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Drei Punkte zur Quantenmechanik

Thema erstellt von Ei Ei Ei 
Beiträge: 228, Mitglied seit 18 Jahren
schönen Samstag euch allen,


hier die 3 wichtigsten Probleme der Quantenmechanik:

1. sie erklärt nicht, wie und weshalb Erzeugung und Vernichtung von Teilchen stattfinden

2. Man kann sie bis jetzt nicht mit der RT verbinden.

3. Sie lässt den Zufall zu!

Ich weiß nicht wie's euch dabei geht, aber mich nervt der dritte Punkt am meisten. Ich glaube nicht, dass es in der Physik den Zufall geben darf. Dass Teilchen unscharf sind, darüber müssen wir glaube ich keine Diskussion führen. Dass das nicht nur daran liegt, dass der Messvorgang das Teilchen verändert, sondern dass Teilchen in ihrer Natur unscharf sind, darüber hoffe ich auch nicht. Worauf ich hinauswill? M.E. heißt das nicht, dass die Teilchen dennoch keinen Gesetzen folgen. Wir kennen sie nur noch nicht. Sie bewegen sich scheinbar zufällig. Aber was, wenn es weitere unentdeckte Kräfte gibt, die wir noch nicht kennen und die so schwach sind, dass sie nur in diesem Bereich wirksam sind? Wäre das möglich? Die Physiker unter euch sind gefragt (natürlich auch die Laien :-) ).

lieben Gruß,

Sedna
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Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo Sedna,

den Zufall lässt nicht nur Quantemechanik zu. Alle makroskopische chaotische Zustände sind mit Zufall gezeichnet. Z.B. in Flut und Ebbe nur zufällige Wassermoleküle "treten" auf Land. Obwohl das Ganze verhält sich geordnet: ist unterworfen Mond-Erde Garvitation, wir können nie voraussagen, welche Moleküle werden in der Flut. Sie sind zufällig.

In Gegenteil zu Dir, ich denke, dass wir müssen lernen von der Natur in Sache Zufall. Sie definiert nicht jeden einzelnen Schritt. Sie gibt nur Richtung in dem das "Ziel" zu erreichen ist.
Unsere Entwicklung hat ein Richtung von streng absolutistischen (deterministischen) Staat zur zentralisierten demokratischen. Ich neige dazu, dass hier spiegelt sich Richtung und Chaos mit Zufall. Chaos bitte nicht verstehen in alltäglichen Sinn. In meinen Verständnis (bitte korregieren, wenn ich irre) Chaos gibt es eine gewisse Freiheit für Einzelnen, zugleich begrenzt es durch Existenz andere Beteiligte. Er hat auch die Regeln (Wahrscheinlichkeitstheorie) und das ZUFALL.

Gruß
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Beiträge: 683, Mitglied seit 17 Jahren
@Irena: wir müssen unterscheiden zwischen echtem und scheinbaren Zufall.
In einer Welt, wie Newton sie sich vorgestellt hat, gibt es zwar Prozesse wie Ebbe und Flut, die dank der Chaostheorie schnell sehr zufällig aussehen, aber doch im Fundament streng deterministisch sind.

@Sedna:
Mich stört dieser 3. Punkt auch ganz schön - aber warum eigentlich? Doch nur, weil ich eine andere Erfahrung der Natur erlernt habe. Weil meine Vorstellung auf greifbaren Dingen und Kausalitäten beruht.

Ich denke jedoch, daß die Natur ein ganzes Stück gewiefter ist als meine armseligen Vorstellungen von ihr.
Signatur:
Ich leide nicht unter Realitätsverlust - ich genieße ihn!
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Beiträge: 228, Mitglied seit 18 Jahren
schönen Tag Modran,

Zitat:
den Zufall lässt nicht nur Quantemechanik zu. Alle makroskopische chaotische Zustände sind mit Zufall gezeichnet. Z.B. in Flut und Ebbe nur zufällige Wassermoleküle "treten" auf Land. Obwohl das Ganze verhält sich geordnet: ist unterworfen Mond-Erde Garvitation, wir können nie voraussagen, welche Moleküle werden in der Flut. Sie sind zufällig.

Da widerspreche ich dir. Dass bestimte H-Moleküle auf Land treten, ist nicht zufällig. Es geschieht durch eine unzählige Reihe von Umständen, die wir nur nicht aufzählen können. Genauso verhält es sich mit Lotto und Würfeln. Wenn du eine fünf würfelst, dann deshalb, weil der Würfel eine bestimte Ausgangsposition im Becher hatte und durch ebenfalls bestimte Bewegungen von dir so bewegt wurde, dass beim Auftreffen des Würfels auf dem Tisch eine fünf zu sehen ist. Somit musste durch Anfangsposition und Würfelbewegung die fünf herauskommen. Das zu berechnen ist nur mit Wahrscheinlichkeiten möglich (in dem Fall hast du ja nur sechs Möglichkeiten), aufgrund der vielen Umstände (wie oft schlägt gegen den Würfelbecher, welche Bewegungen führst du aus und wieder einmal die Anfangsposition) Hättest du eine definierte Ausgangsposition (nehmen wir einfach die drei) und dann noch einen Arm, den du exakt so bewegen kannst, wie das Mal zuvor, würde auch jedesmal dieselbe Zahl beim würfeln herauskommen.


Zitat:
In Gegenteil zu Dir, ich denke, dass wir müssen lernen von der Natur in Sache Zufall. Sie definiert nicht jeden einzelnen Schritt. Sie gibt nur Richtung in dem das "Ziel" zu erreichen ist.

Hm, ein Wassertropfen der verdunstet, in eine Wolke gerät und dann vom Wind solange geführt wird, bis er wieder als Regen bei uns auf die Erde fällt ist auch nicht von Zufällen geleitet, hier spielen wieder unzählige Umstände eine Rolle. Wenn also nicht einmal da, wo willst du dann (abgesehen von der Quantenphysik) den Zufall ansiedeln?

in der Alltagswelt haben Zufälle m.E. nur in dem Sinne etwas zu suchen, als dass wir zu wenig wissen, um alles klar definieren zu können. Wie gesagt, ich denke das gilt nicht! für die Quantenphysik. Hier haben wir das Problem der Unschärfe. Gleichzeitig würde ich aber vorschlagen, die Möglichkeit einer definierten Bewegung von der Unschärfe auszuschließen und wenn sie sich scheinbar zufällig bewegen, dann m.E. deshalb, weil sie von irgendetwas dazu getrieben werden - oder sich selbst dazu bringen. Dass der Trägheitssatz nicht immer Gültigkeit hat, ist mir klar, aber das gilt auch nur solange, bis wir uns wieder in die Lage des bewegten Körpers versetzen. Vielleicht ist diese Erklärung etwas konfus aber ich glaube du hast verstanden, was ich sagen will.

lieben Gruß,

Sedna
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Hallo Sedna!

Sedna schrieb in Beitrag Nr. 1071-1:
schönen Samstag euch allen,


hier die 3 wichtigsten Probleme der Quantenmechanik:

1. sie erklärt nicht, wie und weshalb Erzeugung und Vernichtung von Teilchen stattfinden
Doch (insoweit physikalische Theorien überhaupt etwas erklären können): Das, was wir als "Teilchen" bezeichnen, sind auf fundamentaler Ebene elementare Anregungen von Quantenfeldern. "Erzeugung" und "Vernichtung" von Teilchen tritt dann auf, wenn Energie von einem Quantenfeld auf ein anderes Quantenfeld übertragen wird. Wobei in der Quantenfeldtheorie alle Vorgänge so beaschrieben werden: Die Beschleunigung eines Elektrons ist letztlich auch nichts anderes als die Vernichtung eines Elektrons mit einer bestimmten Geschwindigkeit, und die Erzeugung eines neuen Elektrons mit der veränderten Geschwindigkeit (wobei zusätzlich noch ein Boson, z.B. ein Photon, erzeugt oder vernichtet wird).

Zitat:
2. Man kann sie bis jetzt nicht mit der RT verbinden.
Das muß man etwas relativieren. Mit der speziellen Relativitätstheorie läßt sie sich wunderbar verbinden, und in der Tat beruhen einige ihrer größten Triumphe (u.a. die Voraussage von Antimaterie) auf dieser Verbindung. Insbesondere sind alle Quantenfeldtheorien (also die derzeit grundlegensten Theorien, die wir haben) relativistisch.

Probleme macht hingegen die Vereinigung der Quantenmechanik mit der allgemeinen Relativitätstheorie. Inwieweit das an der Quantenmechanik liegt, und inwieweit an der Relativitätstheorie, werden wir erst wissen, wenn wir die vereinheitlichte Theorie haben. Allerdings kann man schon feststellen, daß die ART schon intrinsische Probleme hat insofern, als alle interessanten Lösungen Singularitäten haben, also Punkte, an denen die Theorie versagt. Diese Singularitäten sind in der Regel hinter Horizonten verborgen (alsoi experimentell ohnehin prinzipiell nicht zugänglich), was einem erlaubt, sich nicht allzuviele Gedanken zu machen. Aber sie sind m.E. dennoch ein deutlicher Hinweis darauf, daß die ART noch nicht das letzte Wort in Sachen Gravitation ist. In der Tat ist eines der Probleme, die bei der Quantisierung der ART auftreten, das Auftreten nicht-renormalisierbarer Unendlichkeiten.

Zitat:
3. Sie lässt den Zufall zu!
Ob sie das tut, hängt stark davon ab, welche Interpretation benutzt wird :-)

Zitat:
Ich weiß nicht wie's euch dabei geht, aber mich nervt der dritte Punkt am meisten. Ich glaube nicht, dass es in der Physik den Zufall geben darf. Dass Teilchen unscharf sind, darüber müssen wir glaube ich keine Diskussion führen. Dass das nicht nur daran liegt, dass der Messvorgang das Teilchen verändert, sondern dass Teilchen in ihrer Natur unscharf sind, darüber hoffe ich auch nicht. Worauf ich hinauswill? M.E. heißt das nicht, dass die Teilchen dennoch keinen Gesetzen folgen. Wir kennen sie nur noch nicht. Sie bewegen sich scheinbar zufällig. Aber was, wenn es weitere unentdeckte Kräfte gibt, die wir noch nicht kennen und die so schwach sind, dass sie nur in diesem Bereich wirksam sind? Wäre das möglich? Die Physiker unter euch sind gefragt (natürlich auch die Laien :-) ).
Zwar ist in der Interpretation, der ich anhänge (Many Minds), das Universum als solches streng deterministisch (aber unsere individuellen Beobachtungen sind dennoch ebenso streng unvorherbestimmt), aber ich habe prinzipiell kein Problem mit objektivem Zufall. Es ist letztlich ein Vorurteil, daß alles einen Grund haben muß.
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Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
@Modran
Zitat:
@Irena: wir müssen unterscheiden zwischen echtem und scheinbaren Zufall.
In einer Welt, wie Newton sie sich vorgestellt hat, gibt es zwar Prozesse wie Ebbe und Flut, die dank der Chaostheorie schnell sehr zufällig aussehen, aber doch im Fundament streng deterministisch sind.

Was bezeichnet ein Zufall? Seine Unvorsehbarkeit. Egal ob man kennt den Mechanismus der Bewegung der Moleküle in der Wasser, man kann es nie voraussagen, wo die eine bestimmte Molekül in z.b. eine Woche sich befinden wird. Es ist nicht genug betrachten eine System Wasser. Man muss einbeziehen das Systam Erde mit seiner Biosphäre (jede Fisch mit seinem Körper Bewegung, jede Schiff, jede Steinchen geworfen von dem Menschen...), mit seiner Geosphäre (Plattenbewegung, Vulkanausbrüche, Flüsse ...), mit seiner Atmosphäre (Regen, Wind ...). Dazu muss man das System Sonne Einbeziehen (Sonnenwinde, Wärme, Asteroide ...). Dazu muss ganzen Universum einziehen. Die externe Wirkung auf die Sonnensystem, das wieder in eine kausale Kette wirkt auf unsere Wasser, bzw. auf unsere Molekül. Also wie müssten jedes Molekül, jedes Atom, jedes Elementarteilchen in Universum in Acht nehmen, was ist unmöglich.

Es ist nicht nur technisch unmöglich, es ist prinzipiel unmöglich. Es sind nicht einfach Milijarden kausalen Ketten die sind gerichtet auf unsere Objekt - der Wassermolekül.
Als Modell passt hier besser mehrere Netze wechselwirkend mit einander. Es bewirkt, dass wir können nur über die "Richtung" als Ganzes reden (z.B, Licht, gravitationskraft, Flut-Ebbe). Die Teile des Ganzes haben "ihre Freiheit" - Unvorsehbarkeit.

In dem "echten" Zufall fehlt uns dazu (Unvorsehbarkeit) noch die kausale Kette. Aber wir sind hier auch an den Grenzen unseres Erkenntnis gelangen. Ich muss mich zufrieden geben mit den letzen Erkenntnissen. Aber ich kann nicht ausschliessen, dass in Zukunft wird es die Ursachen dafür bekannt werden. Was seinerzeit verursacht das Fehlen andere Zusammenhänge. Die Frage -Warum? - bei jedem Erkenntnissstand wird es geben.
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hallo Timeout,
danke für deine Antwort,

zu 1.
die Teilchen, also die elementaren Anregungen von Quantenfeldern, können also "beschleunigt" werden, indem sie vernichtet - und Neue erzeugt werden (in Ordnung, so viel ist für einen Laien wie mich noch verständlich), dass dabei noch Bosonen erzeugt oder vernichtet werden, lässt sich auch nachvollziehen aber bisher habe ich immer die Erfahrung gemacht, dass eine Vernichtung von etwas aufgrund von äußeren Umständen geschieht. (eine Frage: gilt das Gesetz der Vernichtung und Erzeugung eines Teilchens wie dem Elektron auch bei einfachen Richtungswechseln?) Wieso sollte ein Elektron auf die "Idee" kommen, sich selbst zu vernichten? Kann es nicht doch sein, dass es Kräfte oder zumindest Bewegungsgleichungen gibt, die wir schlicht und ergreifend noch nicht kennen?

zu 3.
Zitat:
Es ist letztlich ein Vorurteil, daß alles einen Grund haben muß.

Auf gesellschaftlicher Ebene geb ich dir ja Recht, aber in der Physik? das tut weh!

lieben Gruß,

Sedna
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Irena schrieb:
Zitat:
Was bezeichnet ein Zufall? Seine Unvorsehbarkeit.
Ja, das sehe ich auch so. Und sehr interessant ist - was den makroskopischen Bereich anbelangt - Folgendes:

Entscheidungen, die aufgrund des "freien Willens" eines Individuums erfolgen, sind für andere Individuen nicht vorhersehbar.

Ich halte ausgeübte Freiheit (d.i. Bewegung ohne deren Notwendigkeit) und Zufälligkeit daher für die Kehrseite ein und derselben Medaille.

Ist nun Freiheit die subjektive Empfindung des Prinzips des Zufalls?

Ich sehe es eher anders herum:

Das Prinzip der Freiheit ist in unserer Welt verankert; daher muss es auch den Zufall geben.
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Beiträge: 228, Mitglied seit 18 Jahren
schönen Tag euch allen,

Zitat:
Was bezeichnet ein Zufall? Seine Unvorsehbarkeit.
Ja, das sehe ich auch so. Und sehr interessant ist - was den makroskopischen Bereich anbelangt - Folgendes:
Entscheidungen, die aufgrund des "freien Willens" eines Individuums erfolgen, sind für andere Individuen nicht vorhersehbar.

Seh ich nicht so. Die Entscheidungen des "freien Willens", wie du ihn nennst, sind meist einfache Ergebnisse aus dem Prinzip des Egoismus. Weiß man also, ob ein Mensch direkt egoistisch ist (egoistisch im herkömmlichen Sinn) oder indirekt egoistisch (scheinbar altruistisch, die selbstlosen Taten aber trotzdem zu dem Zweck sich danach besser zu fühlen) kann man auch relativ leicht vorhersagen, wie er sich entscheiden wird und um das zu können, muss man widerum die Ausgangssituationen kennen, dazu gehören nicht nur die Gene sondern vielmehr seine Erfahrungen und Umgebungssituationen. Die Entscheidungen des "freien" Willens sind also weder Zufall noch unmöglich, vorherzusagen.

lieben Gruß,

Sedna

Beitrag zuletzt bearbeitet von Sedna am 05.06.2007 um 12:00 Uhr.
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Lasse doch einmal eine Person etwas entscheiden, was ihr schnurzpiepegal sein kann - etwa: entweder den linken oder den rechten Arm zu bewegen (nätürlich darfst du keine Person mit Halbseitenlähmung für das Experiment verwenden :-)

Lasse die Person ihre Entscheidung, nachdem sie sie getroffen hat, auf Papier schreiben und lasse eine zweite Person, die das Papier nicht einsehen darf, raten, welchen Arm die erste Person bewegt.

Ergebnis des Experiments: Die erste Person wird alle Ereignisse richtig "raten", die zweite nur die Hälfte.
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Hallo Sedna.

Sedna schrieb in Beitrag Nr. 1071-7:
hallo Timeout,
danke für deine Antwort,

zu 1.
die Teilchen, also die elementaren Anregungen von Quantenfeldern, können also "beschleunigt" werden, indem sie vernichtet - und Neue erzeugt werden (in Ordnung, so viel ist für einen Laien wie mich noch verständlich), dass dabei noch Bosonen erzeugt oder vernichtet werden, lässt sich auch nachvollziehen aber bisher habe ich immer die Erfahrung gemacht, dass eine Vernichtung von etwas aufgrund von äußeren Umständen geschieht.
Die äußeren Umstände sind natürlich andere Felder (ein Elektron, das unbeeinflußt durchs Vakuum fliegt, wird weder beschleunigen, noch abstrahlen!) Beispielsweise befindet sich um ein Elektron herum ein elektromagnetisches Feld (genauer: das elektromagnetische Feld hat um das Elektron herum von Null verschiedene Werte), weil das Elektron mit dem elektromagnetischen Feld wechselwirkt. Ein weiteres Elektron wird ebenfalls mit diesem Felt wechselwirken. Solange nur ein Elektron da ist, führt die Wechselwirkung mit dem elektrischen Feld nicht zu einer Ablenkung des Elektrons (das Elektron, das wir beobachten, ist gar nicht das "nackte" Elektron, sondern bereits das Elektron samt zugehörigem elektromagnetischen Feld). Wenn nun aber ein zweites Elektron dazu kommt, dann führt das zu einem veränderten elektromagnetischen Feld (weil beide Elektronen mit dem Feld wechselwirken), und dadurch kommt es zu einer Beschleunigung des Elektrons (also zur "Vernichtung" des Elektrons bei gleichzeitiger "Erzeugung" eines anderen mit veränderter Geschwindigkeit).
Zitat:
(eine Frage: gilt das Gesetz der Vernichtung und Erzeugung eines Teilchens wie dem Elektron auch bei einfachen Richtungswechseln?)
Klar. Die Felder tauschen ja neben Energie auch Impuls aus (letztlich sind ja Energie und Impuls nur unterschiedliche Komponenten derselben Größe; was in einem Bezugssystem eine reine Richtungsänderung ist, ist in einem anderen Bezugssystem eine Änderung des Geschwindigkeitsbetrags).
Zitat:
Wieso sollte ein Elektron auf die "Idee" kommen, sich selbst zu vernichten?
Die verschiedenen Felder tauschen Energie und Impuls aus. Das Elektron hat als solches genausowenig eine Identität wie ein Wellenzug auf dem Wasser. Wenn eine Welle gegen einen Pfahl schwappt, dann geht vom Pfahl eine neue Kreiswelle aus. Was hat die Welle dazu veranlaßt, in eine Kreiswelle überzugehen?
Zitat:
Kann es nicht doch sein, dass es Kräfte oder zumindest Bewegungsgleichungen gibt, die wir schlicht und ergreifend noch nicht kennen?
Das kann natürlich immer sein. Aber für die hier beschriebenen Vorgänge reichen die bekannten Kräfte völlig aus. Und allgemein gibt es bisher keine Hinweise für andere Vorgänge.

Wobei man mit dem Erzegen und Vernichten auch etwas vorsichtig sein sollte: Es handelt sich ja auch hier um Quantenvorgänge, das heißt, ein Teilchen ist nicht entweder da oder nicht da, sondern in der Regel befindet es sich in einem Überlagerungszustand. Insofern ist übrigens auch das gern verwendete Bild, daß im Vakuum ständig virtuelle Teilchen entstehen und wieder verschwinden, nicht wirklich korrekt: Das Vakuum ist ein stabiler Zustand, bei dem sich nicht wirklich etwas "tut". Allerdings ist es eben so, daß die Feldstärken eben keine Energieeigenzustände sind, d.h. das Vakuum enthält immer einen gewissen Anteil von "da ist (nichtverschwindendes) Feld". Dieser "Zwischenzustand" zwischen Existenz und Nichtexistenz ist aber eben nicht so "hirnverträglich" wie die Vorstellung eines dynamischen Prozesses, wo Teilchen dauernd entstehen und wieder verschwinden. Eine Dynamik ergibt sich aber eigentlich nur dann, wenn man von diesem Zustand abweicht.

Zitat:
zu 3.
Zitat:
Es ist letztlich ein Vorurteil, daß alles einen Grund haben muß.

Auf gesellschaftlicher Ebene geb ich dir ja Recht, aber in der Physik? das tut weh!
Warum?

Vielleicht hilft es Dir ja, wenn Du bedenkst, daß Zufälle nur bei der Beobachtung auftreten; solange wir die Natur "in Ruhe lassen", läuft alles streng deterministisch.
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Beiträge: 21, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo Timeout,

da möchte ich doch nochmal nachhacken! Ich dachte die Unschärferelation gilt auch vor der Messung und ist rein prinzipieller Natur?!

Danke, Michael!
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Hallo,
Michael Bleile schrieb in Beitrag Nr. 1071-12:
Hallo Timeout,

da möchte ich doch nochmal nachhacken! Ich dachte die Unschärferelation gilt auch vor der Messung und ist rein prinzipieller Natur?!
Das Teilchen hat vor der Messung in der Regel keinen genau definierten Ort und keinen genau definierten Impuls. Nach einer Ortsmessung hat es einen (auf Meßgenauigkeit) genau definierten Ort (und dafür einen entsprechend unbestimmten Impuls), und nach einer Impulsmessung hat es einen entsprechend genau definierten Impuls (und dafür einen entsprechend unbestimmten Ort). Dieser Übergang ist es, wo der Zufall auftritt.

Oder anders ausgedrückt: Vor der Messung befindet sich das Elektron nicht etwa mit Wahrscheinlichkeit p am Ort x, sondern es befindet sich in einem Zustand, bei dem man bei einer Ortsmessung mit Wahrscheinlichkeit p den Ort x finden wird. Das ist ein wesentlicher Unterschied (genau dieser Unterschied ist es, der bei der Bellschen Ungleichung getestet wird).
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Beiträge: 21, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo Timeout,

du hast natürlich vollkommen Recht!

Gruß!
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Timeouts statement
Zitat:
Es ist letztlich ein Vorurteil, daß alles einen Grund haben muß
muss man doch in Erwägung ziehen, wenn Zufall im Mikrokosmos möglich ist, oder?

Wo sollte sonst die Grenze gezogen werden zwischen mikrokosmischer Unbestimmtheit und makrokosmischem Determinismus? Wie sollte das eine in das andere Prinzip übergehen? Und welchen Grund sollte es dafür geben?

Ich habe allerdings nicht verstanden, warum die Dinge mikrokosmisch determiniert sein sollten, wenn wir sie nicht beobachten. Woher sollten wir das wissen?
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Beiträge: 2.421, Mitglied seit 17 Jahren
Ich finde noch einen vierten Punkt erstaunlich, nämlich den, dass es für den Ausgang eines Experiments keine Rolle mehr spielt wann Entscheidungen für bestimmte Alternativen getroffen werden.

Die Quantenmechanik lässt zu, dass zukünftige Ereignisse vergangene Gegebenheiten ändern.
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Claus schrieb in Beitrag Nr. 1071-16:
Ich finde noch einen vierten Punkt erstaunlich, nämlich den, dass es für den Ausgang eines Experiments keine Rolle mehr spielt wann Entscheidungen für bestimmte Alternativen getroffen werden.

Die Quantenmechanik lässt zu, dass zukünftige Ereignisse vergangene Gegebenheiten ändern.
So? Dann nenn mir doch bitte ein Experiment, in dem ein vergangenes Meßergebnis durch zukünftige Entscheidungen verändert wird.
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Beiträge: 2.421, Mitglied seit 17 Jahren
Ich beziehe mich auf eine abgewandelte Form des Quanten-Auslöscher-Experiments von Marlan Scully (Kwait & al., in Physical Review A 45 (1992) S. 7729) :

Dabei wird eines zweier identischer Photonen zunächst durch Polarisation markiert, durchläuft dann zusammen mit seinem nicht markierten Zwilling eine Versuchstrecke und wird schließlich (erst nach Durchlaufen der Strecke!) optional wieder depolarisiert.

Durch den ersten Polarisationsfilter wird die die zuvor bestehende Interferenz der beiden Photonen aufgehoben, da sie ja nun unterscheidbar sind. Die Photonen müssen sich entscheiden, je einen von zwei identisch langen Wegen zu durchlaufen und werden im Detektor als Teilchen identifiziert.

Ein nach Durchlaufen der Teststrecke, also kurz vor dem Detektor eingebrachter zweiter Polarisationsfilter hebt diese Möglichkeit zur Unterscheidung nun wieder auf. Die Folge ist, dass die Photonen beide Wege nehmen (eigentlich müsste man sagen: "genommen haben") und sich im Detektor als Welle offenbaren.

Ich meine nun daraus Folgendes schließen zu können:

Entweder ist zum Zeitpunkt des Durchtritts durch den zweiten Filter die Vergangenheit der Photonen determiniert, dann müssen die Photonen

a) zum Zeitpunkt des Durchtritts durch den ersten Filter bereits gewusst haben, welchen Weg sie einschlagen (da sie ja erst später dazu gezwungen werden, ihre Natur (als Teichen oder Welle) zu offenbaren)

Oder die zuvor bestehende "Überlagerung zweier Wirklichkeiten" bricht in dem Moment zusammen, in dem der zweite Filter durchlaufen wird. Dann aber

b) hat die Entscheidung zum späteren Zeitpunkt (am zweiten Filter) Auswirkungen auf die Vergangenheit, denn die Photonen müssen schließlich bereits ab dem ersten Filter die Versuchsstrecke definiert, d.h. z.B. als Teilchen, durchlaufen haben, um das Ergebnis zu erzielen.

Beitrag zuletzt bearbeitet von Claus am 09.06.2007 um 09:48 Uhr.
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Beiträge: 228, Mitglied seit 18 Jahren
hallo Timeout,

was ich bei der ganzen Quantengeschichte nicht so recht verstehe:
Elektronen werden durch Elektronen abgestoßen, man weiß wie das geschieht und warum. Wenn man aber nun weiß, in wie fern Elektronen andere Elektronen beeinflussen, was Bewegung angeht, worin liegt dann das Problem, die nötigen Bewegungsgleichungen aufzustellen, seis nur für den Fall fürs Aufeinandertreffen von Elektronen?

lieben Gruß,

Sedna
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Beiträge: 21, Mitglied seit 17 Jahren
Und was ist mit den Feynman - Diagrammen?
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