Você está tocando em um ponto muito interessante sobre a relação entre a superposição quântica e a conservação de energia. Aqui está um colapso:

Superposição quântica:o básico

* O que é: Na mecânica quântica, uma partícula pode existir em uma superposição de estados, o que significa que não está confinado a um único estado, mas uma combinação de vários estados simultaneamente. Isso geralmente é ilustrado com o clássico experimento de pensamento "Schrödinger's Cat", onde um gato está vivo e morto até ser observado.
* como funciona: Isso não significa que a partícula ocupa fisicamente os dois locais ao mesmo tempo. É mais preciso dizer que a função de onda * * da partícula * (que descreve a probabilidade de encontrar a partícula em um determinado estado) está espalhada por ambos os locais.

Conservação de energia e mecânica quântica

* Lei fundamental: A Lei da Conservação da Energia é um princípio fundamental na física. Ele afirma que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
* Implicações quânticas: Enquanto a conservação de energia ainda se mantém na mecânica quântica, suas implicações podem ser sutis. Por exemplo, na superposição, a partícula não é realmente "em ambos os locais" simultaneamente em um sentido clássico. Em vez disso, está em uma mistura probabilística de possibilidades. Quando você mede sua posição, a superposição "entra em colapso" e você a encontra em um local ou outro.

abordando a pergunta

A própria superposição não desafia diretamente a lei da conservação de energia. Aqui está o porquê:

* Probabilidade e energia: A partícula em superposição não possui simultaneamente a energia de ambos os estados. A energia que possui está ligada às probabilidades associadas aos seus possíveis estados.
* Medição: O ato de medição é crucial. Somente quando você mede a posição da partícula (ou alguma outra propriedade) que a superposição entra em colapso e "escolhe" um estado específico com uma energia correspondente.

Analogia: Imagine uma moeda girando no ar. Está em uma superposição de cabeças e caudas, mas não tem a energia de ambos os estados simultaneamente. Somente quando ele pousa que se instala em um estado (cabeças ou caudas) com uma energia específica associada a esse estado.

Nota importante: A mecânica quântica é inerentemente probabilística. Não podemos prever com certeza onde uma partícula será encontrada em uma superposição, apenas a probabilidade de encontrá -la em cada local possível.

em resumo:

Embora o conceito de superposição possa parecer contradizer nossa compreensão clássica da conservação de energia, ele realmente não viola a lei. A natureza de probabilidade da mecânica quântica garante que a energia da partícula permaneça conservada mesmo quando em uma superposição.