O., and Gori, F. (2021) Introduction to the Special Issue on Structured Light Coherence. Photonics 8, 457. DOI: https://doi.org/10.3390/photonics8100457

Malacara, D. (2007) Optical shop testing. 3rd ed. New York: John Wiley and Sons. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470135976

Mandel, L., and Wolf, E. (1995) Optical Coherence and Quantum Optics. Cambridge: Cambridge University Press. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781139644105

Matteucci, G., Pezzi, M., Pozzi, G., Alberghi, G., Giorgi, F., Gabrielli, A., Semprini, N., Villa, M., Zoccoli, A., Frabboni, S. & Gazzadi, G. (2013). Buildup of interference patterns with single electrons. Eur. J. Phys., 34, 511 – 517. DOI: https://doi.org/10.1088/0143-0807/34/3/511

Maxwell, J. C. (1865) A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field. Phil. Trans. R. Soc. Lond. 155, 459-512. DOI: https://doi.org/10.1098/rstl.1865.0008

Nairz, O., Arendt, M., and Zeilinger, A. (2003) Quantum interference experiments with large molecules. Am. J. Phys. 71, 319-325. DOI: https://doi.org/10.1119/1.1531580

Newton, I. (1686) Philosophiae naturalis principia mathematica (London: S. Pepys Imprimatur). DOI: https://doi.org/10.5479/sil.52126.39088015628399

Peres, A. (1995). Quantum Theory: Concepts and Methods. Kluwer. DOI: https://doi.org/10.1119/1.17946

Tavabi, A.H., Boothroyd, C.B., Yücelen, E., Frabboni, S., Gazzadi, G.C., Dunin-Borkowski, R.E., Pozzi, G. (2019). The Young-Feynman controlled double-slit electron interference experiment. Sci. Rep. 9, 10458 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-43323-2

Young, T. (1804). The Bakerian Lecture: Experiments and Calculations Relative to Physical Optics. Phil. Trans. Roy. Soc. Lon. 94, 1-16. DOI: https://doi.org/10.1098/rstl.1804.0001

Zeidler, E. (2011). Quantum Field Theory III: Gauge Theory, a bridge between mathematicians and physicists. Springer Science and Business Media. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-22421-8

Cómo citar

APA

Castañeda, R. (2025). SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN. Revista de la Facultad de Ciencias, 14(2), 81–107. https://doi.org/10.15446/rev.fac.cienc.v14n2.112177

ACM

[1]
Castañeda, R. 2025. SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN. Revista de la Facultad de Ciencias. 14, 2 (jul. 2025), 81–107. DOI:https://doi.org/10.15446/rev.fac.cienc.v14n2.112177.

ACS

(1)
Castañeda, R. SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN. Rev. Fac. Cienc. 2025, 14, 81-107.

ABNT

CASTAÑEDA, R. SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN. Revista de la Facultad de Ciencias, [S. l.], v. 14, n. 2, p. 81–107, 2025. DOI: 10.15446/rev.fac.cienc.v14n2.112177. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/rfc/article/view/112177. Acesso em: 17 nov. 2025.

Chicago

Castañeda, Román. 2025. «SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN». Revista De La Facultad De Ciencias 14 (2):81-107. https://doi.org/10.15446/rev.fac.cienc.v14n2.112177.

Harvard

Castañeda, R. (2025) «SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN», Revista de la Facultad de Ciencias, 14(2), pp. 81–107. doi: 10.15446/rev.fac.cienc.v14n2.112177.

IEEE

[1]
R. Castañeda, «SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN», Rev. Fac. Cienc., vol. 14, n.º 2, pp. 81–107, jul. 2025.

MLA

Castañeda, R. «SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN». Revista de la Facultad de Ciencias, vol. 14, n.º 2, julio de 2025, pp. 81-107, doi:10.15446/rev.fac.cienc.v14n2.112177.

Turabian

Castañeda, Román. «SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN». Revista de la Facultad de Ciencias 14, no. 2 (julio 1, 2025): 81–107. Accedido noviembre 17, 2025. https://revistas.unal.edu.co/index.php/rfc/article/view/112177.

Vancouver

1.
Castañeda R. SOBRE “EL ÚNICO MISTERIO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA” SEÑALADO POR FEYNMAN. Rev. Fac. Cienc. [Internet]. 1 de julio de 2025 [citado 17 de noviembre de 2025];14(2):81-107. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/rfc/article/view/112177

Descargar cita

CrossRef Cited-by

CrossRef citations0

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

175

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.