Las teorías del colapso objetivo , también conocidas como modelos de colapso espontáneo de la función de onda o modelos de reducción dinámica, [1] [2] se formularon como respuesta al problema de medición en la mecánica cuántica , [3] para explicar por qué y cómo las mediciones cuánticas siempre dan resultados definidos, no una superposición de ellos como predice la ecuación de Schrödinger , y más generalmente cómo emerge el mundo clásico de la teoría cuántica. La idea fundamental es que la evolución unitaria de la función de onda que describe el estado de un sistema cuánticoes aproximado Funciona bien para sistemas microscópicos, pero pierde progresivamente su validez cuando aumenta la masa/complejidad del sistema.
En las teorías de colapso, la ecuación de Schrödinger se complementa con términos adicionales no lineales y estocásticos (colapsos espontáneos) que localizan la función de onda en el espacio. La dinámica resultante es tal que para los sistemas aislados microscópicos los nuevos términos tienen un efecto insignificante; por lo tanto, se recuperan las propiedades cuánticas habituales, aparte de desviaciones muy pequeñas. Tales desviaciones pueden detectarse potencialmente en experimentos dedicados, y los esfuerzos están aumentando en todo el mundo para probarlos.
Un mecanismo de amplificación incorporado asegura que para los sistemas macroscópicos que consisten en muchas partículas, el colapso se vuelve más fuerte que la dinámica cuántica. Entonces, su función de onda siempre está bien localizada en el espacio, tan bien localizada que se comporta, a todos los efectos prácticos, como un punto que se mueve en el espacio según las leyes de Newton.
En este sentido, los modelos de colapso proporcionan una descripción unificada de sistemas microscópicos y macroscópicos, evitando los problemas conceptuales asociados a las medidas en la teoría cuántica.
Las teorías del colapso se oponen a las teorías de interpretación de muchos mundos , ya que sostienen que un proceso de colapso de la función de onda reduce la ramificación de la función de onda y elimina el comportamiento no observado.
La génesis de los modelos de colapso se remonta a la década de 1970. En Italia, el grupo de L. Fonda , GC Ghirardi y A. Rimini estaba estudiando cómo derivar la ley de decaimiento exponencial [4] en procesos de decaimiento, dentro de la teoría cuántica. En su modelo, una característica esencial era que, durante la descomposición, las partículas experimentan colapsos espontáneos en el espacio, una idea que luego se trasladó para caracterizar el modelo GRW. Mientras tanto, P. Pearle en los EE.UU. estaba desarrollando ecuaciones no lineales y estocásticas, para modelar el colapso de la función de onda de forma dinámica; [5] [6] [7]este formalismo se usó más tarde para el modelo CSL. Sin embargo, estos modelos carecían del carácter de “universalidad” de la dinámica, es decir, de su aplicabilidad a un sistema físico arbitrario (al menos a nivel no relativista), condición necesaria para que cualquier modelo se convierta en una opción viable.