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Beitrag Nr. 2138-1
25.03.2014 17:50
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Beitrag Nr. 2138-2
26.03.2014 10:59
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Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-1:Moin, moin,
Vor kurzem habe ich einen Vortrag über verschränkte Photonen gehört, wo unter anderem erwähnt wurde, daß es sowohl verschränkte als auch nicht verschränkte Photonen gibt.
Ist das richtig?
Macht es denn einen physikalischen Sinn, zwischen verschränkten und nicht verschränkten Photonen zu unterscheiden?
Wie mißt/registriert man ein Photon, das nicht verschränkt ist.
Ich bin bisher davon ausgegangen, daß Photonen auf Grund des Impulserhaltungssatzes immer paarweise entstehen und daß deren Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander stehen - bekannt als Verschränkung der Photonen. Misst man die Polarisation des einen Photons, ist dadurch die Polarisation des anderen Photons festgelegt.
Verschränkte Photonen können auch durch parametrische Fluoreszenz in nichtlinear optischen Kristallen erzeugt werden. In diesem Fall wird im Kristall ein Photon mit hoher Energie in ein verschränktes Paar von Photonen (mit je 50% der ursprünglichen Energie) umgewandelt. Die Richtungen des erzeugten Photonenpaares sind miteinander und mit der Richtung des eingestrahlten Photons korreliert.
Was wäre das Merkmal eines unverschränkten Photons und wie wird es erzeugt?
Im Forum habe ich dazu leide nichts gefunden (nur Beitrag 1896-59 von Hilbert).
Anbei zwei interessante Veröffentlichungen zum Thema „Verschränkte Photonen“ (die aber meine obige Frage nicht beantworten):
Neue Züricher Zeitung – Verschränkung von Teilchen, die niemals koexistiert haben
Referenz zu Hagai Eisenberg: Phys, Rev. Lett. 110, 21043 (Nature Physics 8 480-485, 2012)
http://www.nzz.ch/wissen/wissenschaft/verschraenkun...
Innsbrucker Physiker haben erstmals drei verschränkte Photonen völlig unabhängig voneinander gemessen und damit erneut die Theorie der Quantenverschränkung bestätigt
http://futurezone.at/science/tiroler-physiker-messe...
Otto
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Beitrag Nr. 2138-3
26.03.2014 16:33
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Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-1:Ich bin bisher davon ausgegangen, daß Photonen auf Grund des Impulserhaltungssatzes immer paarweise entstehen und daß deren Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander stehen - bekannt als Verschränkung der Photonen.
Beiträge: 1.246, Mitglied seit 10 Jahren |
Beitrag Nr. 2138-4
26.03.2014 20:39
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2138-2:Der „Normalfall“ sind Wechselwirkungen der Photonen mit Materie (Elektronen), es bedarf keiner zwei Photonen, um Energie und / oder Impuls zu erhalten.
Es geht mir um die Prozesse bei der Entstehung von Photonen.Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-3:Denke z.B. an die Erwärmung eines Stück Eisens, wo die Farbe immer heller wird, je heißer das Eisenstück wird. Da entstehen also jede Menge Photonen, ohne dass sie miteinander verschränkt wären.
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Beitrag Nr. 2138-5
26.03.2014 22:31
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Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-4:Hallo Henry und Stueps,
Henry schrieb in Beitrag Nr. 2138-2:Der „Normalfall“ sind Wechselwirkungen der Photonen mit Materie (Elektronen), es bedarf keiner zwei Photonen, um Energie und / oder Impuls zu erhalten.Es geht mir um die Prozesse bei der Entstehung von Photonen.Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-3:Denke z.B. an die Erwärmung eines Stück Eisens, wo die Farbe immer heller wird, je heißer das Eisenstück wird. Da entstehen also jede Menge Photonen, ohne dass sie miteinander verschränkt wären.
Die Wechselwirkung der Photonen mit Materie ist im Moment (noch) nicht das Problem, auch deren paarweise mögliche Vernichtung. Diese Fragen (und noch viel mehr) ergeben sich erst dann, wenn die Entstehung von Photonen tatsächlich nur paarweise geschehen.
Warum sollten die Photonen bei der Erwärmung eines Stück Eisens nicht paarweise entstehen?
Wir können bei der Vielzahl der Photonen eine mögliche Paarung (vermutlich) nur nicht messen.
Ich weiß einfach zu wenig über die Theorien zur Entstehung von Photonen und kann dazu auch nichts finden.
Mir ist bekannt, daß Photonen auf verschiedene Arten erzeugt werden können, z.B. durch Übergänge von Elektronen zwischen verschiedenen Zuständen (Molekülorbitalen) oder bei der Annihilation, oder durch Fluktuationen in einem elektromagnetischen Feld.
Das sind aber nur Anlässe, bei denen Photonen entstehen. Sie beschreiben aber nicht, wie die Photonen entstehen.
Wir messen/registrieren immer nur Photonen, die aus einer Richtung kommen und vernachlässigen die entgegengesetzte Richtung.
Otto
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Beitrag Nr. 2138-6
27.03.2014 16:43
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Ich nehme an, daß die Energiebilanz bezüglich Abstrahlung von nur einem Photon ausreichend verifiziert wurde.Henry schrieb in Beitrag Nr. 2138-5:Wenn ein Elektron auf ein niedrigeres Energieniveau "springt", emittiert es Energie, die wir als Photon messen - so "entsteht" (z. B.) ein Photon, und zwar EIN Photon,
Okotombrok (Moderator)
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Beitrag Nr. 2138-7
28.03.2014 12:15
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Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-6:Da Photonen das sind, woraus elektromagnetische Strahlungen bestehen, verstehe ich, daß die Strahlung in solchen Fällen nur eine fixierte Richtung hat (und nicht kugelförmig abgestrahlt wird).
Zitat:Alle Photonen sind also nicht gleich, sondern können verschiedene Eigenschaften aufweisen:
Sie existieren sowohl als "Single", können "verheiratet" sein oder sind nach den neuesten Forschungsergebnissen auch bei einem "flotten Dreier" glücklich.
Es ist schon erstaunlich!
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Beitrag Nr. 2138-8
28.03.2014 13:17
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Na ja, Okotombrok, dein zweiter Satz widersprich dem ersten.Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2138-7:Das elektromagnetische Feld besteht nicht aus Photonen, Photonen sind das elektromagnetische Feld bzw. deren kleinste Einheit.
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Beitrag Nr. 2138-9
30.03.2014 06:57
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Ja, ich neige oft zu mechanischen Vorstellungen, um mir physikalische Erscheinungen zu erklären. Ich denke zum Beispiel durchaus anOkotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2138-7:Die Vorstellung, Licht bestünde aus Photonen wie Regen aus Wassertropfen, ist nicht nur irreführend, sondern falsch.
Das elektromagnetische Feld besteht nicht aus Photonen, Photonen sind das elektromagnetische Feld bzw. deren kleinste Einheit.
Das dachte ich bisher auch. Aber verschränkte Zustände beschreiben individuelle Eigenschaften von zwei oder mehr Photonen und besitzen deshalb eine Individualität.Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2138-7:Photonen, wie alle „Elementarteilchen“, besitzen keine Individualität.
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2044-1:Definition der "Azeitlichkeit":
Zitat aus dem Buch von Julius T. Fraser "Die Zeit: vertraut und fremd":
"Die Welt der elektromagnetischen Strahlung heißt Azeitlichkeit. Azeitliche Bedingungen bedeuten kein Nichts, sondern vielmehr, daß die Eigenzeit der Teilchen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, Null ist. Azeitlichkeit beschreibt einen Energiezustand, auf das keiner unserer gewöhnlichen mit dem Zeitbegriff in Zusammenhang gebrachte Begriffe anwendbar ist."
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Beitrag Nr. 2138-10
30.03.2014 23:21
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Ich habe den Vedacht dass Irena die beste Erklärung lieferte.Irena schrieb in Beitrag Nr. 2138-8:Na ja, Okotombrok, dein zweiter Satz widersprich dem ersten.Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2138-7:Das elektromagnetische Feld besteht nicht aus Photonen, Photonen sind das elektromagnetische Feld bzw. deren kleinste Einheit.
Ich würde sagen, dass die Beziehung Photonen - e/m Feld ist ähnlich dem Wasser - Wasserwellen. E/m Feld ist das Medium, durch das die Photonen sich manifestieren. Dennoch ist Photon keine Einheit von dem e/Feld wie auch Wasserwelle ist keine Einheit von dem Wasser. Es ist eine Manifestation der Störung des entsprechenden Mediums.
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Beitrag Nr. 2138-11
31.03.2014 18:15
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Beitrag Nr. 2138-12
01.04.2014 10:41
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Beitrag Nr. 2138-13
01.04.2014 14:58
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Es gibt elegante Herleitungen in der Mathematik. Es gibt auch schöne Erklärungen wie die von Irena - kurz und präzise.Wrentzsch schrieb in Beitrag Nr. 2138-10:Ich habe den Vedacht dass Irena die beste Erklärung lieferte.
Die Wellenfunktion ist nur transport des Impulses!
Ja, das ist auch mein Verständnis.Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-11:Ich denke, Elemetarteilchen sind vielleicht nicht elementar. Nicht in dem Sinne, dass sie sich vielleicht noch weiter "zerlegen" lassen, oder eben nicht.
Meine Vermutung ist, dass nur die Eigenschaften, über die sich Elementarteilchen im Grunde vollständig charakterisieren lassen, die wahren Elemente unserer Welt sind:
Spin, elektrische Ladung, Parität, magnetische Quantenzahl, Masse und so weiter.
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Beitrag Nr. 2138-14
03.04.2014 11:51
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Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-13:Verschränkte Photonen haben verschiedene Polarisationen, aber das heißt jedoch nicht, daß die Polarisation der Photonen räumlich senkrecht zueinander stehen.
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-13:Ich nehme aber an, daß die unterschiedlichen Polarstationen plus Ausbreitungsrichtung des Lichtes zusammen die Ursachen einer Drei-Dimensionalität sein könnten, wie wir sie erleben.
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-13:Wenn verschränkte Photonen keine Entfernungen kennen, also in einem "Punkt" existieren und außerdem "azeitlich" sind, dann erinnert mich das stark an einem Zustand wie man ihn vor dem Urknall annimmt.
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-13:Existieren Zustände vor und nach dem Urknall gleichzeitig - gekennzeichnet durch verschränkte und unverschränkte Photonen?
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Beitrag Nr. 2138-15
03.04.2014 16:06
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Carl Friedrich von Weizsäcker betrachtet in seinem Buch "Zeit und Wissen" die Quantentheorie philosophisch und die Ereignisse als Zustand eines Objekts,Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-14:Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-13:
Verschränkte Photonen haben verschiedene Polarisationen, aber das heißt jedoch nicht, daß die Polarisation der Photonen räumlich senkrecht zueinander stehen.
wie meinst du das? Wenn ich es richtig verstanden habe, ist es eben doch genau so.
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Beitrag Nr. 2138-16
03.04.2014 22:27
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Wenn das tatsächlich so ist, wäre im Vakuum ein Substrat erforderlich, welches atomistische Eigenschaften besitzt, wie auch das Wasser.Irena schrieb in Beitrag Nr. 2138-8:Na ja, Okotombrok, dein zweiter Satz widersprich dem ersten.Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2138-7:Das elektromagnetische Feld besteht nicht aus Photonen, Photonen sind das elektromagnetische Feld bzw. deren kleinste Einheit.
Ich würde sagen, dass die Beziehung Photonen - e/m Feld ist ähnlich dem Wasser - Wasserwellen. E/m Feld ist das Medium, durch das die Photonen sich manifestieren. Dennoch ist Photon keine Einheit von dem e/Feld wie auch Wasserwelle ist keine Einheit von dem Wasser. Es ist eine Manifestation der Störung des entsprechenden Mediums.
Okotombrok (Moderator)
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Beitrag Nr. 2138-17
03.04.2014 22:30
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Beitrag Nr. 2138-18
04.04.2014 15:26
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In unserer 3-dimensionalen Welt stellen wir durch Messungen fest, daß die Polarisationen der verschränkten Photonen senkrecht zueinander sind.Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-14:wie meinst du das? Wenn ich es richtig verstanden habe, ist es eben doch genau so.
Die beiden Polarisationsrichtungen bilden eine Ebene. Die Ausbreitungsrichtung der Photonen ist senkrecht zu dieser Ebene. In der Summe ergibt das drei Dimensionen, die alle zueinander senkrecht stehen.Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-14:Das ist auch ein Gedanke, den ich leider nicht verstehe.
Ich lese die Publikationen in der Reihenfolge, wie sie mir empfohlen werden. Das ist nicht gerade systematisch und laufend stelle ich natürlich Lücken meines Wissens fest. Das Manus-Zeitforum ist für mich eine große Hilfe bei dem Versuch, diese Lücken zu schließen.Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2138-17:Aber ein Tipp zu Carl Friedrich von Weizsäcker:
Ich habe einiges von ihm mit Leidenschaft gelesen und sogar etwas verstanden, bei Weiten nicht alles. (Er schreibt nicht gerade für's gewöhnliche Volk, zu dem ich mich zähle). Es ist aber ratsam, zunächst ein Physikbuch oder/und auch populärwissenschaftliche Literatur zur hand zu nehmen, um sich dem Thema zu nähern.
Richtig, aber jedes der beiden verschränkten Photonen wird als separates Photon gemessen.Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2138-17:Verschränkte Photonen sind als ein System anzusehen wie zwei Seiten einer Münze, nur mit dem Unterschied, dass beide Seiten nicht räumlich gebunden sind. Vorstellen kann sich das niemand, aber Beobachtungen/Experimente lassen nach heutigem Kenntnisstand keinen anderen Schluss zu.
Erzeugt wird eine Verschränkung übrigens an einem Kristall mit nur einem Photon. Die verschränkten Photonen besitzen zusammen dann auch nur die Energie des ursprünglichen Photons.
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Beitrag Nr. 2138-19
06.04.2014 09:28
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Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-18:Verschränkte Photonen haben verschiedene Polarisationen, aber das heißt jedoch nicht, daß die Polarisation der Photonen räumlich senkrecht zueinander stehen.
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-18:In unserer 3-dimensionalen Welt stellen wir durch Messungen fest, daß die Polarisationen der verschränkten Photonen senkrecht zueinander sind.
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2138-18:Vorstellbar wäre auch ein Koordinatensystem, in dem die Richtungen nicht 90° zueinander sind, sondern einen beliebigen Winkel einschließen.
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Beitrag Nr. 2138-20
06.04.2014 13:30
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Zur experimentell ermittelten Ausrichtung der Polarisationen von Photonen habe ich mal von Claus einen Hinweis erhalten:Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-19:In unserer 3-dimensionalen Welt stellen wir durch Messungen fest, daß die Polarisationen der verschränkten Photonen senkrecht zueinander sind.
?
Richtig. Man kann die Lage jedes Punktes auch in einem Koordinatensystem beschreiben, das nicht kartesisch ist.Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2138-19:Ja. Dies wäre aber doch eine von uns willkürlich festgelegte Relation, oder? Und auch in einem solchen System müssten die Winkel dann so eingetragen werden, dass sie der Wirklichkeit entsprechen. Anders gesagt: Einem verschränkten Paar dürfte es nicht interessieren, in welchem Koordinatensystem wir die Winkel verzerren, oder?
Rechtlich gesehen ist das Einholen einer Einverständnis in diesem speziellen Fall eigentlich nicht erforderlich. Da der Bundesgerichtshof jedoch Abmahnungen als "allgemeines Lebensrisiko" bezeichnet und die Rechtsverteidigung selbst bei unberechtigten Abmahnungen immer vom Abgemahnten zu tragen ist (nein, das ist kein schlechter Scherz) und da Abmahnungen nicht selten in Unkenntnis der genauen Sachlage erfolgen, möchte ich mit diesem Hinweis dieses "allgemeine Lebensrisiko" ein Stück weit reduzieren.