Von der Quantenphysik zum Bewußtsein

Zurück aus dem Urlaub, sei gegrüßt Zara.T.

Ein interessanter Thread, aber um meine Antwort gleich vorweg zu nehmen auf die Behauptung: „Alles ist Information“ kommt von mir, ein Nein dazu.

Denn im verlinkten kurzen Eingangsbeitrag wird Information u.a. wie folgt beschrieben „...Zeichen auf Papier, Morsesignale per Funkwellen –, aber die übertragene Nachricht ist dieser Materie aufgeprägt, quasi eingehaucht, und darum hält Görnitz – und nicht nur er – Information für etwas Nichtmaterielles, Geistiges.“

Alle uns derzeit bekannten Naturgesetze sind ebenfalls Information, sie stehen weder auf einem Blatt Papier geschrieben, noch sind sie in Stein gemeißelt und liegen auch in keiner binär-digitalen Form vor.

Sie sind „Produkt“, „Ergebnis“, als Erkenntnisgewinn menschlichen Denkens, die als übertragene Nachricht, entweder als „Zeichen auf Papier, Morsesignale per Funkwellen“ eine Information darstellen und darin sogar eine echte Information über Nichtmaterielles (Wissen) darstellen, eben reine Gesetzmäßigkeiten.

Nun kurz zu Begrifflichkeit Materie, was sie ist.

Materie ist für mich die Existenz einer „Masse“ welche in sich zugleich physikalische, chemische Eigenschaften aufweist und mathematisch berechnet werden kann.

Im Gegensatz dazu, weisen „Information“en selbst keinerlei eigenen physikalisch-chemischen Eigenschaften auf. Sie sind also von nichtmaterieller Natur, Art, Ursprungs, sondern lediglich Information die mittels eines Trägers (Papier, Funkwelle) vom Sender an den Empfänger ausgetauscht werden.

Dies kurz von mir dazu, wobei sich mir gerade komischer Weise die Frage stellt, haben die Zeit/der Raum eigentlich eine eigene, nur ihr/ihm selbst zuzuordnende, Vergangenheit (Information)?
Da sollte ich lieber einen eigenen neuen Thread eröffnen um nicht hier von Zara.T.‘s Thema abzulenken.

Hallo Quante, wars schön?
Es sind schon einige bedeutende Physiker der Meinung "Alles ist Information". Weizsäcker, Zeilinger, Finkelstein, Wheeler,....Görnitz...Selbst Heisenberg hat dem nicht widersprochen. Muss also was dran sein, was sich nicht so einfach vom Tisch wischen läßt.

Quante schrieb in Beitrag Nr. 2306-101:

Materie ist für mich die Existenz einer „Masse“ welche in sich zugleich physikalische, chemische Eigenschaften aufweist und mathematisch berechnet werden kann.

Hat ein Proton chemische Eigenschaften?
Was soll "Existenz" heißen?

Was macht ein Ereignis "faktisch"?

Der Zeitpunkt (Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft) kann es nicht sein, denn in der Vergangenheit ausgelöste superpositionierte Zustände kann man trotz Beobachtung nachträglich wieder "unfaktisch" machen, indem man die Beobachtungsdaten löscht:

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-83:

Wenn du alle Informationen über ein bereits faktisch gewordenes Quantenereignis löschen kannst, hast du das Ereignis (zeitlich rückwirkend) selbst gelöscht.

Der Beobachtungsvorgang selbst kann es (instantan) auch nicht sein, denn dessen Spuren lassen sich (nachträglich) vollständig beseitigen:

Zitat:

Wikipedia
Der Quantenradierer zeigt, dass sich in der Quantenphysik die Spuren eines Beobachtungsvorgangs völlig beseitigen lassen.

Was wollen wir unter >faktisch< verstehen?

Nicht radierbar?

Zitat von Zitat Wikipedia "Quantenradierer"::

Folgerungen aus der Existenz von Quantenradierern:
Der Quantenradierer zeigt, dass sich in der Quantenphysik die Spuren eines Beobachtungsvorgangs völlig beseitigen lassen. Man muss nur dafür sorgen, dass die dabei gewonnene Information noch innerhalb des Systems – das heißt, bevor sie zu einem äußeren Beobachter gelangt – spurlos gelöscht wird.

Bin ich selbst betroffen, kann ich keinen Quantenradierer einsetzen, für mich ist die Information ein Fakt meiner Erinnerung geworden.
Dies aber bemerkt ein Externer nicht. Für ihn ist sie nicht zum Bestandteil seiner Erinnerung geworden.

Fazit: Es kommt wohl auf den Beobachter an, ob dieser von extern zuschaut oder aber nur intern wirkt.

Kirsche

Hallo Zara.t.,

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-104:

Was wollen wir unter >faktisch< verstehen?
Nicht radierbar?

Ich war erstmal von deinem Verständnis ausgegangen:

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-80:

Erlebte Wahrnehmung ist faktische Wahrnehmung und konstituiert die Realität. Im Kollaps der Zustandsfunktion wird aus potentieller Wahrnehmung erlebte Wahrnehmung.

Aber offensichtlich ist das "Erleben" bzw. "Wahrnehmen" nicht das Entscheidende, denn das kann man - zumindest was Quantenobjekte¹ anbelangt - radieren.

¹) Aber die erfolgreiche Überlagerung von Fullerenmolekülen weist m.E. darauf hin, dass es auch für zunehmend komplexere Teilchen, somit theoretisch bis hin zu makroskopischen Objekten, die Möglichkeit des Radierens der "Wahrnehmung" geben muss.

Hallo Zara.t.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-104:

Was wollen wir unter >faktisch< verstehen?

Nicht radierbar?

Läuft Deine Frage nicht darauf hinaus, ob es eine von der Wahrnehmung (Information ?) unabhängige Realität gibt ?

Existiert der Mond auch, wenn keiner hinsieht ?

Wenn man eine wie immer geartete Information als Grundlage (Voraussetzung) von Realität annimmt, muss man diese Frage m.E. verneinen.

Hat man den Mond allerdings erst mal wahrgenommen, ist er zu Realität geworden. Dies bedeutet gleichzeitig, dass der Mond irgendeines entfernten Planeten in den Weiten des Weltraums, der nur vorgestellt wird aber noch nicht wahrgenommen wurde, nicht zur Realität gehört, nicht faktisch ist.

Ob die Existenz (Realität des Mondes) radierbar ist, läuft m.E. darauf hinaus: Soll man annehmen, dass der Mond auch existiert, wenn kein Mensch mehr da ist, der ihn wahrnehmen kann ? Dies hat m.E. für die Frage, was man sich zweckmäßigerweise unter Realität (faktisch) vorstellen soll, keine Bedeutung.

Wir sollten uns aber darüber im Klaren sein, dass jede Festlegung eines Begriffsinhalts, also auch von dem Wort "faktisch", eine Zweckmäßigkeitsfrage im Interesse einer guten Verständigung ist. Dies kommt ja auch in deiner Fragestellung zum Ausdruck.

MfG
Harti

Was wollen wir unter >faktisch< verstehen? Da sind mir im Laufe dieses Threads Zweifel an meiner bisherigen Überzeugung gekommen.
Um diese Frage gründlich untersuchen zu können müssen wir >Dekohärenz< verstehen.
Dekohärenz beschreibt den Vorgang wie ein kohärentes Quantensystem seine Kohärenz verliert. Im Falle eines Doppelspaltexperimentes (das man für fast alle Quantenprobleme als Beispiel nehmen kann) hieße das:
Wenn das Doppelspaltsystem mit der Umwelt wechselwirkt, verliert es seine Kohärenz. Die beiden Möglichkeiten
1. Teilchen ist durch Spalt 1
und
2. Teilchen ist durch Spalt 2
werden unabhängig voneinander = dekohärent.
Sie verlieren ihre Interferenzfähigkeit und können nicht mehr zu einem sich bildenden Interferenzmuster beitragen.

Das kann man auch folgendermaßen ausdrücken: wenn ein Doppelspaltsystem Information, über den Weg des Teilchens an ein äußeres System abgibt, die ein Beobachter ablesen könnte, wird das Doppelspaltsystem dekohärent. Es kommt zu keiner Interferenz mehr. Unabhängig davon ob ein Beobachter Kenntnis nimmt oder nicht.

Was heißt das? Kollabiert die Wellenfunktion des Teilchens? Die Mehrheit der Physiker glaubt das. Sie glauben, dass einer der beiden Wege des Teilchens jetzt faktisch geworden ist.
Die Quantentheorie gibt diese Interpretation aber nicht her. Laut Quantentheorie gibt es nun ein neues, übergeordnetes System aus dem alten Doppelspaltsystem + dem Wechselwirkungspartner (dem Träger der >Welchen-Weg-Information<) welches immer noch kohärent ist.
Es wäre dann immer noch nicht entschieden welchen Weg das Teilchen genommen hat. Nur kann das Teilchen allein nicht mehr mit sich interferieren. Um Interferenz zu erzeugen braucht man das komplette neue System. Das ist in der Regel nur noch theoretisch aber nicht mehr praktisch möglich.

wird fortgesetzt

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-108:

wenn ein Doppelspaltsystem Information, über den Weg des Teilchens an ein äußeres System abgibt, die ein Beobachter ablesen könnte, wird das Doppelspaltsystem dekohärent. Es kommt zu keiner Interferenz mehr. Unabhängig davon ob ein Beobachter Kenntnis nimmt oder nicht.

Das meinte ich mit meinem Satz

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2306-84:

Faktisch ist das, was man wissen kann.

Für Dekohärenz (Faktizität) ist weder der Zeitpunkt noch der Messvorgang entscheidend. Es zählt allein, ob irgendwo eine Information über das Ereignis abgelegt ist, wo man "nachschauen" kann.

Ein Ereignis wird also faktisch, wenn man den Ausgang des das Ereignisses weiß oder "wissen kann", wenn man möchte.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2306-109:

Es zählt allein, ob irgendwo eine Information über das Ereignis abgelegt ist, wo man "nachschauen" kann.

Ein Ereignis wird also faktisch, wenn man den Ausgang des das Ereignisses weiß oder "wissen kann", wenn man möchte.

Diese Information, die irgendwo abgelegt ist, könnte aber immer noch in einer Superposition aus Weg1 und Weg2 bestehen (natürlich nicht mehr interferenzfähig!).
Meines Erachtens wäre der Weg erst faktisch, wenn die Wellenfunkion auf eine der beiden Möglichkeiten reduziert würde.

Die Wellenfunktion ist spätestens dann auf einen der beiden Wege reduziert und der Weg damit faktisch, wenn ein Beobachter Kenntnis genommen hat. Die Frage ist war sie es schon zuvor.

Das Ganze läuft auf die einfache Frage hinaus:

Wann kollabiert die Wellenfunktion?
a.) bereits in der Dekohärenz (also bei Wechselwirkung mit der Umgebung)
b.) bei verstehender Kenntnisnahme durch einen Beobachter mit Bewußtsein

Hallo Zara.t.,

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-110:

Wann kollabiert die Wellenfunktion?

Das ist - m.E. wie gesagt - nicht eine Frage des "Wann?" sondern eine Frage des "Wenn, dann."

Grundsätzlich stimme ich dir zu, wenn du sagst

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-97:

Jedes Ereignis ist ein Beobachter.

Wenn ein die Information tragender Quant nach seiner Generierung "unterwegs" ist, dann
hat (noch) keine Wechselwirkung stattgefunden. Sobald eine Wechselwirkung stattfindet, ist die Information bei einem "Beobachter" abgelegt.

Nur, wenn die Informationsablage so erfolgt, dass ein anderer Beobachter Zugang zu dieser Information haben kann, besteht (für diesen anderen Beobachter) keine Wellenfunktion mehr.

Liegt zwischen Beobachter 1 (Informationsablage) und Beobachter 2 bspw. ein Ereignishorizont oder wird die Information für Beobachter 2 auf andere Weise "unkenntlich" gemacht, so besteht für Beobachter 2 die Wellenfunktion (weiter).

So könnten sich bspw. auch jeweils mehrere Beobachter innerhalb und außerhalb eines solchen Horizonts befinden. Für diejenigen innerhalb des Horizonts würde die Wellenfunktion dann m.E. kollabieren, für diejenigen außerhalb nicht.

Insofern vermute ich, dass der "Kollaps der Wellenfunktion" nicht allgemeingültig, sondern auf den jeweiligen Beobachter (und ggf. auf dessen Semantik?) zu beziehen ist.

Zitat von Claus:

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2306-111:

Insofern vermute ich, dass der "Kollaps der Wellenfunktion" nicht allgemeingültig, sondern auf den jeweiligen Beobachter (und ggf. auf dessen Semantik?) zu beziehen ist.

Hallo Claus,

genau, das ist auch meine Meinung. Andersherum würde man ja annehmen müssen, ein Quant wäre zu Empfindungen in der Lage und besäße ein eigenes Erinnerungsvermögen. Ich glaube daher weiterhin, dass der Kollaps der Wellenfunktion ein von außen nur künstlich herbeigeführtes Ereignis ist, welches aber keinesfalls der ungestörten Wirklichkeit , die wir ja auch von außen beobachten, entspricht.

Kirsche

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-96:

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2306-92:

Mein Empfinden: Görnitz versucht Tegmark in die Realitätsebene zu bringen, was nicht gelingt

Hallo Stueps,
klingt spannend. Könntest du es bitte näher beschreiben?

Hallo Zara.t.,

Tegmark etabliert die Mathematik als reale, grundlegende Ebene allen Seins. Görnitz versucht nach meinem Verständnis, mit seinen abstrakten, bedeutungsfreien Qbits diese Mathematik konkret "ins Leben" zu rufen.
Habe das Buch jetzt angefangen zu lesen, wird noch ne Weile dauern, bis ich da durch bin, ist ja doch sehr umfangreich.

Beste Grüße

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2306-111:

Insofern vermute ich, dass der "Kollaps der Wellenfunktion" nicht allgemeingültig, sondern auf den jeweiligen Beobachter (und ggf. auf dessen Semantik?) zu beziehen ist.

das ist ein interessanter Gedanke.
Aber ist das nicht auch widersprüchlich? "Lebt" die Wellenfunktion dann objektiv weiter, obwohl ein Teilchen detektiert wurde, und die Wellenfunktion damit subjektiv zusammengebrochen ist?

Für alle: Ich hatte das wahrscheinlich schon mal gepostet, aber hier hier nochmal eine sehr schöne Erklärung der Wellenfunktion von einem Profi für Laien. Man bekommt ein Gefühl dafür, was diese Gleichung überhaupt ist, und warum sie so fundamental in der Physik ist.

Hallo Otto, habe das Gefühl, dass ich einige Beiträge von dir übersehen habe, und dir vielleicht ein paar Antworten schulde. Sei versichert, dass das nicht persönlich gemeint ist! Kennst ja meine oft knappe Zeit, und mein Gedächtnis ist auch nicht das Beste :lol:.

Beste Grüße

Hallo Stueps,

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2306-114:

"Lebt" die Wellenfunktion dann objektiv weiter, obwohl ein Teilchen detektiert wurde, und die Wellenfunktion damit subjektiv zusammengebrochen ist?

Aus den Versuchen zu Quantenradierern folgt, dass die Wellenfuntion "weiterlebt".

Allerdings lebt sie m.E. für ein zweites beobachtendes Subjekt genausowenig "objektiv" weiter, wie sie für den ersten Beobachter zusammengebrochen ist.

Ich vermute, dass die Frage, ob die Wellenfunktion besteht oder nicht, immer eine subjektive ist:

Das Experiment zeigt: Man kann die Information über die Beobachtung eines Zustands löschen, wodurch für einen zweiten potenziellen Beobachter die Kohärenz wiederhergestellt ist.

Doch was heißt "löschen", wenn man Information aufgrund zeitlicher Reversibilität von Quantenprozessen nicht vernichten kann? M.E. bleibt da nur die Interpretation "unkenntlich machen".

Ob nun aber z.B. eine Bitfolge als "Information" erkennbar oder unkennlich ist, ist erneut subjektiv (weil davon abhängig, ob die Bitfolge für das jeweilige Subjekt Bedeutung hat).

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2306-115:

Aus den Versuchen zu Quantenradierern folgt, dass die Wellenfuntion "weiterlebt".

Allerdings lebt sie m.E. für ein zweites beobachtendes Subjekt genausowenig "objektiv" weiter, wie sie für den ersten Beobachter zusammengebrochen ist.

Boah, das ist stark!

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2306-115:

Ich vermute, dass die Frage, ob die Wellenfunktion besteht oder nicht, immer eine subjektive ist:

Das tut wieder ganz neue Gedanken in mir auf. Es verwirrt mich regelrecht.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2306-115:

Das Experiment zeigt: Man kann die Information über die Beobachtung eines Zustands löschen, wodurch für einen zweiten potenziellen Beobachter die Kohärenz wiederhergestellt ist.

Doch was heißt "löschen", wenn man Information aufgrund zeitlicher Reversibilität von Quantenprozessen nicht vernichten kann? M.E. bleibt da nur die Interpretation "unkenntlich machen".

Der Quantenradierer ist extrem schwer zu verstehen.
Aber ich stimme dir zu, und ich ahne endlich, worauf du die ganze Zeit im Grunde hinaus willst, und das könnte wirklich bedeutend sein:

Ob das Schloss schließt, hängt davon ab, ob Schlüssel und Schloss zusammenpassen. Es gibt jede Menge Schlüssel, jede Menge Schlösser, aber Information bedeutet letztlich, dass die "Tür sich öffnet".
Hab ich das richtig (zum Teil, ich ahne, das geht wesentlich weiter) interpretiert?

Mir tun sich ob deines Beitrages gleich neue Gedankenwelten auf.

Radikal zusammengefasst: Ist Unterscheidung zwischen Objektivität und Subjektivität im Grunde sinnvoll? (Für mich ist diese Frage neu.) Wenn nicht, was soll ich denken? Wie soll ich denken?

Muss das sortieren, für mich persönlich der Beitrag des Jahres!

Verwirrte Grüße,

ich hoffe, du bist dir der Mächtigkeit deiner Gedanken bewusst!

Hallo Zusammen,

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2306-91:

Was passiert mit der Information, die in ein Schwarzes Loch fällt?...
Kann überhaupt etwas, bezogen auf einen äußeren Beobachter, in endlicher Zeit in ein Schwarzes Loch fallen, soll heißen dessen Ereignishorizont durchqueren?

Habe hier einen m.E. interessanten Beitrag dazu gefunden.

Hallo Claus

Genaugenommen befinden wir uns in einem informationsbefreiten Loch.
Jeder auf seiner individuellen Informationsinsel.

NZZ vom 27. Oktober 2018
Immer dieselben Experten am Mikrofon – Die überwältigende Mehrheit der Wissenschafter erhält so gut wie keine Medienaufmerksamkeit. (von Stephan RUSS-MOHL)
In der Tat kann es einen nur wundern, weshalb Institutionen für Forschungsförderung hier nicht Anreizstrukturen überdenken,
mit denen die Wissenschafter, die in die Gesellschaft hineinwirken wollen, geradezu bestrafen.
Es ist ein „Gemeinwohl statt Unternehmensorientierung“ der Wissenschaft einzufordern.

Harald

Hallo Claus,
der letzte Satz¹ des von Dir mitgeteilten Aufsatzes ist verräterisch. Er enthält eine negative Absolutheitsaussage. Wenn die Worte "ewig" und "unendlich" in wissenschaftlichen Darstellungen auftauchen, ist Vorsicht geboten. Die menschlichen Erkenntnismöglichkeiten sind begrenzt, damit müssen wir uns abfinden. Lediglich räumlich und zeitlich Unbegrenztes ist m.E., z.B. in Form von periodischen Vorgängen, wissenschaftlich beschreibbar.

MfG
Harti

1) "Tücks unersetzliche Kochrezepte sind der Welt nicht auf immer und ewig verloren."

Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2306-119:

Wenn die Worte "ewig" und "unendlich" in wissenschaftlichen Darstellungen auftauchen, ist Vorsicht geboten. ...
1) "Tücks unersetzliche Kochrezepte sind der Welt nicht auf immer und ewig verloren."

Da hast du wohl recht, aber ich glaube, hier hat Susskind extra 'mal die streng wissenschaftlichen Termini verlassen, um dem Leser abschließend eine "menschliche" Anekdote zu gönnen. Kochrezepte werden uns wohl "immer und ewig" anschaulich zugänglicher sein, als der "Informationsverlust eines Quantenzustands". ;-)