Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Spin im Stern-Gerlach-Versuch
Hi Hawkwind.
nachfolgende Messungen dieser Observablen ergeben immer wieder denselben Wert.
Bist du da sicher?
Ich behaupte jetzt mal, ohne es sicher zu weissen:
Beim Stern-Gerlach-Versuch kann man den bereits aufgespaltenen Strahl durch ein zweites, nachfolgendes inhomogenes Magnetfeld erneut aufspalten.
Wenn jemand etwas von einem solchen Versuchsaufbau und -ergebnis weiß, bitte melden.
Gruß Jogi
Hi Hawkwind.
Bist du da sicher?
Gruß Jogi
... absolut sicher: das ist die physikalische Bedeutung eines "Eigenzustandes" in der Quantenmechanik.
Hi Hawkwind.
Oft ist in der Literatur nur von Ortsmessungen die Rede - die Kopenhagener Deutung ist aber viel allgemeiner: es geht um Messungen beliebiger Observabler (physikalischer Größen).
Sind in diesem Kontext Spin oder Polarisation Observable?
Natürlich bleibt der Ort, an dem der Kollaps verursacht wurde, auch danach erhalten, der Punkt auf der Photoplatte verschwindet nicht wieder.
Aber das Photon, das diesen Punkt verursacht hat, ist weg.
Wenn ich jedoch, wie oben angesprochen, Silberatome nach ihren Spinausrichtungen via inhomogenem Magnetfeld in zwei verschiedene Richtungen lenke, kann ich an jedem Teilstrahl das gleiche nochmal machen.
Wenn sich in dem zuerst nach oben abgelenkten Teilstrahl tatsächlich nur Atome mit upSpin befinden, kann ich diesen Strahl nicht mehr vertikal aufspalten, es darf also auf dem Schirm dahinter nur noch ein Fleck entstehen, und zwar oberhalb der Mitte.
Wurde das schon mal probiert?
Gruß Jogi
Hi Jogi,
Ich behaupte jetzt mal, ohne es sicher zu weissen:
Beim Stern-Gerlach-Versuch kann man den bereits aufgespaltenen Strahl durch ein zweites, nachfolgendes inhomogenes Magnetfeld erneut aufspalten.
Wenn jemand etwas von einem solchen Versuchsaufbau und -ergebnis weiß, bitte melden.
Wenn's Dir was hilft:
Ich denke, Du liegst mit Deiner Vermutung zu diesem Versuch richtig:
1. "digitale" Spinausrichtung eines Atomstrahls durch inhomogenes Magnetfeld -> Aufspaltung in zwei Atomstrahlen
2. Beide Atomstrahlen anschließend von Magnetfeldern unbeeinflusst -> "chaotische" Neuausrichtung der Spins
3. "digitale" Spinausrichtung eines Atomstrahls durch inhomogenes Magnetfeld -> Aufspaltung in zwei Atomstrahlen
u.s.w., u.s.w.
Wissen im Sinne von gesehen habe ich das aber auch noch nicht. ;)
Hi Hawkwind.
Sind in diesem Kontext Spin oder Polarisation Observable?
Klar.
Wenn du bei der Wiederholung einer Messung wieder Unschärfe feststellst, dann muss der scharfe Zustand durch zwischenzeitliche Wechselwirkungen "zerstört" worden sein.
Habe gerade erst die beiden letzten Beiträge von Jogi und Hawkwind gesehen: Ist IMHO beides korrekt - Kommt eben darauf an inwieweit der "scharfe Zustand" beibehalten werden konnte (was ich mir im vorliegenden Beispiel schwer bis gar nicht vorstellen kann: insbesondere die Gravitation ist nicht abschirmbar; und das wirkt sich IMHO mit ziemlicher Sicherheit in der Praxis auf die Spinausrichtung aus) oder nicht.
Nun lass' ich Euch aber dann auch lieber wieder ... ;)
Hi Hawkwind.
Sind in diesem Kontext Spin oder Polarisation Observable?
Natürlich bleibt der Ort, an dem der Kollaps verursacht wurde, auch danach erhalten, der Punkt auf der Photoplatte verschwindet nicht wieder.
Aber das Photon, das diesen Punkt verursacht hat, ist weg.
Wenn ich jedoch, wie oben angesprochen, Silberatome nach ihren Spinausrichtungen via inhomogenem Magnetfeld in zwei verschiedene Richtungen lenke, kann ich an jedem Teilstrahl das gleiche nochmal machen.
Wenn sich in dem zuerst nach oben abgelenkten Teilstrahl tatsächlich nur Atome mit upSpin befinden, kann ich diesen Strahl nicht mehr vertikal aufspalten, es darf also auf dem Schirm dahinter nur noch ein Fleck entstehen, und zwar oberhalb der Mitte.
Wurde das schon mal probiert?
Gruß Jogi
Hallo Jogi und all "interessierte"
Es gibt diese Experimente, ich hab sogar mal ein Java-Aplet dazu gefunden und in ein Anim-Gif (http://www.clausschekonstanten.de/schau/neu-1/einspaltbreite_experiment.gif) verwandelt
Weiss aber nicht mehr, woher ich das hab...
JGC
PS:
MEINER Interpretation nach gibt es nur Wellen!!! Die Teilchen sind sozusagen nur "Stehwellenresonanzen" die eben so lange anhalten, wie die Druckwellen des Lichtdrucks(und der Gravitationswirkung) all der daran beteiligen Umstände "nachgeschoben" werden..
Fallen die EM und Grav-Kräfte nur für eine Sekunde aus, dann verschwindet das Universum augenblicklich(mit Lichtgeschwindiglkeit) und merken es erst, wenn es vor unserer Nase verschwindet, weil durch den Ausfall der stetigen "Gegensteuerung" (die Krümmungskraft) in dieser einen Sekunde jedes WAS NUR NOCH seinem internen Erhaltungsimpuls folgt und geradewegs jede Winkelbewegung aus der Kurve "fliegt"
Zumindest verstehe ICH das so...
Habe gerade erst die beiden letzten Beiträge von Jogi und Hawkwind gesehen: Ist IMHO beides korrekt - ...
Hallo SCR,
alle Achtung, das nötigt mir Respekt ab. Im Gegensatz zu dir habe ich nicht Physik als Hauptfach studiert. :)
Deshalb konnte ich nicht die Korektheit der beiden letzten beiden Beiträge von von Jogi und Hawkwind erkennen. Hilf mir doch etwas auf die Sprünge und schildere mit deinen Worten jeweils mit nur einem kurzen Satz die Quintessenz der beiden Beiträge von Jogi und Hawkwind. :cool:
M.f.G. Eugen Bauhof
Hallo Bauhof,
Hallo SCR,
alle Achtung, das nötigt mir Respekt ab. Im Gegensatz zu dir habe ich nicht Physik als Hauptfach studiert. :)
Deshalb konnte ich nicht die Korektheit der beiden letzten beiden Beiträge von von Jogi und Hawkwind erkennen. Hilf mir doch etwas auf die Sprünge und schildere mit deinen Worten jeweils mit nur einem kurzen Satz die Quintessenz der beiden Beiträge von Jogi und Hawkwind. :cool:
M.f.G. Eugen Bauhof
Einen Teufel werde ich tun DIR diese Frage zu beantworten. :p
Fragen beantworte ich jederzeit und (fast) jedermann gegenüber gerne - sofern ich es kann. Das schließt auch Deine mit ein, Bauhof. Aber nur, sofern sie fachlich motiviert sind.
Nebenbei: Dein Beitrag enthält Unterstellungen.
Wenn du bei der Wiederholung einer Messung wieder Unschärfe feststellst, dann muss der scharfe Zustand durch zwischenzeitliche Wechselwirkungen "zerstört" worden sein.
Was gilt denn im von mir angeführten Beispiel (Stern-Gerlach) als Messung?
Schon das Aufspalten des Strahles (das ja so direkt nicht beobachtbar ist),
oder erst der Aufschlag des einzelnen Atoms auf dem Schirm?
Gruß Jogi
Ich würde sagen, die Aufspaltung in 2 Strahlen ist die Präparation eines Zustandes - hat also schon Eigenschaften einer Messung.
Vor der Aufspaltung bildet der Strahl ein Ensemble von Atomen in einem Überlagerungszustand Spin-Up und Spin-Down (meinetwegen in z-Richtung).
Danach befinden sich alle Atome im oberen Strahl im Zustand Spin-Up und umgekehrt.
"
Wenn du dann noch einmal ein inhomogenes Magnetfeld in derselben Richtung anlegst, kann es keine weitere Aufspaltung des Strahls geben.
Das wäre so etwas wie eine "Wiederholung" der früheren Messung.
Anders sieht es natürlich aus, wenn du nun ein inhomogenes Feld etwa senkrecht zur 1. Richtung anlegst( z.b. y statt z).
Bezüglich dieser Richtung befinden sich beide Strahlen in einem Überlagerungszustand und sie spalten wieder auf.
Danach befinden sich alle Atome im oberen Strahl im Zustand Spin-Up und umgekehrt.
"
Wenn du dann noch einmal ein inhomogenes Magnetfeld in derselben Richtung anlegst, kann es keine weitere Aufspaltung des Strahls geben.
Das wäre so etwas wie eine "Wiederholung" der früheren Messung.
Bei hinreichend kurzem Abstand des zweiten Magnetfeldes zum ersten würde ich das auch so erwarten.
Nach einer größeren Distanz sollte jedoch wieder eine Aufspaltung in der gleichen Ebene möglich sein.
Technisch wird das nur daran scheitern, dass man den Strahl auf einer längeren Strecke nicht WW-frei führen kann.
Und damit ließe sich die erneute Aufspaltbarkeit mit Wechselwirkungen auf dem Weg zwischen den beiden Strahlteilern begründen.
Mist...:mad:
Anders sieht es natürlich aus, wenn du nun ein inhomogenes Feld etwa senkrecht zur 1. Richtung anlegst( z.b. y statt z).
Bezüglich dieser Richtung befinden sich beide Strahlen in einem Überlagerungszustand und sie spalten wieder auf.
Ja, darüber hatte ich auch was gefunden.
Obwohl das natürlich schon die Frage aufwirft, ob das Magnetfeld die Kollimation zerstört.
Gruß Jogi
Hallo Jungs.
Meine Frage,
ob das Magnetfeld die Kollimation zerstört
, steht weiterhin im Raum.
Hat jemand 'ne Ahnung?
Gruß Jogi
Hi Jogi
Ich weiss nicht genau auf was du hinaus willst. Den Quantenradierer kennst du sicherlich ?
Gruesse
Hi richy.
Ich weiss nicht genau auf was du hinaus willst. Den Quantenradierer kennst du sicherlich ?
Ja.
Aber das hat hiermit nicht direkt zu tun.
Es geht, wie gesagt um Stern-Gerlach. Da werden Silberatome zunächst durch eine Kollimationsblende geschickt, um hinterher nur noch Atome mit Spins in einer Ebene zu haben.
Erst dann durchqueren sie ein inhomogenes Magnetfeld, um up- und downSpins voneinander zu trennen. Immer noch in der selben Ebene.
Meine Frage wäre nun, ob auch danach, nach dieser Strahlaufspaltung, die Spins immer noch alle in der selben Ebene "spinnen".
Das könnte man ja mit einem nachgeschalteten inhomogenen Magnetfeld, das sich praktischerweise auch noch axial drehen lässt, feststellen. (Das ist eine Rinne-Schneide-Anordnung zweier gegensätzlicher Magnetpole.)
Man muß hier zu den Spins präzisieren:
Das Ganze funktioniert nur, weil Bahndrehimpuls und Spin des 5s-Elektrons zusammenwirken, nur so kriegt man das magnetische Moment in eine stabile Ebene.
Die Frage ist nun, wie stabil ist diese Ausrichtung in der Ebene.
Wird sie durch die WW mit dem (ersten) Magnetfeld gestört?
Wenn ja, müsste sich das mit dem zweiten Magnetfeld feststellen lassen.
Gruß Jogi
Hi Jogi!
Erst dann durchqueren sie ein inhomogenes Magnetfeld, um up- und downSpins voneinander zu trennen. Immer noch in der selben Ebene.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Projektion_von_S_auf_die_z-Achse_fuer_spin_einhalbe_Teilchen.PNG
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann liegen N und S der Magnete auf der z-Achse. Und nur die Projektion der Spins auf die z-Achse ist quantisiert. (?) => die Spins selbst können gar nicht in einer Ebene/auf einer Achse liegen. ... Sie werden durch das Magnetfeld auf die Kegeloberflächen gezwungen. (?)
Gruss, Johann
Die Frage ist nun, wie stabil ist diese Ausrichtung in der Ebene.
Wird sie durch die WW mit dem (ersten) Magnetfeld gestört?
Wenn ja, müsste sich das mit dem zweiten Magnetfeld feststellen lassen.
Gruß Jogi
Ich denke, ein Aspekt dazu wäre, dass durch die Anlage des Magnetfeldes den Atomen je nach Spinrichtung unterschiedliche Energien zuzuordnen sind: die potenzielle Energie in einem Magnetfeld ist
E(pot) = - mü . B
mü soll dabei das durch den Spin verursachte magnetische Moment sein; es ist (anti-)parallel zu diesem.
Einer der beiden möglichen Spinzustände ist also energetisch günstiger und Atome in dem ungünstigeren Zustand werden im Mittel nach einer gewissen Zeit einen Spin-Flip ausführen, um den günstigeren Zustand anzunehmen. Ich habe allerdings kein Gefühl für die Lebensdauer der ungünstigeren Zustände und die Wichtigkeit dieses Effekts.
Hallo Hawkwind!
Einer der beiden möglichen Spinzustände ist also energetisch günstiger und Atome in dem ungünstigeren Zustand werden im Mittel nach einer gewissen Zeit einen Spin-Flip ausführen, um den günstigeren Zustand anzunehmen. Ich habe allerdings kein Gefühl für die Lebensdauer der ungünstigeren Zustände und die Wichtigkeit dieses Effekts.
Das sieht für mich nach einem "atomähnlichen" Zusammenspiel zwischen Magnetfeld (=Atomkern) und Silberatomen mit unterschiedlicher Spinausrichtung (=Elektrone) aus.
Wenn man viele Atome auf einmal schickt, dann wäre eine gleichmässige Verteilung auf Up- und Down-Spin zu erwarten (=beide Energieniveaus werden besetzt).
Ändert sich das Bild, wenn man die Atome einzeln durchschickt?
Gruss, Johann
Hallo Hawkwind!
Das sieht für mich nach einem "atomähnlichen" Zusammenspiel zwischen Magnetfeld (=Atomkern) und Silberatomen mit unterschiedlicher Spinausrichtung (=Elektrone) aus.
Wenn man viele Atome auf einmal schickt, dann wäre eine gleichmässige Verteilung auf Up- und Down-Spin zu erwarten (=beide Energieniveaus werden besetzt).
Ändert sich das Bild, wenn man die Atome einzeln durchschickt?
Gruss, Johann
Ich verstehe deine Frage nicht, Johann: ein einzelnes Atom hat entweder Spin-Up oder Spin_Down in z-Richtung - die Wahrscheinlichkeit dürfte 50:50 sein.
Hallo Hawkwind!
Ich verstehe deine Frage nicht, Johann: ein einzelnes Atom hat entweder Spin-Up oder Spin_Down in z-Richtung - die Wahrscheinlichkeit dürfte 50:50 sein.
Du hast geschrieben, dass eine der Spin-Ausrichtungen energetisch günstiger ist. Du hättest zwar kein Gefühl dafür, wie langlebig der ungünstigere Zustand ist, aber irgendwann müsste dieser flippen. Daraus folgere ich, dass es keine exakte 50:50 Wahrscheinlichkeit geben kann. ?
Gruss, Johann
Hi Johann.
die Spins selbst können gar nicht in einer Ebene/auf einer Achse liegen. ... Sie werden durch das Magnetfeld auf die Kegeloberflächen gezwungen. (?)
Stimmt.
Deshalb hatte ich ja angemerkt, dass Bahndrehimpuls und Spin zusammen das magnetische Moment ergeben, und das liegt in der z-Ebene.
Auch auf die Gefahr hin, dass ich euch mit der Wiederholung der Frage auf die Eier gehe:
Haben die Atome, resp. ihre magnetischen Momente, nach der ersten WW mit dem Magnetfeld alle noch diese kollimierte, (anti-)parallele Ausrichtung in der z-Ebene, oder kippen da einige mehr oder weniger stark?
Wenn das nicht der Fall ist, dürfte sich der Strahl doch nach dem ersten Magnetfeld (Aufspaltung in z-Ebene) gar nicht in x-Ebene aufspalten lassen?
Gruß Jogi
Haben die Atome, resp. ihre magnetischen Momente, nach der ersten WW mit dem Magnetfeld alle noch diese kollimierte, (anti-)parallele Ausrichtung in der z-Ebene, oder kippen da einige mehr oder weniger stark?
Wie sollten sie mehr oder weniger stark kippen ?
Es gibt doch nur 2 Zustände (Up und Down): entweder kippen sie oder nicht.
Wahrscheinlich werden extrem wenige in den günstigeren Zustand kippen: das wird ein winziger Effekt sein und das lässt sich abschätzen.
Wenn das nicht der Fall ist, dürfte sich der Strahl doch nach dem ersten Magnetfeld (Aufspaltung in z-Ebene) gar nicht in x-Ebene aufspalten lassen?
Du spielst in Gedanken einen Versuch durch, bei dem die 2 Strahlen nach der eigentlichen Stern-Gerlach-Strecke noch einmal einem inhomogenen Feld in x-Richtung ausgesetzt werden ?
Dann würden beide Strahlen noch einmal aufspalten, denn ein scharfer Spin-Up in z-Richtung-Zustand (den Stern-Gerlach ja erzeugt hat) ist eine Überlagerung von "Spin-rechts" und "Spin-Links" -Zuständen in x - Richtung.
Mit den Drehimpuls-Projektionen in den Raumrichtungen x, y und z ist es ähnlich wie mit Impuls und Ort: man kann keinen Drehimpulszustand präparieren , dessen z- und x-Projektionen zugleich scharf sind (oder - anders gesagt - nicht beides gleichzeitig scharf messen).
Aber da ich gar nicht sicher bin, deine Frage korrekt verstanden zu haben, höre ich mal lieber auf zu schwafeln.
Hi Hawkwind.
Vielleicht bin nich mit meiner Überlegung auch auf dem Holzweg...
Ich stell' mir das halt so vor, dass die Kollimationsblenden nur solche Atome durchlassen, bei denen der Bahndrehimpuls des 5s-Elektrons in der entsprechenden Ebene liegt.
Ganz klassisch, wie bei einer Frisbeescheibe.
Es ist dann nur noch nicht raus, ob die Scheibe links- oder rechtsrum dreht.
Das kann dann erst das Magnetfeld feststellen, bzw. die WW des Atoms mit dem Feld. Die linksdrehenden werden nach links, die rechtsdrehenden nach rechts abgelenkt (oder entgegengesetzt, aber das ist erst mal wurscht).
Wie sollten sie mehr oder weniger stark kippen ?
Na, z. B. um 15°. Oder 39°. Oder 66°. Oder...
Es gibt doch nur 2 Zustände (Up und Down): entweder kippen sie oder nicht.
Wahrscheinlich werden extrem wenige in den günstigeren Zustand kippen:
Was du hier meinst ist das Flippen, das käme einem Kippen um 180° gleich.
das wird ein winziger Effekt sein und das lässt sich abschätzen.
Mag sein, aber ich halte Johann's Einwand, dass dann eine ungleiche Verteilung auftreten müsste, für gerechtfertigt.
Du spielst in Gedanken einen Versuch durch, bei dem die 2 Strahlen nach der eigentlichen Stern-Gerlach-Strecke noch einmal einem inhomogenen Feld in x-Richtung ausgesetzt werden ?
Ja, guten Morgen, Herr Doktor.:)
Dann würden beide Strahlen noch einmal aufspalten, denn ein scharfer Spin-Up in z-Richtung-Zustand (den Stern-Gerlach ja erzeugt hat) ist eine Überlagerung von "Spin-rechts" und "Spin-Links" -Zuständen in x - Richtung.
Siehste, das ist mir neu.
Aber was ist mit all den anderen Ausrichtungen dazwischen?
Die müssten doch innerhalb dieser Unschärfe auch vorhanden sein?
Gruß Jogi
Hi Jogi!
Aber was ist mit all den anderen Ausrichtungen dazwischen?
Die müssten doch innerhalb dieser Unschärfe auch vorhanden sein?
Das wird jetzt bestimmt wieder eine grosse Spekulation, aber momentan erscheint mir der Spin eher "extrinsisch" als intrinsisch. Das ist echt komisch, aber wenn ich dein Frisbee-Beispiel nehme, dann würde der Spin nicht mit dem Drehimpuls (z-Achse) zusammenfallen, sondern wäre dazu geneigt. D.h., dass der Spin sich 3d-rämlich verteilen (Konusfläche) würde. ... ?
Gruss, Johann
Hi Jogi!
Der Kollimator im Experiment fokusiert den Strahl selbst, denke ich. Sonst wäre die Streuung der Atome (etwas) zu gross.
Gruss, Johann
Hi Johann.
Der Kollimator im Experiment fokussiert den Strahl selbst, denke ich. Sonst wäre die Streuung der Atome (etwas) zu gross.
Nein. Der Kollimator heisst so, weil er eine Parallelität herstellt.
Eben die Parallelität der Wirkungsebenen der magnetischen Momente.
wenn ich dein Frisbee-Beispiel nehme, dann würde der Spin nicht mit dem Drehimpuls (z-Achse) zusammenfallen, sondern wäre dazu geneigt. D.h., dass der Spin sich 3d-rämlich verteilen (Konusfläche) würde. ... ?
Ja, klar.
Aber häng' dich nicht am Spin des Elektrons auf, es geht um das resultierende magnetische Moment des ganzen Atoms.
Gruß Jogi
Hi Johann.
Der Kollimator im Experiment fokussiert den Strahl selbst, denke ich. Sonst wäre die Streuung der Atome (etwas) zu gross.
Nein. Der Kollimator heisst so, weil er eine Parallelität herstellt.
Eben die Parallelität der Wirkungsebenen der magnetischen Momente.
Jogi, ich denke Johann sieht das richtig: das, was da bei Stern-Gerlach "Kollimator" genannt wird, ist doch nichts als eine Blende, die einen gerichteten Strahl erzeugen soll. Die Idee des Versuches erfordert keine Ausrichtung der magnetischen Momente bevor die Strecke durch das Magnetfeld beginnt.
Siehste, das ist mir neu.
Aber was ist mit all den anderen Ausrichtungen dazwischen?
Die müssten doch innerhalb dieser Unschärfe auch vorhanden sein?
Wenn mich mein Gedächtnis nicht ganz im Stich lässt, hat man bei Stern-Gerlach doch einen Strahl von Atomen mit Spin=1/2. In so einem Fall gibt es nur 2 mögliche Messwerte: Up oder Down. Unschärfe ändert nichts daran, dass Messungen nur Werte aus dem erlaubten diskreten Spektrum möglicher Eigenwerte finden können. Unschärfe bedeutet bei Spin 1/2 einfach, dass es 2 mögliche Messwerte gibt.
Nachtrag: darum spaltet sich der Strahl auch genau in 2 neue auf: bei Spin 1 wären es 3, bei Spin=3/2 dann 4 etc.
Gruß,
Hawkwind
Hi Hawkwind.
Jogi, ich denke Johann sieht das richtig: das, was da bei Stern-Gerlach "Kollimator" genannt wird, ist doch nichts als eine Blende, die einen gerichteten Strahl erzeugen soll. Die Idee des Versuches erfordert keine Ausrichtung der magnetischen Momente bevor die Strecke durch das Magnetfeld beginnt.
Also doch Holzweg.:o
Jetzt kommt ein ganz anderer Aspekt in meine Überlegungen:
Das Magnetfeld richtet die magnetischen Momente der Atome in seiner Ebene aus und trennt sie dann auch nach up und down.
Damit ist auch klar, dass ein nachfolgendes Magnetfeld im Prinzip das Gleiche nochmal machen kann, nur:
In der selben Ebene wird es kaum eine Aufspaltung geben, weil die Drehimpulse/mag. Momente ja schon ausgerichtet sind.
Die Rotationsebenen werden wohl kaum um 180° kippen, das verhindert der Kreiseleffekt.
Lediglich die Atome, bei denen der Spin inzwischen geflippt ist, werden in die andere Richtung abgelenkt.
Und das wird imho von der Distanz abhängen, die zwischen erstem und zweitem Magnetfeld liegt.
Gruß Jogi
Hi Hawkwind.
Das Magnetfeld richtet die magnetischen Momente der Atome in seiner Ebene aus und trennt sie dann auch nach up und down.
Das Magnetfeld richtet die magnetischen Momente nicht aus; das Magnetfeld zeichnet lediglich eine Raumrichtung als Quantisierungsachse aus ( hier z). Es ist so etwas wie eine Messung der magnetischen Momente bzw. der z-Komponenten der Spins; die in dem einen Strahl messen wir als Up, die anderen als Down. Da es eine zufällige Verteilung ist, messen wir 50% Spin Up und 50% Spin Down.
Wenn es um eine Beeinflussung=Veränderung der magnetischen Momente durch das angelegte Feld ginge, dann würden ja alle in den energetisch günstigeren Zustand gehen.
Wir können nun eine 2. unabhängige Messung der x-Komponente der magnetischen Moments bzw. Spins durchführen, indem wir später ein inhomogenes Feld in x-Richtung anlegen. Wiederum ist die Verteilung zufällig und wir messen 50% Spin in +x und 50% Spin -x; d.h. jeder Strahl spaltet noch einmal in 2 gleich starke Strahlen auf.
Vielleicht kann dieser Text helfen:
http://www.bmo.physik.uni-muenchen.de/lehre/SS07/PIV/skript/7.0_SternGerlach.pdf
Gruß,
Hawkwind
Hi Hawkwind.
Danke für den Link, das ist ja genau das, worüber ich hier nachdenke.
Das Magnetfeld richtet die magnetischen Momente nicht aus; das Magnetfeld zeichnet lediglich eine Raumrichtung als Quantisierungsachse aus ( hier z). Es ist so etwas wie eine Messung der magnetischen Momente bzw. der z-Komponenten der Spins;
Sowohl du als auch die Autoren des pdf sprechen von einer Präparation des Strahles in (+-)z-Richtung durch das Magnetfeld.
In dem pdf heisst es u. a. (Hervorhebung durch mich):
In einem äußeren Magnetfeld scheinen lediglich 2 Orientierungen zu existieren – einmal
parallel oder einmal antiparallel zum Feld.
Das bedeutet im Umkehrschluss, dass zuvor, als noch kein äußeres Magnetfeld anlag, alle Orientierungen möglich waren.
Wenn es um eine Beeinflussung=Veränderung der magnetischen Momente durch das angelegte Feld ginge, dann würden ja alle in den energetisch günstigeren Zustand gehen.
Sagen wir's mal so:
Liegt ein Magnetfeld mit Vorzugsebene z an, sind die Ausrichtungen +z und -z energetisch günstiger als alle anderen. Nochmal zur Verdeutlichung aus dem pdf:
Ganz analog zum Fall der Polarisation des Lichtfeldes postulieren wir: Es
gibt einen Zustand Up und einen Zustand Down bezogen auf die Richtung
des Magnetfeldes, das in z-Richtung gewählt sei.
Ein Vorteil des einen oder anderen Vorzeichens sollte sich aber statistisch niederschlagen.
Wir können nun eine 2. unabhängige Messung der x-Komponente der magnetischen Moments bzw. Spins durchführen, indem wir später ein inhomogenes Feld in x-Richtung anlegen. Wiederum ist die Verteilung zufällig und wir messen 50% Spin in +x und 50% Spin -x; d.h. jeder Strahl spaltet noch einmal in 2 gleich starke Strahlen auf.
Genau.
Eine zweite Aufspaltung des Up-orientierten Strahls in der gleichen, der z-Ebene, misslingt jedoch.
Das liegt m. E. daran, dass hierzu der Up-Zustand an einem Teil der Atome in den Down-Zustand überführt werden müsste, was aber energetisch das Allerungünstigste wäre.
Das Kippen der 2. Anordnung um 90° erzeugt zwei gleich (un-)günstige Möglichkeiten, von denen das einzelne Atom sich für eine davon mit 50%iger Wahrscheinlichkeit entscheidet.
Gruß Jogi
Das bedeutet im Umkehrschluss, dass zuvor, als noch kein äußeres Magnetfeld anlag, alle Orientierungen möglich waren.
"Alle Orientierungen" bedeutet dabei, wenn ich mich für eine beliebige Richtung entscheide, dann kann ich Up oder Down feststellen. Aber nie z.B. 0 als Projektion auf eine Richtung finden. Das ist der Unterschied zur Klassik.
Sagen wir's mal so:
Liegt ein Magnetfeld mit Vorzugsebene z an, sind die Ausrichtungen +z und -z energetisch günstiger als alle anderen.
Nein - warum sollte das so sein ?
Mit dem Anlegen des Feldes in z-Richtung entscheide ich mich lediglich, die z-Projektion des Spins zu messen. Das heisst nicht, dass andere Projektionen ungünstiger wären.
Ein Vorteil des einen oder anderen Vorzeichens sollte sich aber statistisch niederschlagen.
Im Prinzip gibt es wahrscheinlich solch einen Effekt, dass im Laufe der Zeit mal ein Spin von Up nach Down kippt (wenn Down günstiger ist). Das scheint aber ein vernachlässigbar kleiner Effekt bei Stern-Gerlach zu sein; ansonsten würde er die Aufspaltung in 2 Strahlen stören. Es würden sich dann immer wieder mal einzelne Atome aus "ihrem" Strahl entfernen, nachdem sie "gekippt" sind.
.
Das Kippen der 2. Anordnung um 90° erzeugt zwei gleich (un-)günstige Möglichkeiten, von denen das einzelne Atom sich für eine davon mit 50%iger Wahrscheinlichkeit entscheidet.
Gruß Jogi
So kann man das sehen.
Gruß,
Hawkwind
Hi Hawkwind.
"Alle Orientierungen" bedeutet dabei, wenn ich mich für eine beliebige Richtung entscheide, dann kann ich Up oder Down feststellen. Aber nie z.B. 0 als Projektion auf eine Richtung finden. Das ist der Unterschied zur Klassik.
Mit "Klassik" meinst du einfache Orientierungen im Raum, ohne irgendwelche zusätzlichen Rotationen und der daraus entstehenden Momente zu berücksichtigen.
- d'accord.
Ich hab aber kein Problem damit, mir diese zusätzlichen, auch intrinsischen, Rotationen und die daraus resultierenden Momente bei WW mit dem Magnetfeld bildhaft, räumlich und dynamisch vorzustellen.:)
Sagen wir's mal so:
Liegt ein Magnetfeld mit Vorzugsebene z an, sind die Ausrichtungen +z und -z energetisch günstiger als alle anderen.
Nein - warum sollte das so sein ?
Na, weil nach dem Anlegen des Feldes plötzlich alle Atome diese Orientierungen aufweisen. Es gehen doch keine Atome verloren?
Mit dem Anlegen des Feldes in z-Richtung entscheide ich mich lediglich, die z-Projektion des Spins zu messen. Das heisst nicht, dass andere Projektionen ungünstiger wären.
Ungünstiger zur gewählten Orientierung des Feldes, das denke ich schon.
Mit dem Feld schaffe ich etwas, was mit einem Pol.-Filter vergleichbar ist.
Die Atome, die zuvor nicht die entsprechende Orientierung hatten, haben sie aber danach.
Der Unterschied zum optischen Pol.-Filter besteht darin, dass die Atome am zweiten, orthogonal stehenden Feld nicht etwa absorbiert werden (das wär' la lustig:D ), sondern sie kommen unter Anpassung ihrer Orientierung durch.
Gruß Jogi
Hallo Hawkwind und Jogi!
Wenn es um eine Beeinflussung=Veränderung der magnetischen Momente durch das angelegte Feld ginge, dann würden ja alle in den energetisch günstigeren Zustand gehen.
Ich muss hier doch noch etwas nachhacken. Ich vergleich die Situation im Stern-Gerlach-Versuch (ich kürze es mit SGV ab) mit der Situation im Atom. Wenn ein Elektron im Atom ein Energieniveau mit dem ungünstigeren Spin besetzt, während das andere nicht besetzt ist, dann "flippt" das Elektron irgendwann, und nimmt die energetisch günstigere Position an. Beim SGV passiert das nicht, denke ich. Warum?
Beim Atom ist das Feld radialsymmetrisch, da gibt es eigentlich keine ausgezeichnete Richtung, ausser "weg vom Kern". ?
Gibt es eine energetische Stufe zwischen den beiden Energieniveaus im Atom? Ich denke, entweder gar nicht, oder nur eine geringe, die das Flippen nicht besonders "verhindert". Beim SGV ist es vlt. anders.
Wie würde der Versuch ausgehen, wenn man die Magnetvorrichtung wie eine Schraube um die eigene Achse verdreht? Würde das dazu führen, dass nur die energetisch günstigere Ausrichtung sich einstellt?
Aber noch etwas grundsätzliches. Warum kann es nicht sein, dass das Magnetfeld die Atome auch ausrichtet? Es hat doch offensichtlich einen Einfluss auf die Atome, warum keinen dieser Art?
Gruss, Johann
Ich muss hier doch noch etwas nachhacken. Ich vergleich die Situation im Stern-Gerlach-Versuch (ich kürze es mit SGV ab) mit der Situation im Atom. Wenn ein Elektron im Atom ein Energieniveau mit dem ungünstigeren Spin besetzt, während das andere nicht besetzt ist, dann "flippt" das Elektron irgendwann, und nimmt die energetisch günstigere Position an. Beim SGV passiert das nicht, denke ich. Warum?
Johann,ich weiss, dass ich nichts weiss, aber ich vermute halt, dass die Situation beim SGV ähnlich ist, aber die Lebensdauer des höheren Zustandes so lang ist, dass es kaum ein Atom schafft zu flippen während es sich auf der Strecke durch das Magnetfeld befindet. Das muss wohl so sein, denn sonst könnte der Versuch nicht so ablaufen. Das lässt sich auch quantitativ abschätzen, aber ich kann es aus dem Stegreif nicht, aber die Herren Stern und Gerlach u.a. Experimentatoren haben das sicher im Rahmen der Diskussion von Fehlerquellen bei ihrem Versuch getan.
Möglicherweise gibt es ja auch eine Auswahlregel, die das Herunterfallen in den niedrigen Zustand unterdrückt ?
Beim Atom ist das Feld radialsymmetrisch, da gibt es eigentlich keine ausgezeichnete Richtung, ausser "weg vom Kern". ?
In dieser Hinsicht ist die Sachlage bei den Atomorbitalen ganz anders: ein Elektron in einem Orbital befindet sich bereits in einem Zustand zu einer scharfen Energie - eben der Energie des Orbitals. Die Auszeichnung einer Richtung ist nicht notwendig.
Die Atome des Silberstrahls bevor sie in das Magnetfeld eintreten dagegen befinden sich in einem Überlagerungszustand. Das heisst nicht, dass ihre Spins zufällig verteilt in die Gegend zeigen - es heisst vielmehr, dass ihre Spinprojektionen nicht definiert sind. Dazu bedarf es einer Messung bzw. der Auszeichnung einer Richtung, auf der die Spinprojektionen gemessen werden sollen. So ist zumindest mein Verständnis.
Gibt es eine energetische Stufe zwischen den beiden Energieniveaus im Atom? Ich denke, entweder gar nicht, oder nur eine geringe, die das Flippen nicht besonders "verhindert". Beim SGV ist es vlt. anders.
Wie würde der Versuch ausgehen, wenn man die Magnetvorrichtung wie eine Schraube um die eigene Achse verdreht? Würde das dazu führen, dass nur die energetisch günstigere Ausrichtung sich einstellt?
Das habe ich leider nicht wirklich verstanden.
Aber noch etwas grundsätzliches. Warum kann es nicht sein, dass das Magnetfeld die Atome auch ausrichtet? Es hat doch offensichtlich einen Einfluss auf die Atome, warum keinen dieser Art?
Gruss, Johann
Was bedeutet "Ausrichtung" ?
Es bedeutet, dass eine vorhandene zufällige Ausrichtung der Atomspins auf eine Weise verändert wird, dass danach alle in dieselbe Richtung parallel zeigen.
Das trifft hier nicht zu: wie ich oben schon sagte, gibt es zuvor keine zufällige Ausrichtung der Atom-Spins, denn sie befinden sich in einem Überlagerungszustand - haben überhaupt keine Richtungen, sind undefiniert.
Wir sind jetzt genau an dem Punkt, den richy, Gandalf u.a. so harnäckig hinterfragen: erst die Auszeichnung einer Richtung durch Anlegen des Magnetfeldes lässt die Spin-Anteile der Wellenfunktionen der Silberatome kollabieren. Dieser Kollaps spielt auch beim Stern-Gerlach-Versuch eine entscheidende Rolle. Das ist eine "hochkarätiger" Quanteneffekt; das macht die Sache so "gewöhnungsbedürftig".
Sorry dafür, dass ich hier gleich im Kontext der Kopenhagener Deutung rede - das ist halt die mir vertrauteste.
Gruß,
Hawkwind
Hi Hawkwind.
Die Atome des Silberstrahls bevor sie in das Magnetfeld eintreten dagegen befinden sich in einem Überlagerungszustand.
Diesen Überlagerungszustand interpretiere ich aber nur statistisch, im Widerspruch zu:
Das heisst nicht, dass ihre Spins zufällig verteilt in die Gegend zeigen
Warum sollte das nicht so sein?
- es heisst vielmehr, dass ihre Spinprojektionen nicht definiert sind.
Das würde für das einzelne Atom/Elektron nicht nur einen unbestimmten Spin, sondern auch einen unbestimmten Bahndrehimpuls bedeuten.
- mit klassischem Denken nicht nachzuvollziehen.
Wie würde der Versuch ausgehen, wenn man die Magnetvorrichtung wie eine Schraube um die eigene Achse verdreht? Würde das dazu führen, dass nur die energetisch günstigere Ausrichtung sich einstellt?
Das habe ich leider nicht wirklich verstanden.
Ich denke, Johann meint so was wie eine Reihe von Polarisationsfiltern, deren Pol.-Ebenen jeweils nur um wenige Grad verdreht sind, so dass am Ende praktisch alle Photonen die Polarisation des Letzten Filters aufweisen, auch wenn sie zu Anfang orthogonal dazu polarisiert wurden.
- Das sollte mit Silberatomen analog funktionieren.
Was bedeutet "Ausrichtung" ?
Es bedeutet, dass eine vorhandene zufällige Ausrichtung der Atomspins auf eine Weise verändert wird, dass danach alle in dieselbe Richtung parallel zeigen.
Das trifft hier nicht zu: wie ich oben schon sagte, gibt es zuvor keine zufällige Ausrichtung der Atom-Spins, denn sie befinden sich in einem Überlagerungszustand - haben überhaupt keine Richtungen, sind undefiniert.
Wir sind jetzt genau an dem Punkt, den richy, Gandalf u.a. so harnäckig hinterfragen: erst die Auszeichnung einer Richtung durch Anlegen des Magnetfeldes lässt die Spin-Anteile der Wellenfunktionen der Silberatome kollabieren. Dieser Kollaps spielt auch beim Stern-Gerlach-Versuch eine entscheidende Rolle. Das ist eine "hochkarätiger" Quanteneffekt; das macht die Sache so "gewöhnungsbedürftig".
Sorry dafür, dass ich hier gleich im Kontext der Kopenhagener Deutung rede - das ist halt die mir vertrauteste.
Dann will ich dich nicht weiter quälen, auch wenn diese Sichtweise für mich unbefriedigend ist.
Vielleicht noch ein Interpretationsversuch, der möglicherweise mit der KD noch vereinbar ist (?):
Ohne anliegendes Magnetfeld haben Spins und Bahndrehimpulse keine ausgezeichnete Beziehung zueinander.
Vielleicht hat deshalb das Atom noch kein resultierendes mag. Moment.
Das Magnetfeld stellt dann aber eine definierte Beziehung (eigentlich zwei, parallel und antiparallel) zwischen Elektronspin und Bahndrehimpuls her, es "stellt" die beiden in einen definierten Winkel zueinander (und zum Magnetfeld).
Gruß Jogi
Hi Hawkwind.
Diesen Überlagerungszustand interpretiere ich aber nur statistisch, im Widerspruch zu:
Das heisst nicht, dass ihre Spins zufällig verteilt in die Gegend zeigen
Warum sollte das nicht so sein?
Gruß Jogi
Das folgt in der Tat aus der beobachteten Verletzung der Bellschen Ungleichungen. Die Spins habe nicht von Anfang an eine statistische verteilte Ausrichtung - sie bekommen ihre Ausrichtung erst bei der Messung. Vergleiche Einstein-Rosen-Podolsky-Paradoxon !
Hi Leute!
Ich denke, Johann meint so
...
- Das sollte mit Silberatomen analog funktionieren.
Ja, so habe ich es mir gedacht, aber es wird nicht so funktionieren, wie ich es mir vorgestellt habe. Egal.
Spin und magnetisches Moment, die Vektoren zeigen nicht in die selbe Richtung, richtig? Mag. Moment richtet sich entlang der z-Achse, und Spin richtet sich so aus, dass seine Projektion auf die z-Achse 1/2h_quer ist, stimmt es so?
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Projektion_von_S_auf_die_z-Achse_fuer_spin_einhalbe_Teilchen.PNG
Und der Spin eines einzelnen Teilchens wäre nicht der eine schwarze Pfeil im Bild, sondern der ganze Konus, so zu sagen (=Überlagerung von x- und y-)? Sich zu denken, dass "der schwarze Pfeil" sich auf der Konusfläche bewegt, was dann zur klassischen Eigenschaft magnetisches Moment führt, wäre aber wohl nicht korrekt?
Das folgt in der Tat aus der beobachteten Verletzung der Bellschen Ungleichungen.
Man kommt an der wohl nirgends vorbei! (Die gilt abgeschafft! :mad: :D)
Ich verstehe dann aber nicht, wie man die Whrscheinlichkeitswelle blos als Rechenvorschrift bezeichnen kann.
Aber gut.
Gruss, Johann
Hi Hawkwind
Die Atome des Silberstrahls bevor sie in das Magnetfeld eintreten dagegen befinden sich in einem Überlagerungszustand.
Kann man wirklich sagen, dass das Teilchen oder Eigenschaften unter dem Einfluss des Magnetfeldes kollabiert ? In den Proportionalitaetsfaktor der Dekohaerenz geht nur Temperatur und Masse ein. Und waere der Spin nicht quantenausradierbar ? So ganz scheint mir die Dekohaerenz als f(m,T) alleine nicht in der Lage alle Vorgaenge zu beschreiben.
Ah hier schilderst du dies noch genauer :
erst die Auszeichnung einer Richtung durch Anlegen des Magnetfeldes lässt die Spin-Anteile der Wellenfunktionen der Silberatome kollabieren.
Klingt logisch. Der Spin ist eine magnetische Eigenschaft.
Wobei es mir allerdings schwerfaellt wie das Magnetfeld im Rahmen der KD wechselwirken koennte.(Das nur am Rande) Und ist es Voraussetzung, dass zunaechst ein praktisch eigenschaftsloser Teilchenkoerper (wie in der BM) kollabiert, damit sich Eigenschaften wie Spin manifestieren koennen ? Oder kann der Spin voellig eigenstaendig in Erscheinung treten ? Es waere somit zunaechst nichts ausser Spin. In anderen Faellen vielleicht Ladung.
In dieser Hinsicht ist die Sachlage bei den Atomorbitalen ganz anders: ein Elektron in einem Orbital befindet sich bereits in einem Zustand zu einer scharfen Energie - eben der Energie des Orbitals.
Das werde ich fuer viele Teilchen wohl nie mit meinen Vorstellungen unter einen Hut bringen. Wenn man den scharfen Zustand der Energie gleichsetzen wuerde mit einem kollabieren des ganzen Teilchens, dann haette man doch wieder das Maxwellsche Problem, dass diese sich nicht klassisch bewegen duerfen.
Es kann doch niemals sein, dass die Elektronen in einem Molekuel wirklich dekohaerieren. Dann waeren es ja Teilchen und die koennen sich nur bewegen. Das duerfen sie aber nicht, ausser die EM Welle waere eine Scheinleistung, die zwischen den einzelnen Atomen ausgetauscht wird.
Meine Fragen :
Wie soll man sich in einem Atomverbund die Elektronen vorstellen ?
Dekohaerieren die Elektronen unter der Proportionalitaet f(m,T)
Warum sollten sie dies nicht tun ?
Und wenn sie es tun. Warum ist ihre "Bewegung" dann noch die einer Welle ?
Irgendwo hab ich da einen grossen Denkfehler.
@Joax
Und der Spin eines einzelnen Teilchens wäre nicht der eine schwarze Pfeil im Bild, sondern der ganze Konus, so zu sagen
Hast du mir wohl nicht geglaubt, dass es in der KD/I keine Ladungswolken gibt.Nur Polemik :-)
Genausowenig gibt es Spinwolken. Es gibt zunaechst nur deren Beschreibung ueber PSI.
Sonst nichts.
Vielleicht kann Hawkwind das bestaetigen. Es kann ja kein Interesse daran bestehen die KD/I nur unvollstaendig zu beschreiben und vorsaetzlich auf Fehlschluesse oder Fehlinterpretatonen derselben nicht aufmerksam zu machen.
Gruesse
Hi richy!
@Joax
Hast du mir wohl nicht geglaubt, dass es in der KD/I keine Ladungswolken gibt.Nur Polemik :-)
Genausowenig gibt es Spinwolken.
Mir geht es hier nicht um's Glauben, sondern darum, was man sich unter Überlagerung vorzustellen hat. Primär unabhängig davon, ob es dann 1 zu 1 in die Natur zu übertragen wäre, oder nicht. Dass hier der "Hund" vergraben liegt, das scheint allen bewusst zu sein, aber ich denke nicht, dass man es mit Polemik lösen kann. Meine Bemerkung zur Bellschen Ungleichung und der Wellenfunktion als Rechenvorschrifft, sollten auch nur Randbemerkungen sein. :)
Ich werde sie in Zukunft ganz weg lassen.
Gruss, Johann
Hast du mir wohl nicht geglaubt, dass es in der KD/I keine Ladungswolken gibt.
Genausowenig gibt es Spinwolken. Es gibt zunaechst nur deren Beschreibung ueber PSI.
Sonst nichts.
Vielleicht kann Hawkwind das bestaetigen. Es kann ja kein Interesse daran bestehen die KD/I nur unvollstaendig zu beschreiben und vorsaetzlich auf Fehlschluesse oder Fehlinterpretatonen derselben nicht aufmerksam zu machen.
Gruesse
Tja, was ist das denn überhaupt - eine Ladungswolke ?
Das drückt für mich die Tatsache aus, dass die Quelle der Ladung nicht auf einen kleinen Raumbereich lokalisiert ist sondern "verschmiert" (wie man so "schön" sagt), es gibt in einem größeren Bereich eine gewisse Wahrscheinlichkeit, eine Ladung zu messen. Die Orbitale der Elektronen im Atom sind nach meinem Verständnis so etwas. Ich sehe jetzt nicht, wieso so ein Bild mit der Kopenhagener Deutung kollidieren sollte. Auch diese kennt Wahrscheinlichkeiten.
Da fängt man nichtsahnend mit einem konkreten Experiment an und landet dann doch wieder hier. :)
Gruß,
Hawkwind
Da fängt man nichtsahnend mit einem konkreten Experiment an und landet dann doch wieder hier. :)
Wie immer. :)
Ich schlage vor, dass wir es hier nicht so weit kommen lassen.
Gruss, Johann
Hi Joax
Mir geht es hier nicht um's Glauben, sondern darum, was man sich unter Überlagerung vorzustellen hat.
Wie ihn die realistischen Interpretationen erklaeren, duerfte hinreichen bekannt sein. Da ist der Zustand trotz der Namensgebung jedoch nicht als realistisch bereits zu unserer Realitaet gehoerend anzusehen.
Die KD in Form eines Positivismus liefert keine Erklaerung, sondern stellt nur die konkreten Beobachtungen fest.
Und die KI in ihrem urspruenglichen Sinne, so wie sie Bohr verstand scheint manche zu ueberfordern. So dass das Bemuehen diese darzustellen stets als Polemik bezeichnet wird.
... dass man es mit Polemik lösen kann
Was soll den nun schon wieder an meinem Beitrag polemisch gewesen sein ?
Sieht man von den realistischen und scheinbar polemischen Interpretationen ab, so bleibt fuer dich nur eine Antwort, die der positivistischen KD uebrig :
Es besteht keinerlei Anlass, sich hierzu etwas vor der Messung vorstellen zu muessen.
Damit eruebrigt sich deine Frage. Du musst dich damit zufrieden geben sich nichts vorzustellen. Aber dann solltest du dich daran auch halten und keine Spin oder Ladungswolken annehmen, sondern lediglich Psi.
@Hawkwind
zur Ladungswolke :
Das ist ein bisweilen nützliches Bildchen, das i.ü. nichts mit Deutungen zu tun hat.
Einen Monat spaeter :
Tja, was ist das denn überhaupt - eine Ladungswolke ?
Das drückt für mich die Tatsache aus, dass die Quelle der Ladung nicht auf einen kleinen Raumbereich lokalisiert ist sondern "verschmiert" (wie man so "schön" sagt), es gibt in einem größeren Bereich eine gewisse Wahrscheinlichkeit, eine Ladung zu messen. Die Orbitale der Elektronen im Atom sind nach meinem Verständnis so etwas. Ich sehe jetzt nicht, wieso so ein Bild mit der Kopenhagener Deutung kollidieren sollte. Auch diese kennt Wahrscheinlichkeiten.
Das was die Ladungswolke fuer dich ausdrueckt kollidiert nicht mit der KD weil du lediglich PSI beschrieben hast. Und das hat nichts mit verschmiert zu tun, sondern konkreten einzelnen Ereignissen. Darauf hast du selbst schon hingewiesen. Also wiederum nur die Vorstellung nach der Messung.
Mit "verschmiert" waere gemeint dass eine Ladungswolke Ladung*|PSI|^2 existiert oder eine Materiewelle Masse*|PSI|^2. Dass man eine physikalische Groesse mit der Wahrscheinlichkeit multipliziert.
Vielleicht koenntest du darauf hinweisen dass dies (in allen Interpretationen) nicht korrekt ist. Nur vorbeugend. Denn es koennte ja sein, dass manche solch einen naheliegenden Gedanken in Erwaegung ziehen.
Ich meine wenigstens das waere doch nicht zu viel verlangt.
Der Rest ist mir inwischen wie erwaehnt egal. Muss jeder selbst mit klarkommen.
Gruesse
Da fängt man nichtsahnend mit einem konkreten Experiment an und landet dann doch wieder hier.
Ich bin mir nicht sicher aber ich denke Jogi wollte den Stern Gerlach Versuch dazu verwenden um eine Frage fuer sich zu klaeren, die sein Modell zum EPR Paradoxon betrifft. Eine Erklaerung mittels seinem String Modell, das ganz konkrete Aussagen darueber trifft vor dem Zustand vor der Messung.
Vielleicht koennte Jogi dir einfach auch sein Modell mal schildern und du deine Meinung dazu aeussern.
Das hatte ich auch schon vorgeschlagen.
In der Form ob diese Annahmen kompatibel sind zu den Experimenten.
Ich habe lediglich erwaehnt, dass eine Ladungswolke oder Spinwolke in der Form, dass man eine physikalische Eigenschaft mit PSI multipilziert und damit verschmiert in keiner Form zur Physik kompatibel ist.
@Joax
Es waere nett wenn du konkret die Ausserungen zitierst die du als Polemik empfindest.
Ich sehe da nichts in meinem letzten Beitrag.
Letztendlich hattest du an einer Stelle mal die verschmierte Ladung ins Spiel gebracht.
Und als dies diskutiert wurde dich dazu nicht mehr geaussert. Ebensowenig wie EMI mit seiner Materiewelle.
Wenn ich ein Stueck Butter auf ein Butterbrot schmiere erhalte ich :
Butter*einheitenlose Dichte(Ort)= Butterdichte(Ort)
In der QM wird die Butter aber nicht verschmiert. Entweder beisse ich in ein trockenes Stueck Brot oder in eines auf dem das ganze Stueck Butter liegt.
Gruesse
Hallo richy!
Wie ihn die realistischen Interpretationen erklaeren, duerfte hinreichen bekannt sein.
Mich interessieren die Interpretationen im Moment nicht.
Wenn man hier genau so schön "Spinwolke" sagen kann, wie man von einer
"Elektronenwolke" spricht, dann ist es zunächst nur eine Beschreibung der
Beschreibung, wenn man so will.
Dass es nicht wörtlich genommen werden muss/darf, ist dann eine andere Frage.
imho.
Gruss, Johann
Hi richy!
@Joax
Es waere nett wenn du konkret die Ausserungen zitierst die du als Polemik empfindest.
Du hast angefangen von Polemik zu reden. Ich habe nur gemeint, dass man damit, konkret mit Streiterei um Interpretationen, nicht weiter kommt. Dein Beitrag selbst war damit gar nicht gemeint. Ich hätte es nur ausnahmsweise gerne, dass es nicht in den Interpretationen endet. Das ist alles.
Letztendlich hattest du an einer Stelle mal die verschmierte Ladung ins Spiel gebracht.
Mag sein richy. Ich versuche auch nur weiter zu kommen (mit der ganzen "Nomenklatur", so zu sagen).
Gruss, Johann
Ok dann nennen wir es Spin oder Ladungswolke. Das wird selbst an Universitaeten so gehandhabt.
Aber koennten wir wenigstens festhalten dass dieses "verschmieren" nicht bedeutet :
Ladung*|PSI(r)|^2 oder Spin(r)*|PSI(r)|^2
Auf mehr wollte ich gar nicht hinaus.
Aber koennten wir wenigstens festhalten dass dieses "verschmieren" nicht bedeutet :
Ladung*|PSI(r)|^2 oder Spin(r)*|PSI(r)|^2
Auf mehr wollte ich gar nicht hinaus.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich dich verstanden habe, richy.
212
aus: http://www.chempage.de/down/vorlesungen/allgchem/04112002Rad.pdf
Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons ergibt eine "Wolke".
Mehr will man damit u.U. zunächst auch nicht sagen.
Gruss, Johann
Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons ergibt eine "Wolke".Hawkwind oder ein anderer professioneller Physiker wissen sicherlich was mit dieser Wolke gemeint ist. Es ist nicht anderes als |PSI|^2 selbst. Lediglich eine Beschreibung. Aber nicht im ueblichen Sinne einer Beschreibung.
Ich bin mir sicher, dass 99% der physikalisch Interessierten sich diese Wolke aber wie die Butter auf einem Butterbrot verschmiert vorstellen. Dass hier tatsaechlich im Raum etwas verschmiert sei. Weil dies unserer Intuition am naechsten kaeme. Eine Verniedlichung der QM Phaenomene.
[Physikalische Groesse]*|Psi|^2
So einfach kann es aber aus mehreren Gruenden nicht sein.
Ich hätte es nur ausnahmsweise gerne, dass es nicht in den Interpretationen endet.Ok, dann lass uns erstmal festhalten was nicht sein kann. Die positivistische KD liefert keine Erklaerung. Jemand der diese Vertritt kann aber dennoch beurteilen was nicht sein kann, denn er kennt die Experimente und die SGL.
Einsteins naiver Realismus kann nicht sein. Dass die Unschaerferelation den Wellenkollaps begruendet und ueber die Unschaerfe gar die Nichtlokalitaet erklaert werden koenne ist ebenfalls eine falsche Annahme.
Jogis Angriffspunkt ist prinzipiell ein recht guter. Sind die Bellschen Ungleichungen vielleicht gar kein geeignetes Mittel um alle realistischen Szenarien auszuschliessen ?
Ich habe diesbezueglich aber wenig Hoffnung.
Meine Fragen an Hawkwind sind auch noch offen. Bezueglich Elektronen in Atomverbaenden habe ich zum Beispiel sicherlich eine falsche Vorstellung. Fragen die ich mit keiner Interpretation fuer mich bisher loesen kann.
(Dachte du betrachtest diese Fragen als Polemik)
Z.b.
Und ist es Voraussetzung, dass zunaechst ein praktisch eigenschaftsloser Teilchenkoerper (wie in der BM) kollabiert, damit sich Eigenschaften wie Spin manifestieren koennen ? Oder kann der Spin voellig eigenstaendig in Erscheinung treten ?
Jogis Beispiel des Stern Gerlach Versuch erschien mir hier ein gutes Beispiel.
Kann man auch bei magnetischen Phaenomenen schon von Dekohaerenz sprechen ?
Da spielen Masse und Temperatur doch zunaechst keine Rolle.
Die KD in Form eines Positivismus liefert keine Erklaerung, sondern stellt nur die konkreten Beobachtungen fest. Und die KI in ihrem urspruenglichen Sinne, so wie sie Bohr verstand scheint manche zu ueberfordern. So dass das Bemuehen diese darzustellen stets als Polemik bezeichnet wird.
Was soll den nun schon wieder an meinem Beitrag polemisch gewesen sein ?
Hallo richy,
mir hat jemand erzählt, dass du mit deinen Grabenkämpfen hinsichtlich KD/KI demnächst aufhören willst. Wann darf ich damit rechnen?
M.f.G. Eugen Bauhof
richy, Johann,
macht bitte mal etwas langsamer, Hawky und ich haben auch noch was anderes zu tun.
Meine nächste Frage wäre gewesen, wo denn bitteschön bei Stern-Gerlach die Verletzung der BU festgestellt werden kann?
@JoAx:
Ja, so habe ich es mir gedacht, aber es wird nicht so funktionieren, wie ich es mir vorgestellt habe.
Zu deinem "verschraubten" Magnetfeld:
Ich denke schon, dass das genauso funktioniert wie mit Licht und Pol.-Filtern.
Warum sollte es nicht?
Spin und magnetisches Moment, die Vektoren zeigen nicht in die selbe Richtung, richtig? Mag. Moment richtet sich entlang der z-Achse, und Spin richtet sich so aus, dass seine Projektion auf die z-Achse 1/2h_quer ist, stimmt es so?
Ja.
Allerdings sehe ich die Kausalität andersrum.
Durch die Ausrichtung der Spins kommt das mag. Moment zustande, aber egal.
Und der Spin eines einzelnen Teilchens wäre nicht der eine schwarze Pfeil im Bild, sondern der ganze Konus, so zu sagen (=Überlagerung von x- und y-)? Sich zu denken, dass "der schwarze Pfeil" sich auf der Konusfläche bewegt, was dann zur klassischen Eigenschaft magnetisches Moment führt, wäre aber wohl nicht korrekt?
Der Konus repräsentiert bei uns im Modell sowohl die Spin- als auch die Ladungs"wolke".
Es bewegt sich zum Einen der schwarze Pfeil auf der Konusfläche und zum Anderen der Spin entlang des Schwarzen Pfeils.
Die WW mit dem Magnetfeld verursacht dann die Bewegung des ganzen Atoms, je nach Spinrichtung entweder up oder down.
Gruß Jogi
Hi Bauhof
Ich habe lediglich festgestellt, dass ein "verschmiert sein" von Ladung Spin, Materie keine Vorstellung ist, die mit den physikalischen Experimenten zu vereinbaren sind.
Warum du dies als Grabenkampf betrachtest kann ich hoechstens erahnen.
Es ist eine Unterstellung, dass mein Hinweis ein solcher waere.
mir hat jemand erzählt, dass du mit deinen Grabenkämpfen hinsichtlich KD/KI demnächst aufhören willst.
Mir hat jemand erzaehlt, dass du als Moderator neuerdings objektiv und nicht von deinem persoenlichen Weltbild motiviert handeln moechtest. Selbst wenn dieses eine verschmierte Ladungswolke beinhaltet.
@Jogi
Es bewegt sich zum Einen der schwarze Pfeil auf der Konusfläche und zum Anderen der Spin entlang des Schwarzen Pfeils.
So hatte ich mir das in euerem Modell auch vorgestellt.
Verschmiert kann man dies eher nicht nennen. Auch nicht zeitlich verschmiert.
Die Zeit wird als globale Variable verwendet. Es ist ein realistisches lokales Modell.
Selbst wenn man diese zeitliche Bewegung als nichtdeterminiert ansehen wuerde.
Gruesse
Hi richy.
So hatte ich mir das in euerem Modell auch vorgestellt.
Verschmiert kann man dies eher nicht nennen. Auch nicht zeitlich verschmiert.
Die Zeit wird als globale Variable verwendet. Es ist ein realistisches lokales Modell.
Selbst wenn man diese zeitliche Bewegung als nichtdeterminiert ansehen wuerde.
Die Nichtlokalität entsteht durch die Bewegung des Teilchens fort vom Emissionsort. (Psi erstreckt sich dann über die ganze Strecke. Ohne selbst eine physikalische Entität zu sein, versteht sich.)
Aber das ist eine andere Baustelle.
Im Teilchen selbst sind unsere Überlegungen natürlich lokal realistisch, aber ein absolut ruhendes Teilchen gibt's nicht.
Jetzt bitte erst mal wieder zurück zu Stern-Gerlach, okay?
Gruß Jogi
Jetzt bitte erst mal wieder zurück zu Stern-Gerlach, okay?
Gerne, denn Bauhof hat meine Fragen an Hawkwind in der Tat nicht beantwortet :-)
Oder hast du eine Antwort parat ? Nicht in deinem Modell, sondern allgemein.
Laesst ein Magnetfeld ein System dekohaerieren ?
So ganz ist mir auch nicht klar warum du den Stern Gerlach Versuch heranziehst.
Willst du damit zwei kontinuierliche Observablen betrachten ?
Gruesse
Laesst ein Magnetfeld ein System dekohaerieren ?
Wenn dieses Magnetfeld eine Wechselwirkung mit dem Quantensystem bewirkt, dann ist das so: bei Stern-Gerlach werden die Atome ja abgelenkt - da ist also eine Wechselwirkung.
Die Spin-Wellenfunktionen von Neutrinos beispielsweise kollabieren sicher nicht im Magnetfeld, da mag man Richtungen auszeichnen, wie man will: sie wechselwirken ja nicht elektromagnetisch.
Aber in der Atomphysik, in der geladene Spin 1/2 Teilchen, die elm. wechselwirken, die Hauptrolle spielen, ist das sicher pauschal so wie du vermutest. Ein anderes Beispiel ist die Aufspaltung atomarer Energieniveaus im externen Magnetfeld (Zeeman-Effekt).
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeeman-Effekt
Hi Jogi!
Meine nächste Frage wäre gewesen, wo denn bitteschön bei Stern-Gerlach die Verletzung der BU festgestellt werden kann?
Hier gibt's was von einem Doktoranden von Zeilinger (Seite 18):
http://www.uibk.ac.at/exphys/photonik/people/gwdiss.pdf
Warum sollte es nicht?
Ich dachte, dass bei so einem Versuch am Ende, wenn die Magneten 180° gedreht haben, nur ein Strahl, mit der energetisch günstigeren Spin-Einstellung rauskommt. Es wird aber eher so kommen, dass die beiden Strahlen einfach mitdrehen, und das Bild am Schluss genau so ausschaut.
Eine andere Abwandlung des Experimentes wäre, wenn man zusätzlich zu z- auch die x-Achse durch ein Magnetfeld auszeichnet. Da könnten dann vlt. zwei Strahlen mit den günstigeren Spins entstehen, die dann nicht auf der selben Achse liegen würden. ???
Durch die Ausrichtung der Spins kommt das mag. Moment zustande, aber egal.
Fakt ist, den ich durch diesen Thread dank Hawkwind gelernt habe, dass der Spin nie in allen 3 Raumrichtungen exakt definiert ist. Stimmt es so?
und zum Anderen der Spin entlang des Schwarzen Pfeils.
Ahhh... Da wäre ich noch echt vorsichtig, Jogi. In welche Richtung wird der Konus umgelaufen? Im Uhrzeigersinn? Was passiert, wenn der schwarze Pfeil die selbe Richtung hat, der Umlauf aber gegen den Urzeiger abgeht? Dann müsste ein entgegengesetzt gerichtetes magn. Moment resultieren. ... ?
Die WW mit dem Magnetfeld verursacht dann die Bewegung des ganzen Atoms, je nach Spinrichtung entweder up oder down.
Das denke ich allerdings auch, dass das magn. Feld sich auf die Ausrichtung der Atome auswirken sollte. Funktioniert die Kernspintomographie prinzipiell nicht deswegen?
Gruss, Johann
Laesst ein Magnetfeld ein System dekohaerieren ?
So verstehe ich auch in etwa Jogis Eingangsfrage :
Ich behaupte jetzt mal, ohne es sicher zu wissen:
Beim Stern-Gerlach-Versuch kann man den bereits aufgespaltenen Strahl durch ein zweites, nachfolgendes inhomogenes Magnetfeld erneut aufspalten.
Damit behauptet / meint Jogi fuer meine Vorstellung, dass die Aufteilung noch keiner Messung entspricht. Da bin ich mir auch nicht sicher, denn man koennte ja noch zwischen Praeperation und Messung differenzieren. Aber selbst wenn man den Vorgang nur als Praeperation versteht sehe ich keinen Grund, warum man den Strahl nochmals in der selben Richtung aufteilen koennte. Jedem magnetischen Moment ist eine Raumrichtung zugeordnet und aufgrund der Raumquantisierung entstehen zwei "Hauptstrahlen".
Anders sieht es natürlich aus, wenn du nun ein inhomogenes Feld etwa senkrecht zur 1. Richtung anlegst( z.b. y statt z).
Bezüglich dieser Richtung befinden sich beide Strahlen in einem Überlagerungszustand und sie spalten wieder auf.
Wenn dem so ist wuerde ich das als Unterscheidungsmerkmal zu einer Messung und damit zur Dekohaerenz verstehen. Bei einer Messung, nach der Dekohaerenz ist keine Observable mehr in einem Ueberlagerungszustand.
Komplementaere Observablen sehe ich hierbei als eine Variable an.
Im Grunde ist mir nichts klarer. Im Gegenteil :D
Ich koennte jetzt definieren : Wenn die Praeperation zeitlich unumkehrbar ist, stellt sie eine Messung dar. Dies ist auf jeden Fall gegeben, wenn Temperatur und Masse zu nichtlinearen und damit unumkehrbaren Wechselwirkungen fuehren.
Aber das waere inkompatibel zu diesem Gicks Modell. Denn hier wird gezeigt, dass die Verschraenkung aufgehoben ist, d.h. alle Zustaende dekohaerieren, sobald nur eine beliebige Observable gemessen wird.
Fuer den SG Versuch wird ein Vakuum verwendet. Ist dieser alleine ausreichend um zu verhindern, dass die Atome bereits auf ihrem Weg zum Detektor dekohaerieren ? Die ganze Anordnung muesste man doch tiefkuehlen. Davon ist in Versuchsbeschreibungen aber nicht die Rede.
Es waere dann doch muessig darueber nachzudenken ob das Magnetfeld einer Messung entspricht wenn das Atom laengst gemessen, dekohaeriert ist. Immerhin sind das Silberatome. Richtig schwere Brocken.
Hi Johann.
Hier gibt's was von Zeh (Seite 18):
http://www.uibk.ac.at/exphys/photonik/people/gwdiss.pdf
Ah, ja, danke.
- Dann müssen wir hier also doch über die BU, verborgene Variablen (lokal und nichtlokal), und zu allem Überfluss auch noch über Realismus sprechen.
Holt mich hier raus!!!:eek:
Ich dachte, dass bei so einem Versuch am Ende, wenn die Magneten 180° gedreht haben, nur ein Strahl, mit der energetisch günstigeren Spin-Einstellung rauskommt. Es wird aber eher so kommen, dass die beiden Strahlen einfach mitdrehen, und das Bild am Schluss genau so ausschaut.
Das denke ich auch.
Eine andere Abwandlung des Experimentes wäre, wenn man zusätzlich zu z- auch die x-Achse durch ein Magnetfeld auszeichnet. Da könnten dann vlt. zwei Strahlen mit den günstigeren Spins entstehen, die dann nicht auf der selben Achse liegen würden. ???
Wie meinen?:confused:
Ein Quadrupol-Magnetfeld?
Damit wird's einfach vier Flecken auf dem Schirm geben.
Fakt ist, den ich durch diesen Thread dank Hawking gelernt habe, dass der Spin nie in allen 3 Raumrichtungen exakt definiert ist. Stimmt es so?
Ja.
Solange kein Magnetfeld anliegt, kann man ja nicht mal sagen, ob überhaupt ein mag. Moment da ist.
In welche Richtung wird der Konus umgelaufen? Im Uhrzeigersinn?
Eine negative Ladung rotiert immer linksrum.
Was passiert, wenn der schwarze Pfeil die selbe Richtung hat, der Umlauf aber gegen den Urzeiger abgeht? Dann müsste ein entgegengesetzt gerichtetes magn. Moment resultieren. ... ?
Richtig.
Aber, wie gesagt, negative Ladung rotiert links, positive Ladung rotiert rechts.
Da beim Silberatom nur das eine Elektron für das resultierende Moment verantwortlich zeichnet, gibt es deshalb auch nur die zwei Zustände up und down.
Das denke ich allerdings auch, dass das magn. Feld sich auf die Ausrichtung der Atome auswirken sollte. Funktioniert die Kernspintomographie prinzipiell nicht deswegen?
Meines Wissens funktioniert der Kernspintomograph indem er Resonanzfrequenzen der Kernspins mit dem Magnetfeld, das er erzeugt, aufspürt und die verschiedenen Frequenzen in verschiedenen Graustufen oder sogar Farben abbildet.
Das wäre mal ein interessantes Thema, da sollten wir aber einen separaten Thread eröffnen.
Gruß Jogi
Hi richy!
Damit behauptet / meint Jogi fuer meine Vorstellung, dass die Aufteilung noch keiner Messung entspricht.
Ich denke schon, dass das einer Messung entspricht. Einer Messung in z-Richtung. Und wenn man anschliessend die Strahlen wieder in der selben Richtung misst, dann stellt man fest, dass sich an den Spins nichts geändert hat. Wie Hawkwind gesagt hat. Hat man eine Observable gemessen, hier ist sie mit einer Raumrichtung verbunden, wird man anschliessend immer das selbe messen = die Strahlen spalten sich nicht wieder.
Jedem magnetischen Moment ist eine Raumrichtung zugeordnet und aufgrund der Raumquantisierung entstehen zwei "Hauptstrahlen".
Raumquantisierung? Gibt es die schon? :eek:
Bei einer Messung, nach der Dekohaerenz ist keine Observable mehr in einem Ueberlagerungszustand.
Das verbietet die Unschärferelation, danke ich.
Komplementaere Observablen sehe ich hierbei als eine Variable an.
Hier sind die Raumrichtungen komplementär, wenn ich das richtig verstanden habe. x- , y- und z-Richtungen verhalten sich zu einander, wie Ort und Impuls.
Dies ist auf jeden Fall gegeben, wenn Temperatur und Masse zu nichtlinearen und damit unumkehrbaren Wechselwirkungen fuehren.
Irgendwie habe ich noch nie etwas von einer Temperaturwechselwirkung gehöhrt, richy. :)
Eine Messung oder Präparation erfolgt imho durch WW-en. In diesem Fall gibt es nur eine WW die ausschlaggebend ist - em. WW. (Und damit ist auch ein Magnetfeld inbegriffen. ?)
d.h. alle Zustaende dekohaerieren, sobald nur eine beliebige Observable gemessen wird.
Das denke ich nicht. Nur die Preparation wird zunichte gemacht. ?
Gruss, Johann
Holt mich hier raus!!!:eek:
Ja, ja. Die müssten wir echt analysieren. Es wird dabei imho davon ausgegangen, dass sich der Eigenwert bei einer Messung in einem Schlag einstellt = Quantensprung. Wenn das aber nicht so ist, was die Dekoherenz ja aussagt (?), dann könnten die klassischen (ein-fachen) Wahrscheinlichkeiten vlt. "einfach" fehl am Platz sein??? :confused:
Wie meinen?:confused:
Ein Quadrupol-Magnetfeld?
Damit wird's einfach vier Flecken auf dem Schirm geben.
Ja gut. Ich denke nur, dass wenn da tatsächlich energetische Unterschiede gibt, dann werden zwei der Strahle vlt. zumindestens intensiver sein. Einfach vier gleiche Flecken wären klassisch zu erwarten, oder?
Eine negative Ladung rotiert immer linksrum.
Ok. Darauf bin ich auch schon gekommen. Ein rechtsrum "rotierendes Elektron" wäre ein Positron. :D Interessant!
Das wäre mal ein interessantes Thema, da sollten wir aber einen separaten Thread eröffnen.
Ja.
Gruss, Johann
Ein rechtsrum "rotierendes Elektron" wäre ein Positron. :D Interessant!
Genau!
Johann, das gibt eine mündliche Eins, das werd' ich gleich mal in meinem Notenheft notieren...:)
Hi Joax, Jogi
Hier gibt's was von Zeh (Seite 18):
http://www.uibk.ac.at/exphys/photonik/people/gwdiss.pdf
Warum Zeh ? Das ist doch von einem Doktoranden von Zeilinger. Lese das Paper gerade durch. Naja ich war nie am zweifeln, dass ich nicht verrueckt sei.
Warum Zeh ? Das ist doch von einem Doktoranden von Zeilinger. Lese das Paper gerade durch. Naja ich war nie am zweifeln, dass ich nicht verrueckt sei.
Da hast du Recht, richy!
Da war ich etwas "verschmiert". :( :D
Ich ändere es gleich.
Gruss
Raumquantisierung? Gibt es die schon?
http://jd-f.de/web/images/stories/memorialS_Z/Stern/stern_word.jpg
Richtungsquantisierung faende ich auch einen besseren Ausdruck.
richy reicht Joax mal Hammer und Meissel :-)
Wann tun wirs ? Morgen Nacht ? Ich stehe Schmiere. :D
Irgendwie habe ich noch nie etwas von einer Temperaturwechselwirkung gehöhrt, richy.War auch mehr eine Frage.Reicht der Vakuum aus, dass die Silberatome nicht schon auf ihrem Weg dekohaerieren. Oder muss man das Teil noch schwarz anstreichen, kuehlen ? Auch um Verschraenkung zu erhalten muss man doch einen recht erheblichen Aufwand betreiben. Diese Vakuumroehre besteht ja auch aus Teilchen. Hat aus klassischer Sicht eine Temperatur.
Wenn man Temperatur als Brownsche Bewegung versteht, also ohne Vakuum ist ueberall Wechselwirkung. Aber das ist nicht die richtige Vorstellung zu Temperatur. Temperatur ist letztendlich eine Energieaenderung pro Entropieaenderung. Die globale Entropieaenderung laesst sich nicht umdrehen. Damit ist diese fundamental irreversibel. Alle Vorgaenge die nicht mit dieser in einem Zusammenhang stehen sind nicht zwingend irreversibel. Ich meine sie sind sogar alle reversibel. Blos bei diesem bloeden Abstrahlen einer EM Welle bin ich mir nicht sicher. Die kommt wie bereits einmal erwaehnt nicht freiwillig in die Antenne zurueck. Wobei man sich selbst bei dem frei fallenden Elektron nicht einig ist/war ob das nun auch strahlt wenn das Feld selbst nicht mitfaellt.
Wenn du sagst EM Wechselwirkung denke ich eben an T=dE/dS (fuer ideale Gase). Und E=h*f. Und das ist nicht der einzigste Parameter. Auch Wurzel(Masse).
Hier wird dies etwas anders dargestellt. Informationsbezogener
http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=3930
Dieses C70 Molekuel waere zunaechst ein Punkt fuer die Information statt globale Entropie.
Mich wuerde interessieren wie der Versuch im Weltall ausgehen wuerde. Wenn die abgestrahlte EM Welle erstmal mit Sicherheit keine Wechselwirkung eingehen kann.
Es geht doch um mehr als um Messen, Praeparieren oder Dekohaerieren. Letzendlich geht es um realisieren. Damit um den Zeitpfeil. Ein C70 Molekuel kann doch nicht seinen eigenen Zeitpfeil erzeugen, indem es Photonen aussendet.
Wie das nun alles konkret zusammenhaengt. Ich denke das weiss noch niemand.
Mit Sicherheit : Ich nicht :-)
Man muss hier sicherlich noch sehr viel weiter Differenzieren. Dieses Paper gibt einen recht guten Ueberblick meine ich :
http://www.iap.tu-darmstadt.de/tqp/papers/StrAlbHaa02.pdf
Ich denke im Paper wird auch meine Frage zu den Elektronen in Atomverbaenden beantwortet.
Zu deinem verlinkten Paper.
Das muesste doch genau das sein ... was Jogi gesucht hat.
Naja wenn ich mir dessen Umfang und Komplexitaet betrachte ...
... was Jogi hoffte moeglichst nicht zu finden :-) Hier das eigene Modell nun einzuordnen.
Nicht wenig Arbeit. Es waere dennoch die sinnvollste Moeglichkeit wie das Modell zu bewerten ist. Oder es z.B. von Hawkwind erstmal abschaetzen zu lassen.
Immerhin ist im Paper Lokalitaet mal vernuenftig definiert. Dazu Voraussetzungen genannt die realistische lokale Modelle, also mit verborgenen Variablen erfuellen muessen. Ich blicke diese allerdings nicht :-)
...
Aber, wie gesagt, negative Ladung rotiert links, positive Ladung rotiert rechts.
...
Gruß Jogi
Wie kommst du denn auf so etwas, Jogi ?
Es ist zwar so, dass nur linkshändige Spin 1/2 - Teilchen und rechtshändige Spin 1/2 - Antiteilchen an der schwachen Wechselwirkung teilnehmen. Mit elektrischer Ladung hat das schon einmal gar nichts zu tun.
Sind diese Spin 1/2 Teilchen nun masselos (was man lang genug von den Neutrinos angenommen hatte), so können sie ihre Helizität ("Händigkeit") niemals wechseln. Rechtshändige Neutrinos und linkshändige Antineutrinos würden somit im SM ( SU(3)XxU(2)xU(1) ) an keiner einzigen Wechselwirkung teilnehmen und wären damit unnachweisbar=unphysikalisch.
MfG,
Hawkwind
Hi Hawkwind & all.
Ist das jetzt meine Schuld, wenn's hier OT wird?
Eigentlich wollte ich meine Modellvorstellungen hier nicht so breit treten.
Mir ging's primär um die Frage, ob der Strahl ein zweites Mal in der gleichen Ebene gespalten werden kann.
Diese Frage ist nun für mich hinreichend beantwortet, vielen Dank an alle Beteiligten.
Will man das nun modellhaft interpretieren, überschreitet man eigentlich den Rahmen dieses Unterforums, deshalb wär's ggf angebracht, die nachfolgenden Beiträge entsprechend zu verschieben.
Ein Thread zu dem Thema (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1530) existiert bereits (und hier (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1128) noch einer, zum Spin allgemein).
Wie kommst du denn auf so etwas, Jogi ?
Ladung muß als etwas physikalisches definiert werden.
Es genügt nicht zu sagen, Ladung ist Ladung, und positiv ist das Gegenteil von negativ.
Es ist zwar so, dass nur linkshändige Spin 1/2 - Teilchen und rechtshändige Spin 1/2 - Antiteilchen an der schwachen Wechselwirkung teilnehmen. Mit elektrischer Ladung hat das schon einmal gar nichts zu tun.
Sehr richtig.
Deshalb ist auch Ladung nicht gleich Spin und Spin nicht gleich Rotation.
Sind diese Spin 1/2 Teilchen nun masselos (was man lang genug von den Neutrinos angenommen hatte), so können sie ihre Helizität ("Händigkeit") niemals wechseln. Rechtshändige Neutrinos und linkshändige Antineutrinos würden somit im SM ( SU(3)XxU(2)xU(1) ) an keiner einzigen Wechselwirkung teilnehmen und wären damit unnachweisbar=unphysikalisch.
Eben.
Die Händigkeit eines Teilchens wird nicht durch die Ladung bestimmt, sondern durch die Richtung des Spins.
Der Spin kann ja gegen die Ladungsrotation oder auch mit der Ladungsrotation laufen.
Deshalb gibt es beide Ladungen mit beiden Händigkeiten.
Neutrinos haben keine rotierende Ladung, sie ist durch eine gegensinnige Komponente neutralisiert (der Spin läuft dann hier entweder parallel oder antiparallel zum (Linear-)Impuls).
Bei Kopplung an ein geladenes Teilchen fällt diese Neutralisation weg und der Spin kommt auch wieder in der Rotation zum Tragen (wie beim Photon, wenn es schliesslich absorbiert wird).
Gruß Jogi
Die Händigkeit eines Teilchens wird nicht durch die Ladung bestimmt, sondern durch die Richtung des Spins.
Gruß Jogi
Eben deshalb verstehe ich deine Bemerkungen nicht:
Eine negative Ladung rotiert immer linksrum.
...
Aber, wie gesagt, negative Ladung rotiert links, positive Ladung rotiert rechts.
Warum sollte eine negative Ladung nicht rechtsrum rotieren ?
Fakt ist, den ich durch diesen Thread dank Hawking gelernt habe, dass der Spin nie in allen 3 Raumrichtungen exakt definiert ist. Stimmt es so?
Gruss, Johann
So ist es. Aber ich glaube, du verwechselst mich da mit jemand anderem. :)
Hi Hawkwind, oder wie du heißt...:)
Warum sollte eine negative Ladung nicht rechtsrum rotieren ?
Hinweis:
Das ist eine modellspezifische Konvention.
Ladung wird hier als Rotation des Strings definiert.
Der Spin (das ist die Bewegung der E.-pot.-Welle) kann diesen String mit oder entgegen der Rotation und Linearbewegung ablaufen.
Schau doch mal in die von mir verlinkten Threads rein, vor Allem den zweiten.
Natürlich kann das Elektron als Ganzes genausogut auf eine rechtshändige Bahn gezwungen werden, dazu braucht es nur eine entsprechende Anordnung von Magneten.
An der intrinsischen Händigkeit ändert dies jedoch nichts.
Gruß Jogi
Aber ich glaube, du verwechselst mich da mit jemand anderem. :)
Ja, :o, ist korregiert.
Gruss
Hi Jogi
Auf Phillip Werlis HP gibt es auch einige Beispiele zu Varianten des Stern Gerlach Versuches, die zu deiner Ausgangsfrage passen koennten. (Leider ohne Quellenangaben)
http://homepage.swissonline.ch/philipp.wehrli/Physik/Quantentheorie/Komplementaere_Groessen/komplementaere_groessen.html
Hast du eigentlich auch mal nachgeschaut wie im hier erwaehnten Paper der Versuch ausgewertet wird ?
Interessant waeren z.b. die Kapitel
und
B.2.3. Koinzidenzauswertung S. 148
4.2.8. Korrelationsauswertung S. 102
Zufallsgenerator z.B. S. 52
Jedes Experiment zur Bellschen Ungleichung braucht als Eingabedaten die Ereignisse beider Beobachter.
Im idealen Experiment ist dabei nichts anderes zu tun, als die Produkte der jeweiligen Meßergebnisse zu bilden und die entsprechenden Erwartungswerte und Korrelationsfunktionen zu berechnen. In einem realen Experiment m¨ussen wir allerdings zuerst die Daten beider Seiten einander richtig zuordnen. Dies tun wir, indem wir nur jene Datenpunkte betrachten, deren Gegenst¨uck auch auf der jeweils anderen Seite vorhanden ist. Dieses Vorgehen bezeichnet man als Koinzidenzbildung. Mit der Koinzidenzanalyse
der Datens¨atze von Alice und Bob erreichen wir eine sehr starke Rauschunterdr¨uckung. Wie schon in den einleitenden Abschnitte besprochen, gibt die Benutzung von Koinzidenzraten anstatt der eigentlichen Z¨ahlraten immer wieder Anlaß zur Kritik durch Vertreter lokal realistischer
Theorien...................
Die Auto/Kreuzkorrelierte detektiert natuerlich Verschiebungen. Wenigstens innerhalb des gewaehlten Zeitfensters.
B.2.3. Koinzidenzauswertung
Die Idee, m¨oglichst nahe am idealen Bell-Experiment zu bleiben, verlangte, die Koinzidenzen zwischen den Detektionen bei Alice und Bob erst nach deren unabh¨angiger Messung aus den aufgezeichneten Zeitreihen zu suchen. Ohne jegliche Synchronisation w¨are das Suchen der Koinzidenzen der gleiche
Aufwand wie die Berechnung der vollst¨andigen Kreuzkorrelation der zugeh¨origen Umschaltfunktionen. In unserem Fall ist die Unsicherheit der absoluten zeitlichen Zuordnung der beiden Datens¨atze zueinander durch die Synchronisation auf weniger als ±20 ns begrenzt. In der Praxis haben wir die
Detektionszeiten als lineares Feld (reeller Vektor) vorliegen. Die Herausforderung besteht nun darin, das Suchen der Koinzidenzen m¨oglichst effizient zu realisieren, damit auch große Datenmengen (hier zwischen 1 und 100 Mbyte) analysiert werden k¨onnen ....
Das Programm liefert die Summe der Koinzidenzereignisse in 16 Koinzidenzkan¨alen. Zus¨atzlich werden die berechneten Zeitdifferenzen zur¨uckgegeben, welche innerhalb des vorgegebenen Koinzidenzfensters
liegen. Aus diesen kann man anschließend ein Histogramm berechnen und mit dessen Hilfe das Koinzidenzfenster und die scheinbare Zeitverschiebung genau anpassen.
Also die geben sich schon Muehe :-) So wie ich vermutete suchen sie mittels Kreuzkorrelierter die Koinzidenz also das Delay. Dir bleibt im Grunde nur noch das Argument, dass sie im verkehrten Zeitfenster suchen. Aber so ganz verstehe ich dein Argument nicht. Sie wuerden dann ja uenberhaupt keine Korrelation messen. Aufgrund des hochwertigen Zufallsgenerators. Dieser bewirkt dass eine Korrelation nur bei Koinzidenz gemessen wird.
Schmankerl zum Zufallsgenerator :
Zitat S. 52
Dem kann man nur entgegenhalten, daß physikalische Zufallsgeneratoren die beste N¨aherung an Unabh¨angigkeit sind, die wir kennen. Noch besser w¨are ein bewußter Beobachter, der nach seinem eigenen freien Willen den Analysator einstellt. Falls auch mit einem solchen Experiment — das derzeit wegen der Langsamkeit bewußten Handelns nur sehr schlecht durchf¨uhrbar w¨are.
Tja haette der gute Mann etwas im Quanten Forum gestoebert, z.B. nach einem gewissen Phas-O-maten, wuerde es so etwas nicht schreiben. Nicht jeder Physiker ist auch ein guter Physiologe. :-)
In dem Fall verstehe ich aber wirklich nicht warum er die binaeren Zufallswerte nicht bei ebay, ok sagen wir von einem seriosen Universitaeren Zufallsgenerator "eingekauft" hat. Weiss jemand warum das problematisch waere ?
Gruesse
Hi richy.
Die Auto/Kreuzkorrelierte detektiert natuerlich Verschiebungen. Wenigstens innerhalb des gewaehlten Zeitfensters.
20ns sind da eher ein Scheunentor.
Ich würde selbst bei wesentlich kleinerem Zeitfenster noch Verschiebungen erwarten.
Aber so ganz verstehe ich dein Argument nicht.
Welches?
Sie wuerden dann ja uenberhaupt keine Korrelation messen. Aufgrund des hochwertigen Zufallsgenerators. Dieser bewirkt dass eine Korrelation nur bei Koinzidenz gemessen wird.
Wie gesagt, ich würde die Koinzidenz und damit auch eine Korrelation samt Verschiebungen auch noch bei viel engerem Zeitfenster erwarten.
Vorausgesetzt, die Emission der korellierten Teilchen findet auch wirklich innerhalb dieses Zeitfensters, besser noch exakt gleichzeitig statt.
Interessant an dem Versuchsaufbau von Wehrli ist der Unterschied zwischen Abb.4 und Abb.5:
Im -y Strahl hat es +z Protonen und im +y Strahl hat es +z Protonen, aber in beiden Strahlen zusammen hat es keine +z Protonen.
Hier zeigt sich, dass man Spin und magnetisches Moment nicht gleichsetzen darf.
Das mag. Moment resultiert aus dem Spin und dem Bahndrehimpuls.
Offensichtlich ist das nicht nur bei Silberatomen, sondern auch bei Protonen so.
Am ersten "Polarisator" werden offenbar die Protonen nach ihrem Rotationssinn (nicht Spin!) in Bezug zur Bewegungsrichtung und zum Spin sortiert.
Und auch gleichzeitig in der Ebene ausgerichtet, polarisiert.
Am zweiten Polarisator kommt es zu einer weiteren Aufspaltung, weil sich die Rotationsebenen mit der gleichen Wahrscheinlichkeit um 90° nach rechts oder links kippen lassen. Der Rotationssinn der Protonen in Bezug zur Bewegungsrichtung bleibt jedoch erhalten!
Führt man die beiden Strahlen zusammen, kippen die Rotationsebenen offenbar wieder in die ursprüngliche zurück, das entspricht wahrscheinlich dem energetisch günstigsten Zustand im Strahl. Man darf ja da die gegenseitige mag. Beeinflussung der Protonen untereinander nicht vergessen.
Gruß Jogi
Hi Jogi
Welches? (Argument)
So wie ich es in etwa verstanden habe moechtetst du die Verletzung der Bellschen Ungleichung damit begruenden, dass die Korrelation verzoegert sei. Dann wuerde man fuer zwei zusammengehoerige Ereignisse jedoch eine geringere Korrelation b.z.w ueberhaupt keine messen. (Wobei praktisch nach der maximalen Korrelation, Koinzidenz gesucht wird.) Vielleicht habe ich es auch nur falsch verstanden, denn anscheinend gibt es Kritik dieser Form :
Wie schon in den einleitenden Abschnitte besprochen, gibt die Benutzung von Koinzidenzraten anstatt der eigentlichen Z¨ahlraten immer wieder Anlaß zur Kritik durch Vertreter lokal realistischer Theorien
Anhand der ausfuehrlich beschriebenen Versuchsauswerting muesstest du am besten Wissen ob es hier noch eine Hintertuer gibt.
Gruesse
Hi richy.
So wie ich es in etwa verstanden habe moechtetst du die Verletzung der Bellschen Ungleichung damit begruenden, dass die Korrelation verzoegert sei.
So in etwa, ja.
Ein perfekt korrelliertes Paar hätte immer gegenläufige Spins.
Da diese aber mit sehr hoher Frequenz flippen (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1387), ist ein Zeitfenster von 20ns geradezu monströs.
Und selbst wenn man das Zeitfenster auf die Periodenlänge der Eigenfrequenz der Teilchen einengen würde, erhielte man statistisch eine mittlere Verschiebung der Korrellation um den (optimalen) Mittelwert herum.
Wahrscheinlich würde sich diese Standardabweichung gar nicht von den bisher ermittelten Werten unterscheiden, ist ja eh' alles nur Statistik...
Gruß Jogi
Da diese aber mit sehr hoher Frequenz flippen, ist ein Zeitfenster von 20ns geradezu monströs.
Ein grosses Zeitfenster bedeutet, dass man Verzoegerungen bis zur Fensterbreite von hier 20 ns detektieren kann. Bei der Kreuzkorrelation haelt man eine Funktion fest und schiebt das Fenster der anderen Funktion durch das feste Fenster und integriert.
In der Signalanalyse wird die Kreuzkorrelationsfunktion Rxy(τ) zur Beschreibung der Korrelation zweier Signale x(t) und y(t) bei unterschiedlichen Zeitverschiebungen τ zwischen den beiden Signalen eingesetzt. Es gilt:
http://upload.wikimedia.org/math/f/a/3/fa3ef3cb14298e241246a382ef384a29.png
Ein Delay spielt fuer diese Bewertung somit keinerlei Rolle. Ausser es waere groesser wie T_F.
Gruesse
Ein grosses Zeitfenster bedeutet, dass man Verzoegerungen bis zur Fensterbreite von hier 20 ns detektieren kann.
Schon klar.
Aber die Fenstergrösse erlaubt nach meiner Ansicht mehrere Spinflips innerhalb dieses Fensters.
Bei der Kreuzkorrelation haelt man eine Funktion fest und schiebt das Fenster der anderen Funktion durch das feste Fenster und integriert.
http://upload.wikimedia.org/math/f/a/3/fa3ef3cb14298e241246a382ef384a29.png
Ein Delay spielt fuer diese Bewertung somit keinerlei Rolle. Ausser es waere groesser wie T_F.
:confused:
Gerade weil das Delay kleiner ist, erkennt man eine Korrellation.
Gruß Jogi
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