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Quantenparadoxum

Thema erstellt von Joachim Breitner 
Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Also, begonnen hat es mit der Feststellung Plancks, daß die Naturkonstanten Lichtgeschwindigkeit, Gravitationskonstante und Plancksches Wirkungsquantum ein "natürliches Einheitensystem" bilden. Ok, das sagt jetzt noch nicht viel zur Bedeutung dieser Einheiten, aber es erklärt die Namen "Planckzeit", "Plancklänge" und "Planckmasse".

Vom praktischer Bedeutung sind sie insofern, als daß wir genau wissen, daß bei Plancklänge und Planckzeit unsere derzeitigen Theorien definitiv nicht mehr ausreichen. So bräuchte man z.B. zur Lokalisierung eines Teilchens in einer Plancklänge nach der Quantenmechanik m.W. gerade so viel Energie, daß die Energiedichte nach der ART ausreichen müßte, um ein schwarzes Loch zu bilden, und wenn ich mich jetzt richtig erinnere, dann hätte dieses SL gerade eine Planckmasse. Allerdings sind diese Angaben explizit ohne Gewähr.

Außerdem könnten die Planck-Einheiten in Stringtheorien u.ä. evtll. eine Rolle spielen. Aber auf dem Gebiet kenne ich mich überhaupt nicht aus.
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Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
Ich habe Frage zur Messung.
Wird es Teilchen durch Messung vernichtet? Oder wird der Quantenzustand geändert und damit die Identität der Teilchen?

Man schreibt, dass Verschränkung gilt für identische Teilchen. Identische in Bezug auf was? Sollen sie zur gleichen Familie (z.B up-Quarks, Elektronen oder Photonen) gehören? oder müssen sie gleiche Quantenzahlen haben? Wenn ja, dann Polarisation gehört nicht zur Quantenzahlen.
Zitat:
aus Wikipedia
Bei Photonen bezieht sich die Verschränkung meist auf die Polarisation der Photonen. Misst man die Polarisation des einen Photons, ist dadurch die Polarisation des anderen Photons festgelegt (z.B. um 90° gedreht)
Wovon abhängig Relation der Polarisation der verschränkten Teilchen? Wie ich verstehe, kann auch jede andere Relation erzeugt werden, z.B. 120° oder 180°. Ist es abhängig von der Art der Erzeugung? kann ich es bestimmen?

Der Zerfall des Photon ist unmöglich, schrieb Timeout vor drei Jahren. Ist es selbständiger Zerfall gemeint? In Beispiel der Erzeugung verschränkten Teilchen wurde aus einen Photon mit höherer Energie zwei verschränkten Photonen mit niedrige Energie erzeugt.
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Irena schrieb in Beitrag Nr. 335-22:
Ich habe Frage zur Messung.
Wird es Teilchen durch Messung vernichtet? Oder wird der Quantenzustand geändert und damit die Identität der Teilchen?
In einer idealen Quantenmessung hat das Teilchen nach der Messung genau den gemessnen Zustand. Wenn es vorher keinen Eigenzustand der Messung hatte (also keinen Zustand, der zu einem möglichen Meßwert gehört), dann wird der Zustand notwendigerweise verändert.

In der Realität sind nicht alle Messungen ideal. So werden z.B. Photonen bei einer Messung üblicherweise vernichtet.

Zitat:
Man schreibt, dass Verschränkung gilt für identische Teilchen.
Wer ist "man"? Prinzipiell lassen sich beliebige Zustände miteinander verschränken. Beispielsweise ist es möglich, den Zustand eines Atoms (Grundzustand oder angeregter Zustand) mit dem Zustand eines passenden Resonators (leer oder ein Photon enthaltend) zu verschränken.

Zitat:
Identische in Bezug auf was? Sollen sie zur gleichen Familie (z.B up-Quarks, Elektronen oder Photonen) gehören? oder müssen sie gleiche Quantenzahlen haben?
Die Frage hat sich dann wohl erübrigt.

Zitat:
aus Wikipedia
Bei Photonen bezieht sich die Verschränkung meist auf die Polarisation der Photonen. Misst man die Polarisation des einen Photons, ist dadurch die Polarisation des anderen Photons festgelegt (z.B. um 90° gedreht)

Wovon abhängig Relation der Polarisation der verschränkten Teilchen? Wie ich verstehe, kann auch jede andere Relation erzeugt werden, z.B. 120° oder 180°. Ist es abhängig von der Art der Erzeugung? kann ich es bestimmen?
Zunächst hängt es natürlich von der Erzeugung ab (wenn z.B. die beiden Photonen aus dem Zerfall eines Spin-0-Zustands entstanden sind, dann ist der Winkel immer 90°). Du kannst ihn aber nach der Erzeugung beliebig verändern, indem Du z.B. eines der Photonen durch eine optisch aktive Substanz schickst (also eine Substanz, die die Polarisationsebene dreht; ein Beispiel sind die Flüssigkristalle, auf denen LCDs beruhen).

Zitat:
Der Zerfall des Photon ist unmöglich, schrieb Timeout vor drei Jahren. Ist es selbständiger Zerfall gemeint? In Beispiel der Erzeugung verschränkten Teilchen wurde aus einen Photon mit höherer Energie zwei verschränkten Photonen mit niedrige Energie erzeugt.
Von Zerfall spricht man normalerweise nur dann, wenn die Umwandlung ohne äußere Einwirkung vonstatten geht. Bei Wechselwirkung mit anderen Objekten kann ein Photon in der Tat in andere Teilchen umgewandelt werden (die Umwandlung in zwei andere Photonen ist nur eine Möglichkeit; bei genügender Energie kann aus einem Photon auch z.B. ein – reales – Elektron-Positron-Paar entstehen).
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Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
Zitat:
In einer idealen Quantenmessung hat das Teilchen nach der Messung genau den gemessenen Zustand.
Gibt es überhaupt ideale Quantenmessung?
Zitat:
Wenn es vorher keinen Eigenzustand der Messung hatte (also keinen Zustand, der zu einem möglichen Meßwert gehört), dann wird der Zustand notwendigerweise verändert
Wenn die Messung keinen Eigenzustand hatte, dann wird der Zustand verändert. Es geht um die Messung. Es muss sein Zustand verändern, wenn wir wollen was erfahren.
Oder gemeint ist das Zustand gemessener Teilchen, der keinen Eigenzustand vor der Messung hatte, z.B. Ort oder Impuls. Der nur durch Messung wird festgelegt (von der Teilchen). Wie laufen diese Messungen? Wenn ich möchte ein Ort messen, wird es vielleicht Position des e/m Feldes festgestellt? Bei der Messung des Impulses muss m.E. die Teilchen vernichtet werden, oder?
Zitat:
Man schreibt die Verschränkung gilt für
Sorry. Es ist das Phänomen fascher Erinnerung. Könnte es wetten, das habe es so gelesen. Falsch.
Ein Teil blieb ohne Antwort. Ist die Polarisation - ein Quantenzahl?
Zitat:
Beispielsweise ist es möglich den Zustand eines Atoms (Grundzustand oder angeregter Zustand) mit dem Zustand ein passendem Resonators (leer oder ein Photon enthaltend) zu verschränken.
Wie ich verstehe es ist eine künstliche Situation, die wir, Menschen, wollen ausnutzen. Es ist eine Technologie. Kann diese Situation ohne Resonators (menschliche Einwirkung) bestehen? Können wir das Atom und Resonator räumlich trennen und wird dann noch Verschränkung erhalten bleiben?
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Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo,

meine Fragen habe ich von 1,5 Jahren gestellt. Mittlereweise habe ich selbst auf die meisten Antwort gefunden. Besonders in letzter Zeit habe ich viele nützliche Büche gelesen, die - wie ich glaube - haben mich mehr "bewaffnet" in dieser Diskussion.

Die beschriebe Messung ist nichts anderes als ein Beweis für die Komplementarität, das durch Heisenbergsche Unschärferelation beschrieben wird. Die komplementären Größen wie z.B Ort und Impuls lassen sich nicht zeitgleich beliebig scharf definieren. Die "Schärfe" von einem verursacht Vernebelung von anderem.
Es lässt leicht mit der Fokussierung optischen Geräts nachvollziehen. Wenn man "reinfährt", dann verliert zwangsläufig den Überblick. Wenn man hat guten Überblick, dann kleine Details "verschmelzen". MAn kann hin und hier "fahren", aber es wird erlaubt nur ein Foto von einer Blickrichtung (Welle-Teilchen) zu machen. Bis der Apparat (die Welle) keine Entscheidung getroffen (Dekohärenz) - also kein Foto gemacht hat, kann er beliebig hin und hier fahren, wie auch die Welle, die kann entgegen deterministischen Lauf am Ende doch anders entscheiden - plötzlich zurück fahren und den Foto machen.

R. Laughlin hat einen m.E. gelungenen Beispiel - Analog (in so weit wie es überhaupt möglich ist) beschrieben. Man hat einen wunderbaren Abend erlebt. Alles läufte sehr gut. Und plötzlich ein blöde Bemerkung von Jemandem macht das ganze Abend kaputt gemacht. Mit blöden Bemerkung kann man erzwingen nachträglich anders ein Abend beurteilen. In Quantenwelt bedeutet es, das entgegen den deterministischen Lauf
der Welle, sie kann nachträglich anders entscheiden, wenn durch Messung - einen "blöden Bemerkung" - zur "Beurteilung" gezwungen wird.
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Worüber ich Diskussion lenken möchte, ist der Begriff Information und die Bedeutung eines Messvorgangs. Meßvorgang ist gebaut für den Gewinn eine Information. Ein Meßinstument ist aber nichts anders als ein Auto. Beide bestehen aus Materie und ausnutzen die Gesetzmässigkeit der Materie. Nur die Ausnutzung, die in der Natur meistens "ungerichtet" statfindet , in der Technik wird kanalisiert (gerichtet) für die bestimmte Zwecke.
Also unsere Meßinstrument ist gebaut nach unsere Vorstellungen, aber unsere Vorstellungen sind der Gesetzen unterworfen.

Aus der Vielfalt der gewonnene Information werden sinnliche Konstrukten gemacht, die uns eine Vorstellung über nicht erhaltene Information machen lassen. Die Information kann nicht "unparteisch" sein. Sie ist immer gerichtet an Empfänger, sprich Beobachter.
Ich denke, diese Tatsache veranlasst zara.t zur Absolutisierung des Bewusstseins.
Ich aber sehe, dass die Messung benutzt die natürliche Vorgänge, die in der NAtur ohne Menschen auch stattfinden. Die Teilchen wechselwirken mit einander oder mit festen Körpern, oder mit dem e/m Feldern. Es wird Interferenzen, Dekohärenzen erzeugt - und das alles ohne Menscheinwirkung, ohne seine Beobachtung.
Zitat:
Das erlaubt mir nochmal darauf hinzuweisen, welche zentrale Rolle die Information zu spielen scheint.
Meines Erachtens ist Information die grundlegende Größe der Quantentheorie, die Grundsubstanz sozusagen, aus der sich alle anderen Größen ableiten lassen sollten.
Die Welt bestünde demnach nicht aus irgendwelchen Materieklümpchen, die sich durch Raum und Zeit bewegen, sondern aus Information.
Jetzt der Materie andere Name geben nur aus der Erkenntniss, dass sie nicht aus harten Kugelchen besteht - da sehe ich keinen Sinn. Wir haben unsere Vorstellung über die Materie geändert - ja. Muss man deswegen der Vorstellung mit anderem Begriff versehen, den Begriff das noch weniger scharf definiert ist als Materie?

Wenn ich schon ein Begriff wählen würde, würde ich den Begriff ein Sinn wählen.
Was ich beobachte in der Natur, ist die Bildung Organisationsformen, die einen Sinn unterworfen sind. Beginnen wir mit der Hadronen, die komplexen Quarks-Teilchen, darüber auch Protonen und Neutronen. Die HAdronen haben ein Sinn für die Farbladung. Sie organisieren sich zu Strukturen, deren Farbladung neutral ist. Also nur die neutrale Farbe ergibt für sie ein Sinn und sie streben danach. Denk mal an den Atom, der Strebt nach ausgleich der e/m Ladung, oder andere Strukturen. Denk mal an Makrokosmischen Strukturen in den gravitative Kraft wird durch Rotation, bzw. Kreisbeschleunigung ausgeglichen u.s.w, u.sw...
Unter diesem Aspekt sehe ich durchaus eine Verbindung der Quantenwelt mit Bewusstsein. Es gibt vielleicht kein Erzeugnis der Natur, der würde so vielfältige Sinnvorstellungen wie ein Mensch, bzw. Zivilisation haben.

Gruß

Beitrag zuletzt bearbeitet von Irena am 23.06.2008 um 21:01 Uhr.
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