Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Verzögerte Quantenwahl
Hallo,
anbei ein Artikel, in dem es einmal mehr um eine experimentelle Demonstration der paradox anmutenden Vorhersagen der Quantenmechanik geht: die Messung definiert offenbar die Historie eines physikalischen Systems. Das erinnert schon etwas an unseren Thread in der "Plauderecke": Entstehung der Realität. Und wieder hat Wheeler die Hände im Spiel.
Anbei ein Auszug der Einleitung zum Artikel Verzögerte Quantenwahl (http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=8891)
"...Ob sich Licht oder Materie in einem Experiment wellen- oder teilchenförmig verhalten, hängt von den experimentellen Bedingungen ab. Ist die Versuchsanordnung räumlich ausgedehnt, so gibt es ein Kausalitätsproblem: Woher weiß z. B. ein Photon beim Eintritt in ein Interferometer, ob es sich in eine Welle umwandeln soll oder nicht, wenn erst später darüber entschieden wird, den Wellen- oder den Teilchencharakter des Lichtes sichtbar zu machen. Ein entsprechendes Gedankenexperiment von John Archibald Wheeler haben jetzt französische Forscher realisiert...."
Wieder was zum Grübeln ...
Gruss, Uli
Quantenmechaniker
04.05.07, 21:14
Woher weiß z. B. ein Photon beim Eintritt in ein Interferometer, ob es sich in eine Welle umwandeln soll oder nicht,
:( Schon wieder ein Wissenschaftsjournalist, der nicht verstanden hat, dass Photonen immer Wellen- und Teilchencharakter haben. Ist die Quantenphysik selbst wirklich nicht mehr spannend genug, muss man sie mit solchen Nebelbomben noch verwirrender machen :confused:
Gruß,
Joachim
:( Schon wieder ein Wissenschaftsjournalist, der nicht verstanden hat, dass Photonen immer Wellen- und Teilchencharakter haben. Ist die Quantenphysik selbst wirklich nicht mehr spannend genug, muss man sie mit solchen Nebelbomben noch verwirrender machen :confused:
Gruß,
Joachim
Hi Quantenmechaniker,
Dein Einwand erklärt aber auch nicht, weshalb das Photon irgendwie beeinflusst wird, noch bevor es die Beeinflussungsquelle (hier Modulator) erreicht.
salve!
Wenn wenigstens die Situation klar beschrieben wäre, könnte man den Artikel auswerten... sogar der olle ich. :rolleyes:
Also interferierten die einzelnen Photonen auch dann mit sich selbst, wenn die Entscheidung für das Interferenzexperiment zeitverzögert getroffen wurde.
zeitverzögert zu welchen Ereignis? Vor welchem Ereignis?
Dieses Resultat ist völlig im Einklang mit der Quantentheorie. Doch zugleich zeigt es, dass das Verhalten eines Photons in einem Interferometer von der Wahl der Beobachtungsart abhängt, auch wenn die Wahl erst in der Zukunft getroffen wird.
in der Zukunft von welchem Ereignis? Vor welchem Ereignis?
In der Tat, damals hatte ich sehr bald umgeschaltet und nur noch Literatur von Expirimentalphysikern akzeptiert.
Darf ich auch mal ein Expiriment vorschlagen?:
Es soll ein Interferenzmuster erarbeitet werden. Nach der Fertigstellung sollen alle Treffer gelöscht werden, die über den linken (wahlfrei den rechten) Interferometerausgang erfolgten.
Frage: Wird man nun das verbleibende Muster als Interferenzmuster oder als Teilchenmuster interpretieren?
:( Schon wieder ein Wissenschaftsjournalist, der nicht verstanden hat, dass Photonen immer Wellen- und Teilchencharakter haben.
...
Gruß,
Joachim
Gehst du nicht zu hart mit ihm ins Gericht, Joachim ?
Ich denke, er versucht folgenden prinzipiellen Sachverhalt allgemeinverständlich und kurz auszudrücken, und verliert dabei notgedrungen etwas an Genauigkeit.
Ein Quantenobjekt wird ja in der Quantenmechanik durch seine Wellenfunktion beschrieben; diese wird nun z.B. für ein freies Teilchen als eine Überlagerung/Superposition von ebenen Wellen darstellbar sein. Ist diese Überlagerung derart, dass die Wellenfunktion paketartigen Charakter hat, so wie hier im Bild a
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/4/41/Wave_gauss.png/180px-Wave_gauss.png
dann verhält sich das Quantenobjekt wie ein Teilchen am Ort des Wellenpaketes. Ist die Wellenfunktion von der Art einer ebenen Welle wie hier im Bild b
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/9/96/Wave_mono.png/180px-Wave_mono.png
dann zeigt das Objekt eher Welleneigenschaften und ist nicht als Teilchen interpretierbar. Der allgemeine Fall ist eine Mischform aus beiden; das war dein Punkt hier, glaube ich.
Die Art des Experimentes (d.h. der Messung) legt nun fest, ob die Wellenfunktion eher wie im Bild a (Ortsmessung) oder im Bild b (Impulsmessung) aussieht. Nach der Kopenhagener Interpretation kollabiert ja die Wellenfunktion aufgrund der Messung zu Bild a oder b.
So wie ich ihn verstehe, will der Journalist nun sagen, zu einem Zeitpunkt noch kurz vor der Messung, weist die Wellenfunktion bereits die typische Charakteristik auf (Bild a oder b), welche die kurz darauf folgende Messung eigentlich erst festlegt.
Aber ich habe den Artikel erst überflogen und hoffe, dass ich die Grundidee dieses Experiments richtig verstanden habe. Mit Photonen kennst du dich viel besser aus; die Wellenfunktion des Photons ist ja wohl ein Thema für sich.
Das Preprint (http://arxiv.org/abs/quant-ph/0610241) zur Publikation ist auch als kostenloses Download erhältlich und sicher ergiebiger.
Gruss, Uli
Das sind doch Experimentatoren und keine Theoretiker, Uranor.
Gruss, Uli
Hi Quantenmechaniker,
Dein Einwand erklärt aber auch nicht, weshalb das Photon irgendwie beeinflusst wird, noch bevor es die Beeinflussungsquelle (hier Modulator) erreicht.
Ich denke auch, genau das ist der Punkt dieses Experimentes. Die Kopenhagener Deutung impliziert ja den Kollaps der Wellenfunktion aufgrund einer Messung. Das wird meist so verstanden, dass die Wellenfunktion zum Zeitpunkt der Messung nichtlokal kollabiert. Das ist wohl das Missverständnis: die Messung wählt aus, allerdings den kompletten historischen Pfad der Entwicklung des Systems.
Nicht, dass ich das wirklich verstanden habe ... :(
Gruss, Uli
@Uli, ich meinte Expirimentalphysiker statt Wissenschafts-Buchautoren (bleiben ewig nur beim Grundlevel) bzw. gar Journalisten (drücken sich zu vage aus). Ich las (sehr lang ist's her) aber auch sehr gerne "Welt und Wissen" in der lokalen Tagespresse. Das war bereits textlich solide gearbeitet und schon von daher gutes Lesevergnügen. Die Inhalte kamen klar. Aktuelle Journalistenstile turnen mich ziemlich ab. Billige Ausdrucksformen, Logikbrüche im Text und eben die Wachsweichheiten statt klare Festlegung.
Was der Journalist vermitteln wollte, kann ich oller Amateur dem Text gar nicht entnehmen.
sve Uranor
@@
Diese Versuche wurden in etwas anderer Form auch von A. Aspect 1982 in Paris durchgeführt: mit dem selben Ergebnis. Es reicht sogar die potentielle Möglichkeit aus, über eine Sicherungskopie der aufgezeichneten Daten das Interferenzmuster zu unterbinden, ohne dass jemand bewusst nachsehen muss. Nachgewiesen haben sie das mittels an den Spalten montierten Detektoren, einzelnen Elektronen, schnellen Relais, Aufzeichnungs- und Monitorsystem sowie einer Referenz-Photoplatte.
Geplant war das nicht, eher dem glücklichen Umstand einer Computerpanne zu verdanken, die eine Aufzeichnung der Messdaten verhinderte und somit - auf der Referenzphotoplatte ersichtlich - wieder ein Interferenzmuster erkennbar war. Damit war es nach Behebung der Computerpanne vorbei.
Ganz makaber war das "Katz-und-Maus-Spiel", als sie bei abgeschalteter Aufzeichnung auf den Monitor blickten (mindestens einer) und niemals ein Interferenzmuster zu sehen war - bestätigt durch die Photoplatte; wenn aber niemand auf den Monitor starrte (oder die unbeteiligte Putzfrau), das Interferenzmuster auf der Photoplatte zu sehen war. Waren die Detektoren ausgeschaltet, war sowieso keine Messung möglich und das Interferenzspektrum auf der Photoplatte sichtbar.
Unglaublich aber wahr!
Grüsse, rene
@rene,
zu Aspect hätte ich anzubieten:
8) Das "Jahrhundert-Experiment" ist eine Fälschung (http://www.allmystery.de/newsletter/archiv/180502.shtml)
Wer einmal fälscht, dem glaubt man nicht... Schwierig also. Es gibt aber genügend solche Expirimente. Nur bleiben die beschribungen irgendwo unklar. Das ist das Drama.
Z.B. hier beim Aspect-Beispiel. Deine Beschreibung verstehe ich so, als hätte sich die Aufzeichnung auf der Photoplatte verändert, nachdem die Computerpanne behoben war. Ha ja klar. Dann kann ich auch in die Hexenküche gehen und Massiv-Esoteriker werden. Denn dann gibt es ja Magie. Oder wie interpretierst du deine Darstellung?
Gruß Uranor
Geplant war das nicht, eher dem glücklichen Umstand einer Computerpanne zu verdanken, die eine Aufzeichnung der Messdaten verhinderte und somit - auf der Referenzphotoplatte ersichtlich - wieder ein Interferenzmuster erkennbar war. Damit war es nach Behebung der Computerpanne vorbei.
Ganz makaber war das "Katz-und-Maus-Spiel", als sie bei abgeschalteter Aufzeichnung auf den Monitor blickten (mindestens einer) und niemals ein Interferenzmuster zu sehen war - bestätigt durch die Photoplatte; wenn aber niemand auf den Monitor starrte (oder die unbeteiligte Putzfrau), das Interferenzmuster auf der Photoplatte zu sehen war. Waren die Detektoren ausgeschaltet, war sowieso keine Messung möglich und das Interferenzspektrum auf der Photoplatte sichtbar.
Unglaublich aber wahr!
Grüsse, rene
@rene
Wohl kaum. Da hast du das spukhafte an der QT wohl ein bisschen zu wörtlich genommen. Woher hast du diesen Quatsch?
zu Aspect hätte ich anzubieten:
8) Das "Jahrhundert-Experiment" ist eine Fälschung (http://www.allmystery.de/newsletter/archiv/180502.shtml)
Wer einmal fälscht, dem glaubt man nicht... Schwierig also. Es gibt aber genügend solche Expirimente. Nur bleiben die beschribungen irgendwo unklar. Das ist das Drama.
Z.B. hier beim Aspect-Beispiel. Deine Beschreibung verstehe ich so, als hätte sich die Aufzeichnung auf der Photoplatte verändert, nachdem die Computerpanne behoben war. Ha ja klar. Dann kann ich auch in die Hexenküche gehen und Massiv-Esoteriker werden. Denn dann gibt es ja Magie. Oder wie interpretierst du deine Darstellung?
Gruß Uranor
So wie du das jetzt mit Hexerei beschreibst ist das nicht. Da hat sich nichts im Nachhinein verändert. Mit eingeschalteter Aufzeichnung war nie ein Interferenzmuster sichtbar, weder auf dem Monitor noch auf der Photoplatte. Erst bei abgeschalteter Aufzeichnung war es wieder sichtbar (auf der Photoplatte). Ihm ging es um die Verletzung der Bellschen-Ungleichung und den (getürkten?) Nachweis. Sollte deine Quelle des Betrugs richtig sein, müssten noch einige andere Herren davon unterrichtet werden.
http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/epr/node10.html
Grüsse, rene
So wie du das jetzt mit Hexerei beschreibst ist das nicht. Da hat sich nichts im Nachhinein verändert. Mit eingeschalteter Aufzeichnung war nie ein Interferenzmuster sichtbar, weder auf dem Monitor noch auf der Photoplatte. Erst bei abgeschalteter Aufzeichnung war es wieder sichtbar (auf der Photoplatte). Ihm ging es um die Verletzung der Bellschen-Ungleichung und den (getürkten?) Nachweis. Sollte deine Quelle des Betrugs richtig sein, müssten noch einige andere Herren davon unterrichtet werden.
Es geht nicht darum, ob man eine Messung aufzeichnet, sondern ob man eine Messung macht. Selbst wenn du keine Signale des Detektors aufzeichnest, so stellt der Detektor selbst schon eine Messung dar. Was danach geschieht, spielt keine Rolle mehr.
Tatsaechlich unglaublich.
Hmmm. @rene,
deinen jetzigen Durchgang verstand ich klar. Du beschreibst eine Versuchsserie. Für manche Durchgänge ist die Aufzeichnung zugeschaltet, für andere nicht. Ohne Aufzeichnung zeigt die bei jedem Durchgang mitlaufende Photoplatte das Interferenzmuster. Für jeden aufgezeichneten Durchgang zeichneten beide Dokumentationssyste (PC und Platte) ein Teilchenmuster.
Aus der Nennung mit Bedeutung schließe ich freihand subjektiv, dass durch die Aufzeichnung ansich keine Wegentscheidung hätte bereitstehen sollen. Beide Wege wären möglich gewesen. So ist das natürlich keine Magie sondern kausaler Zusammenhang. Ob man den versteht oder nicht, ist eine völlig andere Frage.
Gruß Uranor
Es geht nicht darum, ob man eine Messung aufzeichnet, sondern ob man eine Messung macht. Selbst wenn du keine Signale des Detektors aufzeichnest, so stellt der Detektor selbst schon eine Messung dar. Was danach geschieht, spielt keine Rolle mehr.
Im Beispiel hätte die Aufzeichnung eine Wegentscheidung bewirkt. Wie das erfolgte, müsste untersucht werden...
Gruß Uranor
Im Beispiel hätte die Aufzeichnung eine Wegentscheidung bewirkt. Wie das erfolgte, müsste untersucht werden...
Gruß Uranor
Einverstanden. Aber so wie es hier @rene beschrieben hat, lief es ganz sicher nicht ab.
Ganz makaber war das "Katz-und-Maus-Spiel", als sie bei abgeschalteter Aufzeichnung auf den Monitor blickten (mindestens einer) und niemals ein Interferenzmuster zu sehen war - bestätigt durch die Photoplatte; wenn aber niemand auf den Monitor starrte (oder die unbeteiligte Putzfrau), das Interferenzmuster auf der Photoplatte zu sehen war.
Marco Polo
05.05.07, 02:11
Hi Uli,
aus deinem Link folgendes Zitat:
"Doch zugleich zeigt es, dass das Verhalten eines Photons in einem Interferometer von der Wahl der Beobachtungsart abhängt, auch wenn diese Wahl erst in der Zukunft getroffen wird."
Das ist der Kern, denke ich. Also wenn ich das richtig deute, heisst das, dass das Photon in der Zeit reisen kann, oder bin ich jetzt völlig irre? :confused:
Grüssle,
Marco Polo
@Lorenzy,
der untere Absatz beschreibt was faules. Vergleichbares wurde hier vor Jahren für die Gründerzeit zur QT besprochen, einige mystische Anekdoten sind zu Pauli bekannt usw. Es kursiert und geistert so manche Mär. Im Entwicklungsprozess dürfte das so natürlich sein wie die Esoterik im weitesten Sinne. Wir wissen noch nix, sind aber prophylaktisch mit Phanthasie ausgestattet, *bisselegrins*.
@rene's Link mitten in die seriöse Forschung hinein zeigt, dass es tatsächlich schwer ist. Dazu trägt die klassische Orientierung viel bei. Ein großer Meistergeist kann die Beobachtung ohne weiteres nur Menschen, also nicht mal Kühen und Schimpansen zubilligen. In der Gegenperspektive würfelt der Meistergeist nicht. Bis heute wird die Sprache mystisch gehalten.
Unterhalt dich mal mit @Quantenmechaniker. Joachim ist Laserphysiker... die Details weißt du ja sicher. Genau das, was hier kursierend läuft, ist nicht, wird in der Praxis nicht beobachtet. Ob jemand auf Monitor und Geräte schaut oder nicht, spielt keine Rolle. Oder wie soll das Expirimant zwischen Putzfrau und Versuchsleiter unterscheiden? Auch wenn niemand anwesend ist, erfolgen die Autoaufzeichnungen so, wie es erwartet wird. Joachim empört sich über die aufbauschende, mystifizierende Sprache der Berichterstatter. Es ist nichts dran. Und das Verständnis ist unbeschadet schwer genug. Mystik wäre bestimmt entbehrlich.
Gruß Uranor
@joachim
Vielleicht kannst du etwas Licht hinter dieses Experiment bringen.
http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=8891
Quantenmechaniker
05.05.07, 08:26
Hi Quantenmechaniker,
Dein Einwand erklärt aber auch nicht, weshalb das Photon irgendwie beeinflusst wird, noch bevor es die Beeinflussungsquelle (hier Modulator) erreicht.
Es wird ja auch nicht beeinflusst. Es wird bis zuletzt durch eine Wellenfunktion beschrieben, die beide Pfade durchläuft und dann entweder zur Interferenz gebracht wird oder nicht. Das ist der ganze Zauber, die Quantenrealität wird durch die Standard-Quantenmechanik vollständig beschrieben. Das "Photon" muss sich am anfang zu nichts entscheiden, es kann ganz unvoreingenommen durch den Beamsplitter gehen, beide Pfade durchlaufen und nach 48 Metern entweder mit sich selbst zur Interferenz gebracht werden oder eben nicht. Das Photon hat zu keiner Zeit die Möglichkeit zur Interferenz verloren.
Durch diese nüchterne Beschreibung im Wellenbild wird die Quantenmechanik doch um nichts uninteressanter. Wir haben noch immer das Rätsel einer Entität (einzelnes Photon), dass im Raum verteilt ist aber dennoch nur einen Detektor zur Reaktion anregen kann. Aber wir können auf die unsinnige Annahme verzichten, dass Photon müsse sich irgendwann entscheiden ob es Welle oder Teilchen sein möchte. Es ist immer beides.
Stellt euch das Experiment doch einmal mit einer klassischen Welle vor. Die Welle muss sich doch auch nicht beim Eintritt "wissen", ob sie hinterher interferieren soll oder nicht.
Gruß,
Joachim
P.S.: Danke, Uli, für das Preprint. Dort sind ein paar Bilder, die auf einem Blick erkennen lassen, was gemessen wurde: Es geht um Welche-Weg-Information.
Quantenmechaniker
05.05.07, 08:41
Das ist der Kern, denke ich. Also wenn ich das richtig deute, heisst das, dass das Photon in der Zeit reisen kann,
Hmm, in diesem Experiment eigentlich noch nicht einmal das. Es zeigt nur, dass das Photon Wellencharakter hat. Es wird in zwei Wege aufgespalten und später mit sich selbst zur Interferenz gebracht. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung, mit der es dann auf einen von zwei Detektoren einen Impuls erzeugt, hängt von beiden Wegen und der Stellung des Analysators ab. Hier wird einfach die Nichtlokalität der Quantenwelt demonstriert. Sehr eindrücklich, wie ich zugeben muss, aber immer noch im klassischen Wellenbild erklärbar. EPR-Experimente sind da wirklich interessanter. Dort gibt es wenigstens Korrelationen, die klassisch nicht mehr erklärbar sind.
Hier wird nur die Räumliche Nichtlokalität gezeigt, beim Quantum-Eraser kommt noch die zeitliche Nichtlokalität ins Spiel. Erst dann könnte man über "Zeitreisen" spekulieren.
Gruß,
Joachim
Hi..
Ich weiss, das macht euch etwas kirre..
Doch in meiner "Vergangenheit" machte ich wirklich die Erfahrung, das alles irgendwie "lebendig" erscheint und sich sehr wohl austauschen kann.
Was ist denn, wenn ein Wille "aufgebaut" wird...?
Das ist doch das selbe, wie wenn eine kapazitive Ladung erstellt wird, mit dem Ziel, sie an einem "vorgesehenen" Ziel(offene Möglichkeiten) zu entladen...
Diese "Vorgabe" wird doch auch danach entschieden, wo und wann eine "Entlademöglichkeit" in die Existenz tritt..
Und ist nicht genau dieses damit begründbar, das ich im Tread "Stunde der Wahrheit" darüber berichtete, das jede Beobachtung ausserhalb unseres Bewusstseins durch die unterschiedlichen Laufzeiten der optischen Ereignisse zu ihren kräftemäßigen Äqivalenten einen regen Austausch im eigenen Bewusstsein erzeugt??
Sie bilden doch sogenante "Möglichkeitsmatritzen, die jeweils die entsprechenden Vorraussetzungen bieten, zu wieviel Prozent ein Ereignis "wahr" werden kann oder nicht.
Wenn Longitudinal-Informationen schneller wie das transversale Licht übertragen wird, so besteht doch eine zeitliche Differenz zwischen den beobachteten Ereignissen und den "gefühlten" Wirkungen..
Ich sehe das so, das die Benutzeroberfläche des Bewusstseins unserem "Jetzt-Desktop" entsprechen, dessen Darstellungen immer aus den vorhandenen Daten aus der Erinnerung(Festplatte) stammen und aus den zu erwartenden Ereignissen(welche zukünftigen Matrizenmöglichkeiten sich daraus gestalten lassen) sysnthetisiert wird.
Also sogesehen immer einem Strom aus vergangenen Ereignissen und zukünftigen, gewollten Ereignissen entspringen, welche sich immer im Jetzt treffen , welche sich wie ein Reißverschluss von Augenblick zu Augenblick zu einer vollendeten Gegenwart zusammenfügt(Frame für Frame unseren "Zeitfilm" generiert)
Es hat also meiner Ansicht nach überhaupt nichts mit Esoterik zu tun, sondern höchstens mit noch unbekannten Wechselwirkungen, die eben erst dann sichtbar werden, wenn der eigene Sichtwinkel entsprechend verändert wird, da dieser ja frei rundum beweglich ist(wenn man ihn nicht absichtlich einrosten lassen hat oder er durch "Bildungs-Prägung" festgenagelt wurde)
JGC
Hallo Uranor,
der von dir angegebene Link kommt mir nicht wirklich seriös vor (Hervorhebungen von mir)
...
Nun also führten Aspect und Mitarbeiter ein solches Bellsches Experiment
durch, zählten Fotonen und kamen zur Feststellung: Bohr und Konsorten hatten Recht, gemeinsam entstandene Lichtteilchen sind auch über weite Entfernungen hinweg "korreliert" oder verflochten (englisch: "entangled"). Die orthodoxe Quantenphysik war bestätigt, es gibt tatsächlich spukhafte Fernwirkungen, die Einstein aus verständlichen Gründen abgelehnt hatte, weitere Zweifel am "Kopenhagener Bekenntnis" sind nicht statthaft.
...
Das ist typische "Kritiker-Rhetorik".
Das Aspect-Experiment ist eines der Klassiker zu den Untersuchungen der Verletzungen der Bellschen Ungleichungen ... und natürlich nicht das einzige Experiment, wie in "deiner" Quelle behauptet.
Gruss, Uli
Nachtrag:
ein weiterer Beitrag auf der von dir zitierten Allmystery-Seite
"Außerirdische Mondbasis: Eine Reihe ungewöhnlicher Fakten lässt vermuten, dass sich etwas Mysteriöses auf unserem treuen kosmischen Begleiter abspielt...."
Man sollte mit Texten dieser Seite etwas misstrauisch umgehen, scheint mir.
...
Durch diese nüchterne Beschreibung im Wellenbild wird die Quantenmechanik doch um nichts uninteressanter. Wir haben noch immer das Rätsel einer Entität (einzelnes Photon), dass im Raum verteilt ist aber dennoch nur einen Detektor zur Reaktion anregen kann. Aber wir können auf die unsinnige Annahme verzichten, dass Photon müsse sich irgendwann entscheiden ob es Welle oder Teilchen sein möchte. Es ist immer beides.
...
Hi Joachim,
soviel ich verstanden habe: durch die Art der Messung gibt es hier verschiedene Varianten der Reduktion der Wellenfunktion; die "Entscheidung" besteht in der Auswahl der konkreten Reduktion aufgrund der Messung. Es ist die "philosophische Erweiterung" der Quantenmechanik in Form der Kopenhagener Deutung mit ihrer nicht-lokalen Reduktion der Wellenfunktion, die hier (und nicht nur hier) etwas merkwürdig erscheint. Das Bild, das "man" so im Kopf hat (ich zumindest manchmal), ist: da haben wir zu Anfang eine Superposition; dann kommt die Messung, und die macht aus der Superposition auf geheimnisvolle und völlig unverstandene Weise - und zwar sogar rückwirkend - eine reduzierte Wellenfunktion. Ich denke, mit diesem Bild ist etwas "faul".
Die Standard-Quantenmechanik hat kein Problem mit diesem Experiment; es geht um den "metaphysikalischen Überbau". Everetts Viele-Welten-Bild sieht hier vielleicht überzeugender aus; ich mag es trotzdem nicht.
Man sollte sich vielleicht auf die Physik statt auf ihre Deutungen konzentrieren. :)
Gruss, Uli
Hi
Vielleicht hat es doch damit zu tun, das ein Ereignis eine Kugelwelle in den Raum abstrahlt, und dabei an jedem Ort der Kugelwellenoberfläche seine "gleichen" Informationen "bereit" hält??
Wenn so eine Kugelwelle ein paar Lichtjahre Durchmesser hat, so müssten an 2 entgegengesetzten Enden ein und die selbe Beobachtung gleichzeitig möglich sein oder??
Soher gesehen gäbe es also kein Problem mit der "verschränkten" Sichtweise...
JGC
Quantenmechaniker
05.05.07, 13:20
Hi Joachim,
soviel ich verstanden habe: durch die Art der Messung gibt es hier verschiedene Varianten der Reduktion der Wellenfunktion; die "Entscheidung" besteht in der Auswahl der konkreten Reduktion aufgrund der Messung. Es ist die "philosophische Erweiterung" der Quantenmechanik in Form der Kopenhagener Deutung mit ihrer nicht-lokalen Reduktion der Wellenfunktion, die hier (und nicht nur hier) etwas merkwürdig erscheint.
Nein Uli,
die Kopenhagener Deutung hat hier gar kein Problem. Sie besagt doch, dass die Wellenfunktion erst im Moment der Messung kollabiert. Und die Messung geschieht hinter dem zweiten Beamsplitter. Das Problem kommt durch die klassische Interpretation des Experiments. Dadurch, dass der Autor fordert, das Photon müsse sich bei Eintritt in das Interferometer entscheiden, ob es wie eine klassische Welle beide Pfade durchläuft oder wie ein klassisches Teilchen nur einen, entsteht das Paradoxon. Wir wissen aber Mittlerweile aus den Experimenten zur Verletzung der Bellschen Ungleichungen, dass diese "Entscheidung" erst bei der Messung entsteht. Im Interferometer befindet sich das Photon in einem Zustand, der durch die Wellenfunktion vollständig beschrieben ist. Es ist weder Welle noch Teilchen, sondern ein Boson, also ein Quantenobjekt, das den Regeln der Quantenmechanik folgt.
Das Photon muss laut Kopenhagener Deutung am ersten Beamsplitter keine Entscheidung treffen. Nur nach dem alten Welle-Teilchen-Dualismus aus den Anfangstagen der Quantenmechanik, nach dem je nach Experiment entweder Teilchen oder Wellen im Spiel sind. Dieses Experiment ist heute keine Überraschung mehr.
Gruß,
Joachim
@Uli,
danke für die Hinweise zum Link. Dumm gelaufen, den hatte ich entdeckt und aufgehoben, als ich von den rumlügenden "Kritiker"Szenarios nichts wusste. Da war ich unkritisch. Doch die Sprache ist in der Tat eindeutig. Das ist die hemmungslos lügende Kriegführung. Sorry an @all, no Uranor is perfect. :rolleyes:
@@,
das vorgeschlagene Expiriment ging unter. Meine Frage richtet sich ja vor allem am @Joachim, da er solche Arbeiten ja selbst durchführt:
Es soll ein Interferenzmuster erarbeitet werden. Nach der Fertigstellung sollen alle Treffer gelöscht werden, die über den linken (wahlfrei den rechten) Interferometerausgang erfolgten.
Frage: Wird man nun das verbleibende Muster als Interferenzmuster oder als Teilchenmuster interpretieren?
Gruß Uranor
Es soll ein Interferenzmuster erarbeitet werden. Nach der Fertigstellung sollen alle Treffer gelöscht werden, die über den linken (wahlfrei den rechten) Interferometerausgang erfolgten.
Frage: Wird man nun das verbleibende Muster als Interferenzmuster oder als Teilchenmuster interpretieren?
Hi Uranor,
Woher soll man wissen welche Treffer über den linken (resp. den rechten) Ausgang erfolgten? Dazu wäre ein experimenteller Aufbau nötig der dies feststellt. Ein solcher würde aber die Interferenz wiederum zunichte machen.
@quantenmechaniker
Vielen Dank für deine Stellungsnahme. Die Sache scheint jetzt um einiges klarer.
Danke @Lorenzy!
Jetzt interessiert mich, was indirekte, tomographische Untersuchungen bewirken. Der Weg ist nun bekannt, doch eine Störung durch aktive Messung bestand nicht. Welche Musterart wird aufgezeichnet, welche Musterart verbleibt, wenn man nun die Infos für einen Kanal löscht?
Im nächsten Versuch sollen dann die Photonen gezielt und variirend über links bzw. rechts gelenkt werden. Welche Art Muster wird aufgebaut?
Oh ja, das ist es: Wir nicht komplett informierten kennen das Szenario aus der Mitte, ab den interessanten Untersuchungen. Die Grunduntersuchungen gehören aber zum Verständnis dazu.
Gruß Uranor
Jetzt interessiert mich, was indirekte, tomographische Untersuchungen bewirken. Der Weg ist nun bekannt, doch eine Störung durch aktive Messung bestand nicht. Gruß Uranor
Ich weiss zwar nicht genau was du unter indirekte, tomographische Untersuchung verstehst. Aber jeder Versuch dem Weg des Photons auf die Schliche zu kommen muss zwangsläufig eine Beeinflussung des Photons bewirken. Wie könnte man etwas messen, ohne es zu messen?
Im nächsten Versuch sollen dann die Photonen gezielt und variirend über links bzw. rechts gelenkt werden. Welche Art Muster wird aufgebaut?
Bei gezielter Umlenkung erfolgt keine Interferenz. Der Weg ist bekannt, genauso wie bekannt ist, welchen Detektor oder wo auf einer Photoplatte das Photon auftreffen wird.
Ich weiss zwar nicht genau was du unter indirekte, tomographische Untersuchung verstehst.
Das wäre analog zur Kernspintomographie für Patienten. Vor kurzem wurde drüber gesprochen. Allerdings schien das nur als Möglichkeit angeboten worden zu sein. Falls es konkretes gibt, würde mich das interessieren.
Bei gezielter Umlenkung erfolgt keine Interferenz.
Mercy. Das hat mich mal explizit interessiert. Damit ist die klassische Basis aus dem Kopf raus. Jetzt kann ich mich für das interessieren, was man noch nicht ergründen konnte. So im Hinterkopf unsicher hin- und herschwimmen bringt ja nix.
Nachtrag zum "Katz-und-Maus-Spiel" vom Aspect-Team:
Ich habe damit ja einigen Staub aufgewirbelt. Ich hab mir das schon gedacht und erst gezögert das zu schreiben, mich aber dann überwunden es doch zu tun. Dieses Intermezzo wurde meines Wissens auch nie in einer Fachzeitschrift publiziert, weil ausser den Photoplatten wegen besagter Computerpanne keine weiteren Aufzeichnungen/Dokumentationen vorlagen und somit als wissenschaftlicher Nachweis ausschied. Nachdem die Putzfrau über die Versuche in groben Zügen instruiert worden ist, wurde sie ein zweites Mal zum Monitor geschickt (die Detektoren waren eingeschaltet, nur die Aufzeichnung mittels Computer war defekt/ausser Betrieb). Sie nahm nun bewusst zwei Balken auf dem Monitor wahr, was sich auch auf der Photoplatte bestätigte (kein Interferenzmuster).
Grüsse, rene
Nachdem die Putzfrau über die Versuche in groben Zügen instruiert worden ist, wurde sie ein zweites Mal zum Monitor geschickt (die Detektoren waren eingeschaltet, nur die Aufzeichnung mittels Computer war defekt/ausser Betrieb). Sie nahm nun bewusst zwei Balken auf dem Monitor wahr, was sich auch auf der Photoplatte bestätigte (kein Interferenzmuster).
Grüsse, rene
Am fehlenden Interferenzmuster war ganz klar die Putzfrau schuld:D
Dieses Intermezzo wurde meines Wissens auch nie in einer Fachzeitschrift publiziert.
Wundert mich gar nicht. Was war das für eine Zeitschrift? Raum&Zeit? P.M?
@Lorenzy
Das Computersystem war für ein, zwei Tage defekt. Sie hatten Zeit und Musse dafür. Dass ohne detaillierten Nachweis an eine seriöse Publikation nicht zu denken ist, habe ich erwähnt. Diese nichtoffziellen Versuche hat Alain Aspect protokolliert und genau wegen der befürchteten Reaktionen wie deiner bewusst der Fachwelt vorenthalten.
Nach allem was bisher in diesem Thread zum Thema Verletzung der Bell'schen Ungleichung geschrieben worden ist, sehe ich ausser Unverständnis keinen Grund daran zu zweifeln, es sei denn du zweifelst auch Aspects offiziellen und bestens dokumentierten Teil (als die Computerpanne wieder behoben wurde) an.
Grüsse, rene
@rene
Das Computersystem war für ein, zwei Tage defekt. Sie hatten Zeit und Musse dafür. Dass ohne detaillierten Nachweis an eine seriöse Publikation nicht zu denken ist, habe ich erwähnt. Diese nichtoffziellen Versuche hat Alain Aspect protokolliert und genau wegen der befürchteten Reaktionen wie deiner bewusst der Fachwelt vorenthalten.
Ja klar. Das Computersystem war für ein, zwei Tage defekt. Und in dieser Zeit hatten sie endlich die Möglichkeit sich ohne Sorgen der Esotherik zu widmen. Keine Aufnahme von irgendwelchen Beweismitteln. In dieser Zeit zauberten sie sogar Kaninchen aus Hüten. Und nach dieser Gaudizeit, hatten sie natürlich fürchterliche Angst mit ihrem Erlebten vor die Fachwelt zu treten, aus Angst vor Repressalien.
Angst vor Repressalien? War da nicht schonmal was? Darwin-Experiment? Freie Energie? Sorry, aber diese Mitleidsnummer à la "Angst vor der Fachwelt" glaubt doch echt keiner mehr.
Nach allem was bisher in diesem Thread zum Thema Verletzung der Bell'schen Ungleichung geschrieben worden ist, sehe ich ausser Unverständnis keinen Grund daran zu zweifeln, es sei denn du zweifelst auch Aspects offiziellen und bestens dokumentierten Teil (als die Computerpanne wieder behoben wurde) an.
Du siehst keinen Grund woran zu zweifeln? Du zweifelst nicht an der Quantenbeeinflussung durch Putzfrauen?
Nachtrag zum "Katz-und-Maus-Spiel" vom Aspect-Team:
Ich habe damit ja einigen Staub aufgewirbelt. Ich hab mir das schon gedacht und erst gezögert das zu schreiben, mich aber dann überwunden es doch zu tun.
Also ich fand's stark. Es konnten doch einige Themen tiefer angegangen werden. Die Sache mit der Putzfrau nehm ich einfach mal zur Kenntnis. Ein Sprüchegag kann zur Lachwahrheit geworden sein. Macht es die Runde, muss das nicht unbedingt Lachwahrheit bleiben. Oder sie hatte ggf. phosphoreszierende Wimperntusche in Gebrauch? Die Wahrheit liegt irgendwo da draußen. ;)
Schmunzeln muss sein, Uranor
Hi...
Vielleicht könnt ihr euch noch dran erinnern, wo im Film "Gostbusters" der Professor seinen "psychoaktiven Schleim" rauf und runter beleidigt hatte und der dann darauf mit Aufwallen reagierte..
Wenn also euch mal das Putzwasser um die Ohren entgegenspritzt, dann wisst ihr auch warum.. ;)
Hatten die Russen nicht einige Experimente mit telekinetischen und telepatischen Fähigkeiten gemacht??..
Danke für die Klärung, Joachim. Mir scheint, du hast recht. Dies ist sozusagen ein klassisches 08/15 -Doppelspalt-Experiment. Die Neuheit ist "lediglich", dass die Detektierung verzögert definiert wird - nämlich erst nachdem der Strahl schon in die Apparatur eingetreten ist:
In this experiment, the configuration of a two-path interferometer is chosen after a single-photon pulse has entered it : either the interferometer is closed (i.e. the two paths are recombined) and the interference is observed, or the interferometer remains open and the path followed by the photon is measured.
Das ist sicher aus Sicht der Quantenmechanik ein völlig nebensächliches Detail. Für die Pioniere der Quantenmechanik mag diese Frage sehr interessant gewesen sein; man kann so immerhin ausschließen, dass das Photon auf irgendeine geheimnisvolle Weise die Apparatur "scannt" wenn es in den Aufbau eintritt.
Gruss, Uli
Nachtrag zum "Katz-und-Maus-Spiel" vom Aspect-Team:
Ich habe damit ja einigen Staub aufgewirbelt. Ich hab mir das schon gedacht und erst gezögert das zu schreiben, mich aber dann überwunden es doch zu tun. Dieses Intermezzo wurde meines Wissens auch nie in einer Fachzeitschrift publiziert, weil ausser den Photoplatten wegen besagter Computerpanne keine weiteren Aufzeichnungen/Dokumentationen vorlagen und somit als wissenschaftlicher Nachweis ausschied. Nachdem die Putzfrau über die Versuche in groben Zügen instruiert worden ist, wurde sie ein zweites Mal zum Monitor geschickt (die Detektoren waren eingeschaltet, nur die Aufzeichnung mittels Computer war defekt/ausser Betrieb). Sie nahm nun bewusst zwei Balken auf dem Monitor wahr, was sich auch auf der Photoplatte bestätigte (kein Interferenzmuster).
Grüsse, rene
Da bin ich doch eher sehr skeptisch, Rene. Wenn dieses Resultat reproduzierbar gewesen wäre, hätte man es ja jederzeit nach Computerreparatur wiederholen und dann publizieren können ?
Gruss, Uli
Da bin ich doch eher sehr skeptisch, Rene. Wenn dieses Resultat reproduzierbar gewesen wäre, hätte man es ja jederzeit nach Computerreparatur wiederholen und dann publizieren können ?
Gruss, Uli
Hallo Uli
Eben nicht. Bei funktionierender Aufzeichnung ergab sich ja nie eine Interferenz, weil die mittels Detektoren registrierten Spaltendurchgänge bekannt und abgespeichert waren.
Die fehlende Aufzeichnungsmöglichkeit hatte zur Folge, dass die Experimentatoren auf den Monitor (der die registrierten Elektronen anzeigte) und die Referenz-Photoplatte angewiesen waren.
Nachdem das Aspect-Team betreffend des Doppelspaltversuchs ein weiteres Experiment vorbereitete und startete, machten sie eine Pause, ruhten sich aus und assen etwas. Die Versuchsanordnung wurde also ohne Aufsicht sich selber überlassen. Als sie zurückkamen, bemerkten sie die Computerpanne, konnten jedoch als Referenz immerhin auf die photographische Platte zurückgreifen, auf der sich ein Interferenzmuster befand. Ganz offensichtlich scheint es eine Rolle zu spielen, ob man Kenntnis über den Aufenthaltsort der Quanten besitzt oder nicht.
Man könnte es vielleicht auch als Glücksfall bezeichnen, aber mit dem Computersystem hatten die Forscher nun einige Mühe. Die Daten der an den Spalten montierten Detektoren wurden zwar an den Computer übermittelt, liessen sich jedoch nicht speichern. So verfolgten sie an den Bildschirmen das Geschehen und sahen jedes Mal wenn sie darauf schauten zwei Balken. Auch die entwickelten Photoplatten zeigten nichts anderes als das was sie auf den Monitoren sahen. Nach und nach schwand das Interesse, ständig auf die Monitore zu schauen und sie suchten stattdessen nach einer theoretischen Erklärung dieses Phänomens. Der Versuch lief also ohne jegliche Beobachtung im Hintergrund ab. Nur dass sich dieses Mal auf der Photoplatte wieder das Interferenzmuster befand mit den zahlreichen, gegen die Ränder hin schwächer und unschärfer werdenden Balken. Schliesslich fanden die Forscher heraus, dass es eine entscheidende Rolle spielt, ob man den Versuch beobachtet (oder aufzeichnet) oder nicht. Wenn man weiss wo etwas ist, dann ist es genau da wo es sein muss und nirgends anders. Weiss man es nicht, kann es überall sein, vorzugsweise dort, wo man es am meisten vermutet (Eigenwerte). Eine Binsenweisheit findet ihre Bestätigung in der Quantenphysik.
Grüsse, rene
Nach und nach schwand das Interesse, ständig auf die Monitore zu schauen und sie suchten stattdessen nach einer theoretischen Erklärung dieses Phänomens. Der Versuch lief also ohne jegliche Beobachtung im Hintergrund ab. Nur dass sich dieses Mal auf der Photoplatte wieder das Interferenzmuster befand mit den zahlreichen, gegen die Ränder hin schwächer und unschärfer werdenden Balken. Schliesslich fanden die Forscher heraus, dass es eine entscheidende Rolle spielt, ob man den Versuch beobachtet (oder aufzeichnet) oder nicht. Wenn man weiss wo etwas ist, dann ist es genau da wo es sein muss und nirgends anders.
Um mal etwas klarzustellen. Die Interferenzbildung hängt von dem Versuchsaufbau ab und nicht davon ob wir diesen Versuchsaufbau oder dessen Resultate selbst beobachten. Wenn man den Versuch so gestaltet, dass die zwei Spalten des DS offen sind, so bildet sich ein Interferenzmuster. Wenn nur einer offen ist bildet sich keine Interferenz. Ganz egal ob wir nun zugucken oder nicht. Die Aussage, dass wenn man weiss welchen Weg die Photonen nehmen, keine Interferenz beobachtbar ist, ist zwar richtig. Dies bezieht sich aber ausschliesslich auf die Art (experimenteller Aufbau) wie wir zu diesem Wissen gelangen.
Wie könnten wir jemals ein Interferenzmuster beobachten, wenn diese Beobachtung die Interferenz zunichte macht?
Wie könnten wir jemals ein Interferenzmuster beobachten, wenn diese Beobachtung die Interferenz zunichte macht?
Es ist immer nur vom Doppelspalt-Experiment die Rede und von eingeschalteten Detektoren.
Wenn wir von jedem Photon/Elektron wissen ob es rechts oder links durchgegangen ist, wird nie ein Interferenzmuster sichtbar. Auch dann nicht, wenn wir gerade nicht hingucken, aber auf eine Aufzeichnungsdatei der registrierten Quanten zurückgreifen können. Dabei genügt schon die potentielle Möglichkeit dies zu tun. Erst bei unvollständiger Kenntnis (also bei fehlender Aufzeichnung) über den Weg der Elektronen/Photonen (links oder rechts) ergibt sich wieder das Interferenzmuster.
Grüsse, rene
Erst bei unvollständiger Kenntnis (also bei fehlender Aufzeichnung) über den Weg der Elektronen/Photonen (links oder rechts) ergibt sich wieder das Interferenzmuster.
Die Aufzeichnung hat nichts damit zu tun. Sondern die Art des experimentellen Aufbaus (DS oder Einzelspalt).
Die Aufzeichnung hat nichts damit zu tun. Sondern die Art des experimentellen Aufbaus (DS oder Einzelspalt).
Es ist immer nur vom Doppelspalt-Experiment die Rede! Die Aufzeichnung hat damit sehr wohl was zu tun. Es spielt eine Rolle ob wir jeden einzelnen Pfad des Elektrons/Photons kennen oder nicht, auch nachträglich über eine Aufzeichnungsdatei. Interferenz beruht auf Unkenntnis der einzelnen Pfade!
Grüsse, rene
Es ist immer nur vom Doppelspalt-Experiment die Rede! Die Aufzeichnung hat damit sehr wohl was zu tun. Es spielt eine Rolle ob wir jeden einzelnen Pfad des Elektrons/Photons kennen oder nicht, auch nachträglich über eine Aufzeichnungsdatei. Interferenz beruht auf Unkenntnis der einzelnen Pfade!
Grüsse, rene
Dann beantworte mir diese Frage: Wie kann man herausfinden, welchen Weg das Photon genommen hat?
Dann beantworte mir diese Frage: Wie kann man herausfinden, welchen Weg das Photon genommen hat?
Mittels an den Spalten montierten Detektoren und der Aufzeichnung/Registrierung ihrer Messdaten. So lässt sich auch im Nachhinein für jedes gemessene Quant sein Pfad mit den interessierenden Merkmalen "rechts/links/kein Ereignis" feststellen. Resultat: Keine Interferenz!
Grüsse, rene
Mittels an den Spalten montierten Detektoren und der Aufzeichnung/Registrierung ihrer Messdaten. So lässt sich auch im Nachhinein für jedes gemessene Quant sein Pfad mit den interessierenden Merkmalen "rechts/links/kein Ereignis" feststellen. Resultat: Keine Interferenz!
Grüsse, rene
Und wenn nun die Detektoren die Photonen messen, aber diese Daten nicht aufgezeichnet werden (wir also nichts von dieser Messung mitkriegen), entsteht eine Interferenz?
Hi..
Ich will euch nicht stören. Aber habt ihr nicht mal Lust im Tread..
Photonisches (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=21)
rein zu schaun?
Vielleicht gibt es ja eine "mögliche" Erklärung....
JGC
Und wenn nun die Detektoren die Photonen messen, aber diese Daten nicht aufgezeichnet werden (wir also nichts von dieser Messung mitkriegen), entsteht eine Interferenz?
Ja!
Grüsse, rene
OK. Du hast da deine eigene Meinung, auch wenn ich damit nicht einverstanden bin. Ich wäre froh, wenn noch einige andere ihre Meinung hierzu posten. Insbesondere Quantenmechaniker (Joachim), da dieser sich ja anscheinend sehr gut in dieser Materie auskennt.
Hi Lorenzy, hi rene!
Also wenn man mich schon mal nach meiner Meinung fragt:
Ich würde mich auch davor hüten, physikalische Prozesse davon abhängig zu machen, ob jemand oder gar wer grade zuschaut.
Bei Quantenobjekten müssen wir ganz klar davon ausgehen, daß jede wie auch immer geartete Detektion den Zustand des Objekts verändert. Und da ist es schnurzegal, ob diese Detektion aufgezeichnet, beobachtet oder gespeichert wird.
@rene: wenn du an den Spalten Detektoren anbringst, und einer dieser Detektoren ein Photon detektiert, dann kann es freilich hinterher nicht nochmal zu einer Interferenz kommen, die Detektion war ja bereits eine, die den Zustand des Photons verändert hat.
Nur ein Photon, das unbemerkt also ohne mit dem Detektor am Spalt in WW zu treten, den Spalt passiert, kann dahinter noch in der erwarteten Weise interferieren.
Also: Ein Doppelspalt mit Detektoren direkt an den Spalten ist ein völlig anderer Versuchsaufbau.
Gruß Jogi
@Jogi
Stichwort Detektion: Diese impliziert eine Registrierung (Beobachtung/Aufzeichnung). Eingeschaltete Detektoren ohne deren Auswertungsmöglichkeit wie Monitor und/oder Speichermedium sind disfunktional, laufen ins Leere und sind faktisch so gut wie nicht vorhanden. Ich könnte gerade so gut zu Hause 2 dicht nebeneinander stehende enge Spalten in einen Pappkarton stanzen und diesen von hinten mittels Taschenlampe bestrahlen und in einem abgedunkelten Raum das Interferenzmuster auf eine helle Fläche projizieren.
Ich denke wir sollten JGC's Vorschlag folgen und bis auf die noch ausstehenden Meinungen anderer die Diskussion in "seinem" Thread weiterführen. Ich habe dieses Post deshalb auch schon rüberkopiert.
Grüsse, rene
vBulletin® v3.8.8, Copyright ©2000-2024, vBulletin Solutions, Inc.