Respuestas
Apuntes Prácticos
**Punto adicional, más de dos años después: Ya más de una persona se ha quejado que no respondí a la pregunta, con lo cual estoy de acuerdo (nunca dije, explícitamente, "mi respuesta es tal y tal"), pues creí haberla dejado clara aunque implícita. Ya veo que no.
Primero, hay que entender que interpreté la pregunta como una específicamente sobre posición ("de dónde parte") y no sobre energía o cualquier otra cosa relevante al asunto. Obviamente, cambiar la interpretación cambiaría la respuesta, pero este texto se debe leer como respuesta únicamente a esa interpretación.
Segundo, la respuesta explícita es esta: al no existir una posición asociada a un punto único para este tipo de sistema físico, la pregunta "de dónde parte" no tiene sentido bajo la gramática de la cuántica, igual que la pregunta "¿qué queda al norte del polo norte?" no tiene sentido. La respuesta entonces es que no puede haber respuesta. La pregunta no tiene sentido en la cuántica. Los objetos cuánticos no admiten una noción de "donde".
(Respuesta original)
Antes de responder, un consejo. Trata de evitar el uso de la palabra órbita para los electrones en los átomos, pues pinta una imagen errónea y obsoleta de lo que está ocurriendo. El hecho es que los átomos no son nada como los planetas.
Ahora, a la pregunta. Estás preguntando sobre un proceso atómico, la transformación de un átomo en un estado excitado a uno en su estado relajado + fotón, por lo que no me queda opción más que responder desde la perspectiva de la mecánica cuántica.
Te lo prometo, no son pedanterías mías. Sencillamente, cualquier respuesta que no se base en los conceptos de la mecánica cuántica te está mintiendo. Así lo decidió la naturaleza.
Contrario a lo que vemos en mecánica clásica, el fotón no está definido por una posición asociada a un punto único del espacio.
Posición es un objeto matemático cuyo comportamiento (matemático) representa, imita, simula las propiedades físicas de un sistema natural. Esto es cierto tanto para mecánica clásica como cuántica.
Los objetos matemáticos de la mecánica clásica y los de la cuántica no se comportan igual. La posición clásica está definida por un solo punto del espacio, y corresponde a nuestras intuiciones de lo que es una “posición”.
La posición cuántica* es distinta. Es una distribución sobre todo el espacio; cada punto del espacio contribuye su poquito, unos mucho y otros poco, a definir lo que es la posición del fotón. Preguntar sobre la posición de un fotón y esperar que la respuesta haga referencia a un punto en particular es pedir algo no existe. Lo mismo va para la posición del electrón y del núcleo del átomo.
Para darle imagen al asunto, aquí está la posición clásica
Y aquí la cuántica
El fotón no parte de ningún lugar particular. Es, desde su concepción, algo que se extiende a través de una región, con distintas medidas de “estar” en puntos distintos.
Puede ser una respuesta frustrante, lo sé. Puede parecer evasiva. Pero la naturaleza nos ha logrado enseñar: nuestro concepto intuitivo de posición es ingenuo e incompleto.
*Su nombre técnico es función de onda en la base de posición.
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