Ist wirklich alles relativ ?

Hi ihr !

Ich will die ART mal nicht anzweifeln , weil ich zugegebener Maßen nix davon weiß , außer das
Gravitation und beschleunigung äquivalent sind .
Und E=mc^2 kenn ich natürlich auch :)
Aber die SRT ? Wurde ja experiementell bewiesen , aber dabei ging man ja davon aus , das
Zeit das ist , was die Uhr anzeigt . Außerdem gilt die ja soweit ich weiß für unbeschleunigte
Systeme , die es aber gar nicht gibt .
Ich frage mich , in wie weit die SRT noch gültig ist , seit man miteinander verschränkte Photonen kennt .
Nach der SRT soll es ja keine gleichzeitigkeit geben , aber man kann sich ja mal vorstellen , jeder hätte
eine Uhr mit einem Photon darin . Die dazu gehörigen "Zwillinge" sind alle in einer großen Uhr wo sie alle
mit der gleichen Frequenz schwingen . Die Photonen in den kleinen Uhren würden doch dann mit der
selben Frequenz schwingen , oder nicht ?
Somit könnten alle eine Uhr haben , die eine objektive Zeit anzeigt .

Was meint ihr dazu ?

Tschüss Ameise

Hallo Ameise,

die Verschränkung in der QM steht in keinem Konflikt zur SRT. Was die Photonen betrifft... du musst ihre Eigenschaften bestimmen und sie miteinander vergleichen, um irgendeine Aussage treffen zu können.

Im übrigen kann ich mir nicht vorstellen, wie deine Uhr funktionieren soll, ohne dass die Verschränkung zerstört wird.

Und mit der SRT hat es ja etwas ganz anderes auf sich... es geht nicht darum, dass "alles" relativ ist, sondern dass sich die Naturgesetze für verschiedene Beobachter nicht ändern.

Aber vielleicht sagt Timeout etwas dazu... der weiß da einfach sehr viel mehr.

...auch Einstein brauchte eine relative Größe um die Formel: E=mc² aufzustellen ,c= Lichtgeschwindigkeit bezieht sich auf km/sek. ,doch eine Sekunde (Erdzeit) ist eben ,laut unser Festsellung (zur jetzigen Zeit) ,nicht überall gleich groß! Ich behaubte ,dass genau darin das Problem besteht ,da wir nicht die Zeit messen ,sondern eine Veränderung der Energie. Zeit lässt sich vielleicht überhaupt nicht messen ,sondern nur unterteilen ,begrenzen ,eingrenzen usw.
Ebenso ,bin ich der Auffassung: das sich der Raum nicht beeinflussen lässt ,sondern nur die Energie im Raum!

Eure Nummer eins

Genau.
Kuck Dir dazu mal das hier an:
Ab Beitrag Nr. 661-1

Hallo ,
E=mc²
Versuchen wir doch mal c² zu isolieren - c²= E/m ,demnach wäre das Verhältnis vom Energie zur Masse = Lichtgew.² ???
Ich jedoch sehe dies völlig anders ,ich behaupte: E=m und t (Zeit)= p² ,wobei der "Kreispunkt" x-beliebig festgelegt werden kann. Fakt ist aber das p überall gleich "groß" ist und somit es uns nicht möglich ist ,
Zeit zu berechnen.

Eure Nummer eins

Ameise schrieb in Beitrag Nr. 668-1:

Hi ihr !

Ich will die ART mal nicht anzweifeln , weil ich zugegebener Maßen nix davon weiß , außer das
Gravitation und beschleunigung äquivalent sind .
Und E=mc^2 kenn ich natürlich auch :)
Aber die SRT ? Wurde ja experiementell bewiesen , aber dabei ging man ja davon aus , das
Zeit das ist , was die Uhr anzeigt . Außerdem gilt die ja soweit ich weiß für unbeschleunigte
Systeme , die es aber gar nicht gibt .
Ich frage mich , in wie weit die SRT noch gültig ist , seit man miteinander verschränkte Photonen kennt .
Nach der SRT soll es ja keine gleichzeitigkeit geben , aber man kann sich ja mal vorstellen , jeder hätte
eine Uhr mit einem Photon darin . Die dazu gehörigen "Zwillinge" sind alle in einer großen Uhr wo sie alle
mit der gleichen Frequenz schwingen . Die Photonen in den kleinen Uhren würden doch dann mit der
selben Frequenz schwingen , oder nicht ?
Somit könnten alle eine Uhr haben , die eine objektive Zeit anzeigt .

Was meint ihr dazu ?

Tschüss Ameise

Hallo Ameise!

Zunächst einmal müßte man sich darüber klar werden, was "eine Uhr mit einem Photon drin" überhaupt ist. Photonen haben die Eigenschaft, mit Lichtgeschwindigkeit zu fliegen, und würden daher von Haus aus nicht allzu lange in der (mit geringerer Geschwindigkeit bewegten) Uhr bleiben.

Aber das wäre wohl ein lösbares Problem. Was ich aber überhaupt nicht verstehe, ist Deine "große Uhr", in der die Zwillinge sein sollen, und in der sie schwingen sollen.

Nun ja, wie dem auch sei, wenn die Photonen irgendwie die Zeit angeben sollen, dann würde das Ablesen der Uhr zwingend eine Messung der Photonen bedeuten, und die würde die Verschränkung zerstören. Da für eine Zeitbestimmung ein wiederholtes Ablesen nötig ist (oder alternativ zunächst einmal ein "Stellen" der Uhr, was die Verschränkung natürlich erst recht zerstören würde), sehe ich nicht, wie man verschränkte Zustände für die Zeitmessung verwenden könnte.

Genauer auf Deine Frage eingehen kann ich leider erst dann, wenn ich sie verstanden habe.

Hi !
Danke erstmal für eure Antworten !
Das die Messung die Verschränkung zerstört , wußte ich noch gar nicht .
Dann war das mit der großen Uhr natürlich Quatsch .
Aber was mich störte war eigentlich das es nach der SRT keine Gleichzeitigkeit gibt ,
weil die ja relativ ist . Aber was ist mit der Teleportation von Photonen ?
Es ist doch glaub ich so , das wenn man zwei verschränkte Photonen A und B hat ,
und dann A mit einem Photon C beschießt , das dann B den Zustand von C "annimmt " ,
und zwar sofort . Also sind die beiden Ereignisse C trifft auf A und B ändert seinen Zustand
doch gleichzeitig (objektiv) .
Und wenn man das auf das Zwillingsproblem anwendet , kann man ja sagen die Zwillinge
Erzeugen eine große Anzahl Photonenpaare und der in der Rakete nimmt die Hälfte mit und sie
vereinbaren das der auf der Erde alle 30 min ein Photon teleportiert .
In der Rakete ist keine Uhr . Also muß doch der
Zwilling , wenn er wieder gelandet ist , zu dem Schluß kommen das während
seiner Reise 30 *(anzahl der teleportierten P)min vergangen sind , genau wie der Zwilling auf der Erde .

Gruß Ameise

Hallo Ameise, die Teleportation funktioniert nicht ohne klassische Information. D.h. die beiden Zwillinge müssten irgendwie miteinander sprechen... so funktioniert es also nicht, wie du es dir gedacht hast. ;)

Hallo Ameise,

die Quantenteleportation liefert auch keinen überlichtschnellen (oder gar instantanen) Kommunikationskanal.

Das mit der Quantenteleportation läuft folgendermaßen:

Im Vorfeld wird ein verschränktes Paar von Teilchen erzeugt (die Verschränkung betrifft dann irgendeine Eigenschaft des Teilchens, bei Photonen üblicherweise die Polarisation), und Alice und Bob erhalten jeweils eines der Teilchen ("Alice" ist in der Quantenkommunikation – wie schon vorher bei der Kryptographie – der übliche Name der sendenden Person, während der Empfänger traditionell "Bob" genannt wird).

Nun will Alice einen Quantenzustand senden (sie hat also ein weiteres Photon, das in irgendeinem, ihr nicht unbedingt bekannten Zustand ist). Dazu macht sie lokal bei sich eine Messung, die sowohl das zu teleportierende Photon, als auch ihr Teilchen des verschränkten Paares betrifft. Der Witz bei der Sache ist, daß aus dem Ergebnis dieser Messung weder der Zustand des teleportierten Photons, noch der Zustand des verschränkten Teilchens herausgelesen werden kann, sondern nur eine kombinierte Eigenschaft beider (diese Messung verschränkt insbesondere das zu teleportierende Photon mit dem mit dem Teilchen, das vorher mit Bobs Teilchen verschränkt war; letztere Verschränkung wird durch die Messung zerstört). Die Meßergebnisse sendet Alice dann per gewöhnlöicher klassischer Kommunikation zu Bob. Bob kann nun aus diesen Meßergebnissen herauslesen, welche Transformation er auf sein verschränktes Teilchen anwenden muß, um es in den (unbekannten) Zustand des teleportierten Photons zu versetzen. Erst nachdem er sein Teilchen gemäß dieser Information "bearbeitet" hat, ist es in demselben Zustand, in dem das andere Photon ursprünglich war.

Der Witz an der Quantenteleportation ist nun, daß man auf diese Weise einen unbekannten Quantenzustand über einen klassischen Kanal übermitteln kann (man braucht natürlich einen Quantenkanal, um das Teilchen des verschränkten Paares zu übermitteln, aber das enthält ja erstmal keine Information über das zu teleportierende Teilchen; z.B. könnte auch Bob das Paar erzeugen und eines der Teilchen zu Alice schicken). Man kann nämlich den Quantenzustand zwecks Übermittlung nicht einfach messen (jede Messung, die nicht genau zum Zustand paßt – und bei einem unbekannten Zustand kann man davon ausgehen, daß sie nicht paßt &ndash, ändert den Zustand, und liefert gemeinerweise den Zustand nach der Messung). Der Zustand kann nur deshalb übertragen werden, weil er gerade nicht gemessen wird.

Ok, nun zur Frage, warum Bob nicht sofort feststellen kann, ob Alice ein Teilchen teleportiert hat (immerhin würde es für die Informationsübermittlung reichen, wenn Bob sofort feststellen könnte, daß Alice ein Teilchen teleportiert hat, selbst wenn dadurch die spätere Möglicheit der Rekonstruktion dieses Zustands unmöglich würde.

Ok, beschreiben wir den Vorgang einfach in der "klassischen Kollaps-Beschreibung" mit absoluter Zeit, dann ergibt sich folgendes Bild:

Bevor Alice die Messung macht, teilen sich Alice und Bob ein verschränktes Paar. Die Verschränkung bedeutet, daß die betreffende Größe (z.B. die Polarisation der Photonen) für das einzelne Teilchen keinen definierten Wert hat. Wenn nun also Alice und Bob beide ihr jeweiliges Teilchen messen, dann erhalten sie nur ein Zufallsresultat. Nur, wenn sie ihre Meßergebnisse austauschen, können sie durch Vergleich ihrer eigenen Ergebnisse mit denen des jeweils anderen die Verschränkung feststellen.

Nun macht Alice ihre Messung. In der Kollaps-Interpretation bedeutet das nun, daß sich instantan die Wellenfunktion der drei Teilchen (also des vorher verschränkten Paares und des zu teleportierenden Teilchens) überall ändert. Wenn wir annehmen, daß die teleportierte Eigenschaft einem quantenmechanischen Zweizustandssystem entspricht, dann hat danach insbesondere Bobs Teilchen zufällig einen von vier verschiedenen Zuständen, die vom vorherigen zu teleportierenden Zustand abhängen (und Alices Messung sagt, welcher der vier vorliegt). Die vier Zustände sind allerdings so, daß ohne die Kenntnis, welcher der vier Zustände vorliegt (und wie gesagt, das ist völlig zufällig), Bob bei jeder Messung wiederum ein Zufallsergebnis erhalten würde (wenn also z.B. die Messung X bei einem der Zustände häufiger 0 als 1 liefert, dann liefert sie bei einem anderen Zustand entsprechend häufiger 0 als 1, so daß das Gesamtergebnis wieder rein zufällig ist). Erst, wenn Bob die (klassische, maximal mit Lichtgeschwindigkeit übermittelte) Information über Alices Meßergebnisse erhalten hat, weiß er, wie er sein Teilchen behandeln muß, um den Ursprungszustand wieder zu erhalten.

Da also die oben eingeführte absolute Zeit offensichtlich auch durch Quantenteleportation nicht nachzuweisen ist, ist es auch nicht wirklich sinnvoll, sie überhaupt erst einzuführen. Das bedeutet natürlich auch, daß man auf einen instantanen physikalischen Kollaps der Wellenfunktion verzichten muß (was nicht weiter schlimm ist, da es durchaus Interpretationen der QM gibt, die ohne einen solchen Kollaps auskommen).

Hi!
Zum Thema Kollaps der Wellenfkt wäre viel und wichtiges zu sagen. Zur ZEIT hab ich aber keine ZEIT.
Nur soviel: Der sog. Kollaps ist ein nicht lokaler und atemporaler Prozess. Die momentane Quantentheorie kann ihn nicht beschreiben. Es gibt auch keine (mich) befriedigenden Alternativen. ( die MWI, ich weiß)
Ich hoffe wir werden uns im Laufe des Sommers mit dem Thema vergnügen.

Und was ist, wenn ich die Wellenfunktion als "Wissen" eines physikalischen Systems über ein anderes verstehe? siehe ... plato.stanford.edu/entries/qm-relational
http://arxiv.org/abs/quant-ph/9609002 ... es gibt da auch noch einige andere Arbeiten.

Soweit ich die Arbeiten verstehe, führt diese Sichtweise ohne Kollaps zu einer näherungsweisen klassischen Welt.

Hi André,
es hat mich einige Zeit gekostet die Rovelli Arbeit zu lesen. Den Hauptgesichtspunkt, daß die Beschreibung eines Systems beobachterabhängig sein soll, finde ich hochinteressant, vor allem unter Berücksichtigung meiner eigenen Monaden-Theorie. (Jeder Beobachter ist eine Monade)
Allerdings kommt auch Rovelli um den Kollaps nicht herum.

Zitat:
"...the evolution (jedes physikalischen Systems) is not unitary, when the observed system interacts with the observer.
....There is a collapse in each observer-dependent evolution of expected probalities."

ich bleibe am Ball, die Sache interessiert mich mächtig.