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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Welle-/Teilchen Dualismus


fossilium
18.01.12, 22:07
Ich komme jetzt wieder mit diesem abgegriffenen Thema. Ich versuche die Grundlagen zu beleuchten, vielleicht antwortet mir deshalb einer. Meine These:

Ein Teilchen verhält sich nicht einmal wie ein Teilchen und einmal wie eine Welle. Das ist eine ungenaue Sprechweise, die den tatsächlichen Sachverhalt nicht trifft. Ein Etwas, das ein Teilchen ist, verhält sich schon aus logischen Gründen immer wie ein Teilchen.

Auch beim Doppelspaltversuch mit Elektronen muss die Logik nicht auf der Strecke bleiben. Ein Elektron kann man als Teilchen ansehen, ganz gleich, ob seine Bahn über ein oder zwei Spalte führt. Es wird nach Durchlaufen seiner Bahn, ganz gleich welcher (wenn man von Bahn sprechen kann, darüber später) in beiden Fallen auf dem Target die Wirkung eines Teilchens hervorrufen (Lichtemission, Ionisierung, usw.). Lediglich die örtliche Verteilung dieser Wirkung ist verschieden, je nachdem, ob ein oder zwei Spalte geöffnet sind. Das Elektron selbst, in seinem Wesen, was immer man sich darunter vorstellt, ist davon unberührt.

Nur seine Wirkung auf die Targetbestandteile ist unterschiedlich, streut lokal: Falls nur ein Spalt geöffnet ist, ist die Wirkung lokal um den Auftreffpunkt in Strahlrichtung gestreut, entsprechend den Heisenbergschen Voraussagen (Unschärferelation). Falls zwei Spalte geöffnet sind, ist die Wirkung mindestens lokal über Maxima und Minima gestreut, die am Targel das gleiche Muster aufweisen, wie die Intensitäten zweier durch die Spalte hindurchgegangenen spärischer Wellen. Die Wirkung auf des Target ist also lokal unterschiedlich verteilt, egal ob man viele Elektronen gleichzeitig, oder alle getrennt hintereinander zum Target schickt. Die Wirkung selbst, der Elementarakt des Elektrons auf das Target, ist immer der gleiche, ist der eines Teilchens nach wie vor, sofern man das Elektron als Teilchen ansieht.

Man kann also nicht sagen: das Teilchen verhält sich einmal wie ein Teilchen, ein anderes Mal wie eine Welle. In seinem Wesen (was immer es „ist“) ist es gleich geblieben, demnach ist seine Wirkung auf das Target immer dieselbe, sein Verhalten also ist immer das gleiche, nur seine Wirkung auf das Target tritt - über einen grössern Raumbereich bezogen - an unterschiedlichen Stellen auf: als statistische Gesamtheit mal gausskurvenhaft, mal periodisch.

Das finde ich nicht besonders bemerkenswert. Wenn wir ohnehin nicht wissen, was z.B. Elektron ist (man sieht es nicht, erkennt es nur an den Wirkungen, und macht sich eine Vorstellung davon) dann kann es doch auch ein Objekt mit vielfältigen Wirkungen sein. Jedenfalls sehe ich keine Verletzung der Logik, oder eine unauflösbare Dualität, oder Komplementarität.

Natürlich ist es jetzt nötig zu fragen, warum die lokale Streuung so unterschiedlich ist. Darüber später, es könnte ja mit dem Wesen des Elektrons zusammenhängen (dem modellhaften), das wir noch nicht kennen und wozu wir derzeit nichts sagen können.

Ich höre jetzt mal auf und frage Euch: könnt ihr meinen Ausführungen zustimmen ? Aber auch wenn ihr es mir um die Ohren haut, ist das willkommen.

Grüsse Fossilium

Ich
18.01.12, 22:30
Man kann also nicht sagen: das Teilchen verhält sich einmal wie ein Teilchen, ein anderes Mal wie eine Welle.
Man kann aber sagen, dass Quanten sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften aufweisen können, je nachdem, was man damit macht. Elektronen sind Quanten. Photonen auch. Es hat keinen Sinn, aus der landläufigen Bezeichnung "Teilchen" irgendwie ableiten zu wollen, dass die sich wie klassische Teilchen verhalten müssen.
In seinem Wesen (was immer es „ist“) ist es gleich geblieben, demnach ist seine Wirkung auf das Target immer dieselbe, sein Verhalten also ist immer das gleiche, nur seine Wirkung auf das Target tritt - über einen grössern Raumbereich bezogen - an unterschiedlichen Stellen auf: als statistische Gesamtheit mal gausskurvenhaft, mal periodisch.
"In seinem Wesen" ist es immer ein Quant, das sich nicht darum schert, in welche Schublade du es stecken willst. Dein Beispile beleuchtet den Dualismus sogar besonders schön: In der Wechselwirkung mit dem Target verhält es sich wie ein Teilchen. In der Wechselwirkung mit dem Spalt dagegen wie eine Welle.
Das finde ich nicht besonders bemerkenswert.
Dann hast du's nicht verstanden. Niels Bohr: "Wer über die Quantentheorie nicht entsetzt ist, der hat sie nicht verstanden." Und recht hat er.

Bemerkenswert: Ein Spalt ist offen. An einer bestimmten Stelle des Schirms treffen regelmäßig Elektronen ein. Man macht daneben einen zweiten Spalt auf: An genau dieser Stelle treffen keine Elektronen mehr ein. Macht man den zweiten Spalt wieder zu, kommen sie wieder an.
Das geht beim besten Willen nicht für klassische Teilchen, die machen sowas nicht.
Jedenfalls sehe ich keine Verletzung der Logik, oder eine unauflösbare Dualität, oder Komplementarität.
Wieso Verletzung der Logik? Das Elektron ist, wie es ist. Dualität und Komplementarität kommen erst dann ins Spiel, wenn man es mit den klassischen Bildern "Welle" oder "Teilchen" beschreiben will. Es ist nun mal keins von beiden, sondern etwas anderes, das Eigenschaften von beiden zeigt.

amc
19.01.12, 11:37
Ein Elektron kann man als Teilchen ansehen, ganz gleich, ob seine Bahn über ein oder zwei Spalte führt.

Hi Fossi,

Interferenzerscheinungen sind nun mal eindeutig Wellenerscheinungen. Wenn Interferenz auftritt, muss man den Erscheinungen also auch Wellencharakter zusprechen, da führt absolut kein Weg daran vorbei. Ich weiß nicht, ob es auch noch andere Unterscheidungsmerkmale zwischen Welle und Teilchen gibt, aber dieses ist wohl das bedeutendste. Dies führte auch zu der lange Zeit als sicher geglaubten Erkenntnis, dass Licht aus Wellen besteht. Bis Einstein kam, und dem Licht auch Teilcheneigenschaften zusprach. Und man erkannte, dass alles, was wir bisher als Teilchen definierten, umgekehrt auch Wellencharakter besitzt.

Wie ICH schon sagte, hilft es wohl, wenn man sich einfach Energiepakete/Quanten als gegeben vorstellt, welche im Laufe eines Wechselwirkungsprozess verschieden Phasen durchlaufen, in denen mal die ausgedehnten und nichtlokalen Welleneigenschaften zum tragen kommen, und mal die genau definierten Punktteilcheneigenschaften. All diese Phasen/Zustände sind nötig, um unsere Welt, so wie sie ist möglich zumachen.

Ich hoffe ich habe eine halbwegs korrekte Ausdrucksweise benutzt.

Viele Grüße, AMC

richy
19.01.12, 18:44
Hi fossilium
Ist doch alles schon abgeklaert. Bevorzugst du Teilchen dann kannst du die Bohmsche Mechanik verwenden. Bei Wellen die Viele Welten Interpretation und bevorzugst du einen Dualismus nimmst du die Kopenhagener Interpretation an. Vom rechnerischen Ergebnis ist alles das Selbe.
Gruesse

JoAx
19.01.12, 19:09
Hi richy!


Ist doch alles schon abgeklaert. Bevorzugst du Teilchen dann kannst du die Bohmsche Mechanik verwenden. Bei Wellen die Viele Welten Interpretation und bevorzugst du einen Dualismus nimmst du die Kopenhagener Interpretation.


Noch eine Variante hast du vergessen:
Will man sich nicht auf "Teilchen" oder "Welle" festlegen, wird einem der Kopf ganz "abgehackt". Weil so etwas ja net gehen kann. Die Welt muss "menschen-verständlich" "erklärt" werden können! Und da hier halt nur Wellen oder Teilchen in Frage kommen (was anderes scheint der Mensch nicht nachvollziehen zu können), kann es so etwas wie - keines von beiden - GAR NET GEBEN!!! PUNKT!!!!!

Nicht war?


Grüße

Hawkwind
19.01.12, 20:03
Hi fossilium
Ist doch alles schon abgeklaert. Bevorzugst du Teilchen dann kannst du die Bohmsche Mechanik verwenden. Bei Wellen die Viele Welten Interpretation und bevorzugst du einen Dualismus nimmst du die Kopenhagener Interpretation an. Vom rechnerischen Ergebnis ist alles das Selbe.
Gruesse

Ein Elektron verhält sich in der Viele Welten Deutung also nie teilchenartig?
Phhh, dann würde sich wohl niemand mehr - vielleicht von dir mal abgesehen - für Viele Welten interessieren. Es gibt nunmal Experimente - sogar sehr viele - in denen das Elektron sich wie ein Teilchen verhält. Die entsprechende Wellenfunktion ist dann im Ortsraum ein Peak und im Impulsraum eine ebene Welle ... in KD wie VWT. Das hat doch nichts mit der Deutung zu tun.

Gruß,
Uli

richy
19.01.12, 20:30
Will man sich nicht auf "Teilchen" oder "Welle" festlegen, wird einem der Kopf ganz "abgehackt".
Wenn du damit die Einstellunhg meinst keine Interpretaton zu suchen, "Shup up, and calculate", so hat dies doch noch niemand den Kopf gekostet. Ganz im Gegenteil.

@Hawkwind
Ein Elektron verhält sich in der Viele Welten Deutung also nie teilchenartig?
Zwischen "verhalten" und "sein" gibt es in dem Fall ein Unterschied. In der VWI existiert kein Wellenkollaps, der aus einer Auftittswahrscheinlichkeit ein Teilchen entspringen laesst. De Schroedingergleichung bleibt stets ohne eine solche Modifikation gueltig. Und da man hier von einer Welle spricht, bleibt der Wellencharakter ueber alle Welten gesehen stets erhalten :

http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_wavefunction

The Universal Wavefunction or Universal Wave Function is a term introduced by Hugh Everett in his Princeton PhD thesis[1] The Theory of the Universal Wave Function, and forms a core concept in the relative state interpretation[2][3] or many-worlds interpretation[4][5] of quantum mechanics. It has also received more recent investigation from James Hartle and Stephen Hawking[6] in which they derive a specific solution to the Wheeler-deWitt equation to explain the initial conditions of the Big Bang cosmology.

Everett's thesis introduction reads:

Since the universal validity of the state function description is asserted, one can regard the state functions themselves as the fundamental entities, and one can even consider the state function of the entire universe. In this sense this theory can be called the theory of the "universal wave function," since all of physics is presumed to follow from this function alone.[7]

The universal wave function is the wavefunction or quantum state of the totality of existence, regarded as the "basic physical entity"[8] or "the fundamental entity, obeying at all times a deterministic wave equation"[9]
In der Bohmschen Mechanik und der VWI ist weder ein Wellenkollaps noch eine Welle Teichen Dualismus notwendig. Ich wollte fossilium lediglich darauf hinweisen, dass sein Bemuehen wohl dem Neuerfinden des Rades gleichkommen wuerde.
Meinetwegen kannst du auch bei einem Soliton einen Welle Teilche Dualismus annehmen und mit der Unschaerferelation begruenden. Mir ist das inzwischen voellig egal.
Gruesse

Hawkwind
19.01.12, 20:37
Und da man hier von einer Welle spricht, bleibt der Wellencharakter ueber alle Welten gesehen stets erhalten :


Aber es geht in der Physik doch nun einmal um unsere Welt, oder nicht?
Und in der verhalten sich Quanten mal mehr teilchen- und mal mehr wellenartig.




In der Bohmschen Mechanik und der VWI ist weder ein Wellenkollaps nich eine Welle Teichen Dualismus notwendig.


schon klar.
Aber diese Wellenfunktion über den Konfigurationsraum von abermilliarden Welten ist pure Metaphysik. Um die ging es hier nicht. Es ging um den historischen Dualismus Welle-Teilchen in unserer Welt, der zur Entwicklung der Quantenmechanik geführt hatte.

Gruß,
Uli

richy
19.01.12, 21:07
Aber es geht in der Physik doch nun einmal um unsere Welt, oder nicht?
Ja, aber es steht jedem frei unsere Realitaet als Teilmenge / Schnitt durch einen hoeherdimensionalen Konfiurationsraum zu verstehen, wenn sich damit z.B. die Nichtlokalitaet erklaeren laesst. VWI und BM enthalten diesen Konfigurationsraum und die Kopenhagener Interpretation kommt letztendich um diesen auch nicht mehr herum . Dort ist dieser jedoch abstrakt, nur gedacht. Dass man sich viele Welten, Moeglichkeiten zumindestens "vorstellen kann", Dagegen ist natuerlich weit weniger einzuwenden.
Aber diese Wellenfunktion über den Konfigurationsraum von abermilliarden Welten ist pure Metaphysik.

Das ist deine rein persoenliche Einstellung. Die Anzahl der Welten wird uebrigends durch die Dekohaerenzzeit begrenzt.Das war Feynman noch nicht bekannt.
Genausogut koennte man eine Realitaet, in der alles Physikalische letztendlich auf dem Informtionsbegriff, auf abstrakten Relationen aufbaut als Metaphysik betrachten. Oder den Wellenlkollaps.Ebensogut die Teilchen der BM und deren Trajektorien.
Fuer mich ergibt sich eine Praefernz der VWI, da diese kompatibel zur KI ist aber mehr Freiheitsgrade bietet. In der Form, dass zu der rein physikalischen Welt jederzeit auch ein abstrakter Raum angenommen werden kann.
Das ist in der KI nicht moeglich.

Jeder hat hier eine andere Praeferenz und dies ist in Ordnung, so lange man nicht interpretationen mischt um damit letztendlich zu einer Art Einsteins neuem Realismus zurueckzukehren. Physiker die meinen die Kopenhagener Interpretation zu vertreten sprechen inzwischen davon, dass bei der Dekohaerenz physikalische Wechselwirkungen auftreten. Das waere ein Beispiel fuer eine unzulaessige Vermischung von Interpretationen. Ich nehme das Dekohaerenzprogramm, verwende es sogar realistisch (physikalische Wechselwirkung), aber lasse einfach daraus den dann physikalischen Konfigurationsraum weg. Das geht so nicht !

Ansonsten wollte tatsaechlich fossilium eine unnoetige Arbeit ersparen.
Wer von einem staendigen Teilchencharakter ausgeht, der kann sich der Bohmschen Mechanik bemuehen. Mir ist diese etwas zu abenteuerlich.
Gruesse

Hawkwind
19.01.12, 21:21
Genausogut koennte man eine Realitaet, in der alles Physikalische letztendlich auf dem Informtionsbegriff, auf abstrakten Relationen aufbaut als Metaphysik betrachten. Oder den Wellenlkollaps.


Klar ist der Wellenkollaps der KD auch eine Art Metaphysik.

richy
19.01.12, 21:21
Vielleicht ein bekanntes Beispiel noch dazu :
Wenn hier in meinem Zimmer ploetzlich aus dem Nichts eine Kugel erscheinen wuerde die ihren Radius vergroessert und dann wieder schrumpft, dann wuerde ich dazu neigen anzunemen, dass gerade eine Vierdimensinale Kugel meinen dreidimensionalen Raum geschnitten hat. Fuer mich waere dies das naheliegenste. Man kann die Nichtlokalitaet der QM durchaus damit vergleichen. Jemand anderes wuerde halt etwas anderes annehmen.

richy
19.01.12, 21:43
Ich habe meine Meinung gegenueber der KI aufgrund von Anton Zeilinger uebrigends etwas korrigiert. Zum einen spricht Zeiinger im Gegensatz zu Positivisten Klartext. Und zum anderen sind es taktische Gruende. Denn bekanntlicherweise interessiere ich mich fuer die Heim Theorie und diese enthaelt sowohl einen abstrakten als auch physikalischen Raum. Dies entspricht auch meiner Weltanschauung. Einer Kombination von VWI und KI. Nun hat die VWI zwar den groesseren Freiheitsgrad zwei solche Raueme anzunehmen, aber aus physikalischer Sicht gibt es in einem Realismus dazu zunaechst keinen Grund.
Dagegen laesst sich bei der KI ein abstrakter Raum nicht in Frage stellen. Und das erscheint mir eine geeignete Ausgangslage.
Anton Zelinger wird meiner Meinung nach um Zugestaendnisse an einen Realismus nicht vorbeikommen. Und ich meine er hat auch schon geaeussert, dass man sich wohl irgendwo in der Mitte trifft.
Vor allem wuerde man dies eher akzeptieren als umgekehrt, dass ein Realist Zugestaendnisse bezueglich einer abstrakten Welt trifft. Die sind wie erwaehnt in keinster Weise zwingend.
Von daher kann ich mit der aktuellen Situation recht zufrieden sein solange "fair play" herrscht. Das ein Hans Peter Duerr (KI) im Esowatch Katalog landet gibt mir diesbezueglich jedoch etwas zu denken.
http://www.esowatch.com/ge/index.php?title=Hans_Peter_D%C3%BCrr
Zumal Argumente verwendet werden, die man auch "gegen" Anton Zeilinger verwenden koennte. Natuerlich voellig unberechtigt. Aber das wissen die Esowatch Mediziner halt nicht so gut.

Gruesse

amc
19.01.12, 21:48
Hey Leutz,

Wer von einem staendigen Teilchencharakter ausgeht, der kann sich der Bohmschen Mechanik bemuehen.

Hatte ich gestern zufällig gelesen - muss ich jetzt dran denken:

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Quantenverschr%E4nkung
Die Tatsache, dass die Verschränkung (im Gegensatz zur klassischen Physik) keine lokal-realistische Interpretation zulässt, bedeutet, dass entweder die Lokalität aufgegeben werden muss (etwa, wenn man der nichtlokalen Wellenfunktion selbst einen realen Charakter zubilligt – das geschieht insbesondere in Kollapstheorien, in der Everettschen oder der Bohmschen Quantenmechanik) oder das Konzept einer mikroskopischen Realität – oder aber beides; am radikalsten wird diese Abkehr vom klassischen Realismus in der Kopenhagener Interpretation vertreten;

Also ohne Welle gehts da auch nicht (sogenannte Führungswelle, oder?). Nur als Ergänzung gemeint, für die, die noch nie was davon gehört haben.

Mir ist diese etwas zu abenteuerlich.

Und eventuell auch nicht mit der QM vereinbar:

Nach D. Bohm ist trotzdem - eine allerdings nichtlokale - realistische Interpretation mit verborgenen Variablen möglich (s. Bohmsche Mechanik). Der Nobelpreisträger Tony Leggett konnte die Bellsche Ungleichung für diesen Fall verschärfen, und eine Forschungsgruppe um Anton Zeilinger[1] behauptet in einer Veröffentlichung in einer sehr angesehenen Fachzeitschrift, eine Verletzung auch der verschärften Ungleichung gezeigt zu haben. Dies würde zeigen, dass auch mit einer nichtlokalen Mechanik eine „realistische“ Interpretation der Quantenmechanik ausgeschlossen ist. (Es muss jedoch auch in diesem Fall abgewartet werden, bis dies von anderen Wissenschaftlern bestätigt wird.)

Ist das ein alter Schuh? Gibts da weitere Ergbenisse dazu?

Grüße, AMC

richy
19.01.12, 23:52
Hi Amc

Yepp, diese Fuehrungswellen dienen dazu dem Teilchen Bahnen vorzugeben, so dass es sich wie eine Welle verhaelt. Aber das ist kein Dualismus. Die Bahnen sind meines Wissens aus physikalischer Sicht etwas suspekt und man koennte auch fragen von welchem Charakter denn diese Fuehrungswellen sind.
Gerne wird auch uebersehen, dass die BM einen Konfigurationsraum annehmen muss. Ansonsten waere sie ja lokal. Damit ist es eine VWI mit leeren Welten.
Dass verborgene Parameter existieren ist recht egal, da die Eigenschaft "verborgen" belanglos ist. Das wird bei einigen WIKI Eintraegen falsch gehandhabt. Allerdings benoetigt die BM einen LET, der aber ohne Widerspruch zur RT hergeleitet werden kann.

Mir persoenlich ist die BM etwas zu mechanisch, aber dennoch muss man fair bleiben. Bei WIKI wurde schon einmal angekuendigt, dass die BM durch das Kochen Specker Theorem widerlegt sei. Ich habe mir daraufhin die Muehe gemacht dies nach meinen Moeglichkeiten nachzupruefen. Die Kontextualitaet spielt dabei eine Rolle. Wie die Widerlegung genau begruendet wird, konnte ich nicht nachvollziehen, aber ueber die Aussagen zur Nichtkontextualitaet kann man auch rein logisch folgern, dass die BM damit nicht widerlegt werden kann. Letzendlich wurde dies auch eingerauemt. Es war somit eine Fehlmeldung und man hat ein verschaerftes Kochen Specker Theorem formuliert. Eventuell meint der Wiki Eintrag dieses. Ich hatte einen Link dazu im Forum auch schon angegeben. Das Theorem hat auch den Namen Free Will Theorem.
Fuer uns Amateure ist dieses Free Will Theorem nun kaum mehr nachvollziehbar. Es geht dabei wie der Name schon verraet um den objektiven Zufall. Aber unter dem von mir verlinkten "Free Will" pdf gab es eine beilaeufige Bemerkung die geradezu ungaublich ist :

Dass eine notwendige Voraussetzung fuer die Gueltigkeit des Free Will Theorems selbst die Existenz eines objektiven Zufalls ist. Ein solche kann natuerlich niemals als vorausgesetzt angenommen werden. Wenn diese Randbemerkung tatsaechlich zutrifft, dann kann man wohl keinesfalls mehr von "fair play" reden.

Eine Interpretation wird verworfen, da sie einen determinierten Zufall annimmt. Mit einer Argumentation, die zwingend einen objektiven Zufall benoetigt. Wobei nicht entscheidbar ist welche Zufallsform existiert.
Man koennte somit genauso arumentieren : Die BM muss veworfen weden da ein objektiver Zufall existiert, den ich aber leider weder experimentel noch logisch begruenden kann. Ich kann somit nicht begruenden warum eigentlich.
Aber vielleicht hat sich Zeilinger neben dem Free Wil Teorem noch etwas anderes ausgedacht. Warten wr mal ab.

Gruesse

richy
20.01.12, 00:12
Hi Hiob
Tja was ist der objektive Zufall :-) Das ist eine Annahme der Kopenhagener Deutung. Und zumindestens diese Annahme teile ich, obwohl ich eher realistisch veranlagt bin.
Der objektive Zufall wird auch als physikalischer Zufall, Entropiebelag oder einfach als Zufall bezeichnet. Leider kann weder ich noch jemand anderes dir beschreiben was denn der objektive Zufall ist. Wie er funktioniert. Denn dann waere dieser objektive Zufall determiniert und per Definition kein objektiver Zufall mehr.
Ich kann dir somit lediglich beschreiben was man unter einem determinierten, nichtobjektiven Zufall versteht. Ein solcher wird auch ab und zu als Chaos bezeichnet. Das ist ein physikalischer oder mathematischer determinierter Prozess, der aufgrund der Nichtlinearitaet und Sensivitaet bezueglich Anfangswerten und Randbedingungen zwar zufaellig erscheint, aber dennoch determiniert ist, d.h. sich mathematisch beschreiben laesst.

Der objektive Zufall der Kopenhagener Deutung laesst sich dagegen mathematisch nicht beschreiben. Per Definition nicht. Eine moegliche Charakterisierung waere dass dieser als eine Emotion (der Natur) verstanden werden koennte. So hat dies auch Albert Einstein geaeussert, auf die Frage hin was er denn unter dem freien Willen verstehe.

Gruesse

amc
20.01.12, 00:27
Was ist ein objektiver Zufall?Was meinst Du damit?
Gibt es ein Experiment in QM, dessen Ergebnisse mit der mathematischen Vorhersagen nicht übereinstimmt,und dem Zufall überlassen ist?

Hi Hiob,

der Begriff geht auf Werner Heisenberg zurück. "Objektiv" bedeutet also, ein Ereignis ergibt sich ohne Grund/Ursache so oder anders. Dagegen steht der subjektive Zufall (z.B. Lottoziehung), bei dem man das Ergebnis nur nicht berechnen kann, weil man nicht die exakte Kenntnis aller Ausgangsbedingungen besitzt, welche man aber theoretisch erlangen könnte. Vorhersagen lassen sich durch den objektiven Zufall die einzelnen Ergebnisse in der QM prinzipiell nur statistisch/probabilistisch.

Vielleicht dieser Link dazu:
http://quantcom.de/einkleinerexkursberzufallundchaos.html

Grüße, AMC

richy
20.01.12, 00:29
Bezueglich Experimenten der QM :
Es genuegt bereits einen Einzelspaltversuch zu betrachten.
Der Auftrittsort am Detektor ist gemaess KI objektiv zufaellig.
Es gibt weder eine mathematische noch eine physikalische Erklaerung warum ein einzelnes Photon oder Elektron gerade an dem Ort detektiert wird an dem es eben detektiert wird. Die Fouriertransformierte des Spaltes setzt hierbei gewisse Grenzen bezueglich der Wahrscheinlichkeitsverteilung. Ein einzelnes Teilchen wird jedoch nicht gemaess dieser Grenzen ueber den Detektor verschmiert sondern "landet" an einem rein zufaelligen Ort. Ich meine der Begriff Unschaerferelation ist etwas irrefuehrend. In der QM ist nichts verschmiert sondern lediglich unbestimmt. Es existiert ein Unbestimmtheitsprinzip, weil die Wahrscheinlichkeitswelle den Gesetzten der Foriertranformation folgt.

richy
20.01.12, 01:49
Gruess Gott Hiob
Woher stammt das Wort Maultasche ? :-)

Zum determinierten Zufall :
Das ist kein Widerspruch. Alle Software Pseudozufallsgeneratoren in einem PC folgen einem determinierten Algorithmus. Sie erzeugen determinierte Zahlenfolgen und werden dennoch als (Pseudo) Zufalls Generatoren bezeichnet. Nach deiner Auffassung waere die Bezeichnung "Chaos Generatoren" angemessener. Ok, aber daran haelt sich niemand.
Wie AMC bereits erwaehnte bezeichnet die Eigenschaft "objektiv" dass der Zufallsprozess nichtkausal ist. Es gibt keinen Grund warum ein Photon gerade an jenem Ort auf dem Detektor auftritt. Weder physikalisch noch mathematisch. Gaebe es einen Grund, so wuerde man den Auftrittsort als determiniert, vorhersehbar betrachten. So argumentiert die BM und VWI. Das ist aber nicht die Schulmeinung. In dieser ist der Auftrittsort undeterniniert, nichtkausal.
Warum willst Du unbedingt, den Zufall, den Gott oder die Geister in QM einführen.

Den objektiven Zufall hat Heisenberg/Bohn in die QM eingefuehrt. Das ist eine Annahme der Kopenhagener Intepretation. Keine Annahme von mir. Damit werden natuerlich auch bedingt Geister und Gott in die QM eingefuehrt.
Es ist eine persoenliche Angelegenheit ob man die QM in diese Weise, gemaess der Schulmeinung interpretiert. Dass die Schulmeinung eine solche Annahme ueberhaupt vertritt ist das Ergebnis einer historischen Entwicklung. Und wenn man diese genauer betrachtet, sind die Annahmen durchaus taktisch sinnvoll. Ich beanspruche von der KI, der Schulmeinung dennoch ledigich die Existenz des objektiven Zufalls und eines abstrakten Vektorraumes. Ansonsten bin ich Realist.
Wo kommt denn in Mathematische Beschreibung der Physikalische WWen in QM ein Term, womit die Rolle vom Gott,Zufall oder Geister repräsentiert wird.?

Bezueglich dem Zufall im Betragsquadrat von psi.
PS.Wenn der Auftrittsort des Teilchen (oder Photon) zufällig wäre, dann müsste Jedesmal eine andere Interfrenzmuster (oder gar keine) entstehen.

Wenn du mittels einer Spruehdose und einer Schablone das Wort "HIOB" auf eine Wand spruehst, dann wirst du feststellen, dass bei jedem Versuch zwar das Wort "HIOB" erkennbar wird, aber dennoch kein Bild dem anderen gleicht.
Wenn Du Zigbillionen Mal,ein Experiment durchführst,erscheint immer,gleicer Muster.Wo ist denn der Zufall?

Der Auftrittsort des einzenen Teilchens ist objektiv zufaellig. Ebenso wie der Auftrittsort eines Spruehpartikels deiner Hiobsbotschaft.
Also mal im ernst. Darueber gibt es keinerlei Diskussion. Lediglich darum ob diese Aufrtittsorte nun tatsaechlich voellig undeterminiert akausal sind (KI) oder determiniert (Realismus)
Gruesse

richy
20.01.12, 02:06
@Hiob
Das ist jetzt nicht boese gemeint, aber du solltest dich vielleicht doch erstmal mit den experimentellen Befunden der Quantenmechanik und deren Intepretationen etwas genauer auseinandersetzen.

Gruesse

amc
20.01.12, 02:19
Diese Diskussion bringt uns aber weit vom Weg ab und hat nichts mit der QM zu tun.

Ja, das stimmt. Wenn du nicht schon darauf geantwortet hättest, dann hätte ich den Link jetzt auch wieder rausgenommen. :)

Das ist zwar alles auch nicht uninteressant, aber darum gings mir gar nicht. Mir gings nur um den ersten Teil. Ich habe einfach den nächst besten Link rausgesucht, bei dem kurz und kanpp auf die Unterscheidung zwischen subjektiven (deterministischen) Zufall und objektiven (undeterministischen/akausalen) Zufall eingegangen wird.

Grüße, AMC

amc
20.01.12, 02:28
Den objektiven Zufall hat Heisenberg/Bohn in die QM eingefuehrt. Das ist eine Annahme der Kopenhagener Intepretation. Keine Annahme von mir. Damit werden natuerlich auch bedingt Geister und Gott in die QM eingefuehrt.

Mir gehts immer so, dass, wenn ich mir z.B. ein Fußballspiel ansehe, ich mir bei dem Gedanken an den Kopf fasse und staune, wie jemand tatsächlich ernsthaft annehmen kann, dies sei alles bis ins kleinste Detail determiniert und von Beginn an feststehend, was hier passiert. So eine Welt ergibt für mich keinen Sinn. Wenn alles aber doch auf irgendeine Art determiniert ist, so dann wohl in der Tat nur durch etwas, was würdig genug ist, Gott genannt zu werden ;)

Gute Nacht, AMC

richy
20.01.12, 02:53
Hi AMC
Mir geht es genauso. Auch fuer mich wuerde eine determinierte Welt absolut keinen Sinn ergeben. Wobei es natuerlich ein Wunschedanke ist, dass es einen Sinn geben muesste. In einem Thread bin ich mit Joax auch schon die Aspekte eines Determinismus und Indeternimismus (Freier, unfreier Wille) durchgegangen. Scheinbar gibt es keinen Unterschied. Lediglich philosophischer Art. Als was solls ? Betrachte man den Determinismus der BM oder VWI sachgemaess umfasst dieser fuer uns nicht zugaengliche Welten. Dann ist eine Unterscheidung fuer uns ueberhaupt nicht mehr moeglich. Vieleicht sogar prinzipiell nicht. Noch mehr . Was solls.
Vielleicht ist eine der besonderen Eigenschaften des Menschen dennoch einen Unterschied zu "erspueren". Genauso wie der objektive Zufall nur erspuerbar, keinesfalls beschreibbar ist/waere. Immerhin kennen wir ja nichtbeschreibbare Emotionen.
Oder alles ist voellig anders. Das waere wohl auch nicht schlecht.

Gruesse

richy
20.01.12, 03:34
Hallo Hiob
Deine Physikkenntnisse sind in der Tat mangelhaft und damit ist deine Unterhaltung mit mir auch schon beendet.
Viel Spass noch
richy

EMI
20.01.12, 04:46
Bis Einstein kam, und dem Licht auch Teilcheneigenschaften zusprach.Das war NEWTON amc.

Gruß EMI

JoAx
20.01.12, 07:52
Oder addierst Du alle deine anderen Registrierungen hier einfach zusammen Hiob?


Das ist eine Frage, die langsam aber sicher an Berechtigung zunimmt, EMI. :)
Momentan ist die Antwort aber nicht eindeutig. (Aus unserer (Mehr-) Sicht.)

Gruß, Johann

JoAx
20.01.12, 10:31
Momentan ist die Antwort aber nicht eindeutig. (Aus unserer (Mehr-) Sicht.)


Das war dann doch deutlicher, als ich dachte. :)


Gruß

Hawkwind
20.01.12, 10:35
Bis Einstein kam, und dem Licht auch Teilcheneigenschaften zusprach.



Das war NEWTON amc.

Gruß EMI

Und ich dachte, es sei tatsächlich Einstein gewesen, der den Photoeffekt mittels kleinster Pakete elm. Wellen ("Photonen") erklärt hatte. :)

Gruß ...

amc
20.01.12, 10:47
Das war NEWTON amc.

Ja nun, dann passts aber chronologisch nicht mehr. :)

Bei Newton wars ja auch mehr nur ne Annahme (dass Licht aus Teilchen besteht), sowie andere annahmen, Licht besteht aus Wellen.

Bis dann Experimente zeigten, Licht besitzt Wellencharakter (ca. 1800). So dacht man eben, die Sache ist geklärt, Licht besteht aus Wellen.

Bis Einstein kam (1905), und Compton (1922). Nun gab es Experimente, die zeigten Licht besteht auch aus Teilchen.

Aber was erzähl ich dir das :D

Grüße, AMC

Harti
21.01.12, 11:40
Hallo zusammen,
ich als ausgewiesener Laie frage mich bei dem Thema zunächst, worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen der Bewegung eines "Teilchens" und der Bewegung einer Welle ?
Bei der Bewegung eines Teilchens habe ich es mit einer Bewegung zu tun, die ich in einem Minkowski-Diagramm (eine Zeit- und eine Raumachse) darstellen kann.
Bei der Bewegung einer Welle habe ich es mit zwei Bewegungen zu tun, die raumzeitliche Bewegung, darstellbar wie die Bewegung eines Teilchens als Linie im Minkowski-Diagramm und die periodische Bewegung, repräsentiert durch die Frequenz. Die periodische Bewegung wird nur in ihrer zeitlichen Dimension erfasst und deshalb in Form von Anzahl der periodischen Bewegungen pro Zeiteinheit (Frequenz) dargestellt.
Die vollständige Darstellung der periodischen Bewegungen ist auch in einem einfachen Minkowski-Diagramm nicht möglich, weil dafür zumindest zwei Raumdimensionen notwendig sind; denn eine periodische Bewegung beinhaltet immer eine Richtungsänderung.
Ich kann mir allerdings auch bei einem "Teilchen" zwei Bewegungen vorstellen, z.B. indem das Teilchen zusätzlich zu seiner raumzeitlichen Bewegung schwingt (eindimensionale periodische Bewegung), rotiert (zweidimensionale periodische Bewegung) oder pulsiert (dreidimensionale periodische Bewegung).
Das Teilchen erhielte auf diese Weise gewissermaßen Wellencharakter, weil es eben auch zwei Bewegungen ausführt.
Ist es vorstellbar, dass der Wellencharakter eines doppelt bewegten Teilchens eben nur mit Hilfe von zumindest zwei Spalten erkennbar ist ?

MfG
Harti

EMI
21.01.12, 13:54
Das Teilchen erhielte auf diese Weise gewissermaßen Wellencharakter...Bei der Bewegung eines Teilchens schwingt die Wahrscheinlichkeitsamplitute, sie hat Wellencharakter Harti,

schau mal hier:

http://www.quanten.de/forum/showpost.php5?p=47505&postcount=157
http://www.quanten.de/forum/showpost.php5?p=52192&postcount=28

Gruß EMI

Hawkwind
21.01.12, 16:11
Bei der Bewegung eines Teilchens schwingt die Wahrscheinlichkeitsamplitute, sie hat Wellencharakter Harti,


Die Amplitude einer Welle schwingt nicht; sie bezeichnet ja gerade das Maximum bis zu dem hin ausgelenkt wird.

Gruß,
Uli

fossilium
22.01.12, 00:20
Hallo zusammen, Hallo "Ich"

Sorry, ich kann leider erst jetzt antworten, da ich beruflich völlig überlastet bin. Danke für die Antworten. Hier die Replik, zunächst zu folgendem:

Man kann aber sagen, dass Quanten sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften aufweisen können, je nachdem, was man damit macht. Elektronen sind Quanten. Photonen auch. Es hat keinen Sinn, aus der landläufigen Bezeichnung "Teilchen" irgendwie ableiten zu wollen, dass die sich wie klassische Teilchen verhalten müssen.

"In seinem Wesen" ist es immer ein Quant, das sich nicht darum schert, in welche Schublade du es stecken willst. Dein Beispile beleuchtet den Dualismus sogar besonders schön: In der Wechselwirkung mit dem Target verhält es sich wie ein Teilchen. In der Wechselwirkung mit dem Spalt dagegen wie eine Welle.

Wieso Verletzung der Logik? Das Elektron ist, wie es ist. Dualität und Komplementarität kommen erst dann ins Spiel, wenn man es mit den klassischen Bildern "Welle" oder "Teilchen" beschreiben will. Es ist nun mal keins von beiden, sondern etwas anderes, das Eigenschaften von beiden zeigt.

Du setzt bei Deiner Antwort wie selbstverständlich voraus, dass wir alle die gleiche Meinung darüber haben, was Elektronen „sind“. Du argumentiert mit einem Erklärungsmodell, das wie selbstverständlich davon ausgeht, dass sich Elektronen wie Quanten verhalten (und als wüssten wir alle, was Quanten ist). Ich habe dagegen mehrfach betont, dass ich über die Elektronen gar nichts wesenhaft voraussetze. Das ist sehr wichtig.

Ich sage nur, dass das, wass da auf dem Target ankommt, eine W i r k u n g hat, als ob es Teilchen wären. Man kann den V e r d a c h t haben, dass es Teilchen oder Quanten sind. Man kann sich v o r s t e l l e n , dass da Quanten ankommen, wenn man die Definition eines Quants breit genug anlegt. Die gängigen Modelle haben ja einen Sinn. Aber was es letzendlich i s t , was da ankommt, ist ungewiss, und darauf kommt es auch nicht an - darf es nicht ankommen. Mit klassischer Vorstellung oder nicht-klassicher Vorstellung hat das nichts zu tun, eher, dass ich mir keine Vorstellung machen will.

Das E t w a s erzeugt eine Wirkung, mehr nicht, und diese gilt es zu analysieren.

Die Frage ist doch, ob man das Ergebnis des Doppelspaltversuchs erklären kann, o h n e für das modellhafte Wesen des Elektrons etwas vorauszusetzen, ohne das gedankliche Vorurteil, hier wären Quanten mit wechselnden Eigenschaften im Spiel. Diese Voraussetzungen bzw. Vorweg-Annahmen führen bei der Deutung des Ergebnisses doch zu logischen Widersprüchen (wie vieles in der QM), zu Unanschaulichtkeit, sie erklären das Quant als wesenhaft widersprüchlich.

Das kann man als natürlich akzeptieren. Oder eben nicht. Deswegen will ich weg von den (immer unausgesprochenen) Voraussetzungen bei der Interpretation des Versuchs. Und genau damit kommst Du jetzt an.

Was ich beobachte, ist eine räumliche Streuung der lokalen Wirkungen ! Punkt. Alles andere ist Interpretation. Die hängt vom Betrachtungswinkel ab.

Also konkret stellt sich mir die Frage, ob ich die lokale Streuung dieser Wirkungen auch a n d e r s erklären kann, als - wie üblich - dem Elektron (oder was immer da wirkt) die gängigen Wellen- und Teilchen“eigenschaften“ zuzuschreiben.

Darum geht es. Ich würde eine Erklärung versuchen, wenn ich soll.

Ich kann unmöglich auf alles übrige eingehen - aus Zeitgründen. Ich habe nach dem Schreiben des Threads überraschend Aufträge bekommen, die ich abarbeiten muss.

Grüsse Fossilium

amc
22.01.12, 01:56
Hallo Fossilium,

und als wüssten wir alle, was Quanten ist

Was Quanten nun genau sind, das weiß wohl niemand. Ursprünglich und am ehesten sind sie wohl die diskreten Portionen an Energie, die zwischen Systemen ausgetauscht werden können (gemäß Wirkungsquantum). Sie sind daneben auch nicht nur unteilbare Elemtarteilchen wie Photonen oder Elektronen, sondern auch ganze Atome, oder sogar auch Moleküle zeigen Quantencharakter. Man ist also längst schon in Dimensionen angelangt, die zum Makrokosmos zählen. Man weiß nicht genau wo die Grenzen sind, wo es aufhört mit den Quanten. Quanteneigenschaften zeigen sich beispielsweise bei sehr kleinen Objekten, oder wenn es sehr kalt ist, oder wenn Objekte allgemein von jeglicher WW (Energieaustausch) möglichst ungestört bleiben.

Quanten sind auch dem Wort nach IMHO am besten mit dem Begriff "Portion" oder "Einheit" in Verbindung zu bringen. Also, Portion von was sind Quanten? Von Energie? Von Materie? Ich sehe Quanten als Portion eines Prozesses an. Unsere räumlichen und zeitlichen Abläufe müssen offenbar gebröckelt sein, in Stufen ablaufen, um geschehen zu können. So sehe ich das jedenfalls.

Diese Voraussetzungen bzw. Vorweg-Annahmen führen bei der Deutung des Ergebnisses doch zu logischen Widersprüchen (wie vieles in der QM), zu Unanschaulichtkeit, sie erklären das Quant als wesenhaft widersprüchlich.

Erstmal soll die QM ja gar nichts erklären, wie die Physik allgemein auch nicht, sondern eher nur mathematische Beschreibungen für Abläufe finden, um daraus Vorhersagen machen zu können, um sich diese Abläufe zu nutze zu machen. Was die QT so erfolgreich wie keine andere Theorie macht. Ich würde aber auch immer unterschreiben, dass zu einer vollständigen Physik genauso das "warum" und nicht nur das "wie" gehört.

Das kann man als natürlich akzeptieren. Oder eben nicht. Deswegen will ich weg von den (immer unausgesprochenen) Voraussetzungen bei der Interpretation des Versuchs.

Eigentlich geht es erstmal gar nicht um Interpretationen, sondern um Beobachtungen. Man beobachtet Wellenerscheinungen, und man beobachtet Teilchenerscheinungen. Das sind Tatsachen, ist keine Interpretation. Zur Interpretation wird es, wenn man sagt, da gibt es etwas, was sich mal wie Teilchen und mal wie Wellen verhält. Was hier letztlich für die Teilchen-und Wellenerscheinungen verantwortlich ist, das kann man nicht ohne Interpretation sagen, aber diese Erscheinungen sind erstmal beobachtbar.

Was ich beobachte, ist eine räumliche Streuung der lokalen Wirkungen !

Was genau meinst du nochmal damit?

Darum geht es. Ich würde eine Erklärung versuchen, wenn ich soll.

Interesse an den Sichtweisen anderer haben bestimmt viele. Aber fühl dich zu nichts genötigt :)

Ich habe nach dem Schreiben des Threads überraschend Aufträge bekommen, die ich abarbeiten muss.

Was das verfassen eines Threads so alles mit sich bringen kann. ;)

Grüße, AMC

fossilium
22.01.12, 02:08
Hallo Emi,

gerade (zur nächlichen Unzeit) habe ich gelesen:

http://www.quanten.de/forum/showpost.php5?p=47505&postcount=157
http://www.quanten.de/forum/showpost.php5?p=52192&postcount=28

tja, gerade die Unbestimmtheitsrelation wollte ich zur Interpretation der Wirkungsstreuung beim Doppelspaltversich verwenden. Man kann sie aber auch ohne Mathematik ziemlich gut anschaulich beschreiben. Aber das bedeutet doch: ich brauche keine unergründlichen Eigenschaften des wirkungsverursachenden Etwas, das man in speziellen Modellen Elektron oder Quant nennt, sondern nur die Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation zur Erklärung der Beobachtungsergebnisse am Doppelspalt. Ich brauche keine wesenhafte Beschreibung des "Elektrons" - was immer dieser Wirkungsversursacher sein mag.
Ich brauche nur die Heisenberg Erkennnis.
Grüsse Fossilium

amc
22.01.12, 10:17
Ich brauche nur die Heisenberg Erkennnis.

Worauf bezieht die sich denn? Bzw. worauf beziehst du sie dann?

Grüße, AMC

fossilium
22.01.12, 15:53
Hi amc,


Man beobachtet Wellenerscheinungen, und man beobachtet Teilchenerscheinungen....Was hier letztlich für die Teilchen-und Wellenerscheinungen verantwortlich ist, das kann man nicht ohne Interpretation sagen,...

Sehr richtig – kann man nicht – also lassen wir die Interpretaionen erstmal beiseite. Bleiben wir bei den Beobachtungen.

Was ich beobachte, ist eine räumliche Streuung lokaler Wirkungen !

Ich sehe kein Elektron oder Quant – hast Du schon mal eins gesehen ? Ich sehe nur Wirkungen von etwas, und bilde mir dann ein, es sei ein Elektron, Quant oder Teilchen, jeder bildet sich halt was anderes darüber ein.

Nur die Wirkung ist "direkt" beobachtbar. Beim Doppelspaltversuch sehe ich, dass „Etwas“ eine Wirkung am Target ausübt, die lokal ist (Etwas löst l o k a l etwas aus, z.B. ein Atom wird angeregt). Aber bei einer statistischen Gesamtheit von vielen Einzelwirkungen gleichzeitig oder nacheinander streuen diese Wirkungen je nach Experimentdurchführung mal um eine Maximum, mal um mehrere im regelmässigen Abstand nebeneinander liegenden Maxima. Mehr sehe ich nicht – der Rest ist Einbildung.

Und nun kann ich interpretieren – jeder auf seine Weise:

Auf die Frage, was kann denn dieses „Etwas“ sein, das solche Wirkungen am Target ausübt, kann ich nun das Elektronen-Standardmodell heranziehen. Das beschreibt mit dem seinem Dualismus von Welle und Teilchen die aktuelle Situation sehr gut. Das wird aber damit erkauft, dem „Etwas“ gravierende existentielle Widersprüche zuzuschreiben. Für einen Physiker, der in Wesenszügen denkt, kann das nicht befriedigend sein.

Daher meine Einladung, über ein anderes Modell nachzudenken, einmal anders zu interpretieren als üblich. Was gibt es denn noch für Grundphänomene, die zur lokalen Streuung von Wirkung führen ? Zum Beispiel die genaue Bestimmung des Impulses des „Etwas“ würde dazu führen, dass zwar immer noch ein Ort bestimmt werden kann, aber dieser würde unter sonst gleichen Voraussetzungen bei vielen gleichzeitig oder nacheinander stattfindenen Ortsmessungen um einen Mittelwert streuen (Heisenbergsche Unschärfe). Diese Orts- und damit Wirkungsstreuung kann wegen der Qantelung von h nicht statistisch sein. Die Unschärferelationen lauten (bis auf die Faktoren bei h):

delta x * delta p >= h

Das kann man wegen der Quantelung von h auch mit Gleicheitszeichen schreiben:

delta x * delta p = n*h (n ist eine natürl. Zahl > 0)

oder delta x * 1/n = h / delta p

Ich lese die letzte Gleichung so: wenn die Streuung von p kontinuierlich immer kleiner wird, dann wird die Streuung von x bei vorgegebenem delta x (Spalte) stufenartig immer grösser. Bei einem Strahl von kleinen Objekten mit definierter Geschwindigkeit durch enge Spalte, die auf ein Target auftreffen, ist die Wahrscheinlichkeit, das Objekt am Target zu finden, auf Flächenbereiche konzentriert, die konzentischen diffusen Ringen entsprechen – und entsprechend hat das Objekt in diesen Bereichen auch die grösste Wirkung auf das Target.

Ich beobachte also Wirkungen, die dem Ergebnis des Doppelspaltversuchs entsprechen, auch wenn ich dem Objekt gar keine Wellen- und Teilcheneigenschaften zuschreibe. Ich sage nicht, dass diesen Teilchen keine Periodizitäten anhaften. Die Periodizitäten wirkungskonjugierter Observabler ergeben sich allein aus der Quantelung von h.

Wirkung in Raum und Zeit wird eben immer nur in ganzzahligen Vielfachen von h übertragen – das muss doch Periodizitäten in Raum und Zeit hervorrufen.

Es geht jetzt erstmal nur ums Prinzipelle. Die Überlegungen lassen die Grössenverhältnisse erst mal aussen vor. Aber die sind beim Doppelspaltversuch mit Elektronen sowieso ziemlich merkwürdig.

Grüsse Bernd

Harti
25.01.12, 11:31
Hallo zusammen,

noch mal etwas Grundsätzliches zum Thema.
Bei der Doppelspaltdarstellung von "Teilchen" werden doch sowohl bei der Öffnung eines Spaltes wie auch bei der Öffnung von zwei Spalten "Teilchen" auf dem Detektor registriert. Die Frage müsste also lauten, warum erscheint die Bewegung von Teilchen einmal geradlinig und das andere Mal wellenförmig. Anders ausgedrückt: Teilchen werden immer registriert, unterschiedlich erscheinen lediglich die Bewegungen von Teilchen; bei der Öffnung von zwei Spalten wellenförig, bei der Öffnung eines Spaltes geradlinig.

MfG
Harti

amc
25.01.12, 12:21
Moin Harti,

Bei der Doppelspaltdarstellung von "Teilchen" werden doch sowohl bei der Öffnung eines Spaltes wie auch bei der Öffnung von zwei Spalten "Teilchen" auf dem Detektor registriert.

Mel ne Spitzfindigkeit: Wenn nur ein Spalt offen ist, dann ist es kein Doppelspalt. ;)

Ich würde sagen: Es wird ein Energiequantum registriert (ein Wirkung wird detektiert).

Die Frage müsste also lauten, warum erscheint die Bewegung von Teilchen einmal geradlinig und das andere Mal wellenförmig. Anders ausgedrückt: Teilchen werden immer registriert, unterschiedlich erscheinen lediglich die Bewegungen von Teilchen; bei der Öffnung von zwei Spalten wellenförig, bei der Öffnung eines Spaltes geradlinig.

Die Bewegung von Quanten !!! :) Mit dieser Aussage liegt man sicher erstmal nicht allzu falsch. (Weil sie ja nicht viel aussagt ;) )

Ich würde hier aber vielleicht eher sagen (komlizierter, aber genauer ausgedrückt): Warum erscheint die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Orte, an denen Energie detektiert wird, einmal durch Wellenerscheinungen bestimmt zu sein, und ein anderes Mal durch Teilchenerscheinungen.

Ich denke, mir ist klar, was du meinst. Wenn man nur ein einziges Quant registriert, dann lässt sich keine Aussage darüber treffen, ob lediglich ein Spalt geöffnet war, oder beide. Das, was man am Schirm detektiert, ist immer das gleiche, was auch immer es nun genau ist.

Grüße, AMC

JoAx
25.01.12, 12:48
Hi Leute!

@richy:
Warum soll bei VWI oder BM der Zufall nicht objektiv sein?


Die Bewegung von Quanten !!! Mit dieser Aussage liegt man sicher erstmal nicht allzu falsch. (Weil sie ja nicht viel aussagt)


Doch! Damit ist schon (zu) viel gesagt. Denn damit sagst du aus, dass der Ort des Elektrons, bsw., vor und nach dem DS bestimmt ist, und wir diesen nur nicht auslesen können, ohne dabei auch die Bewegung des Elektrons zu beeinflussen. Was wiederum den späteren Ort, an dem das Elektron detektiert werden wird, beeinflusst.


Warum erscheint die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Orte, an denen Energie detektiert wird, einmal durch Wellenerscheinungen bestimmt zu sein, und ein anderes Mal durch Teilchenerscheinungen.


Der wahrscheinliche Ort, wo das Elektron auf dem Schirm detektiert wird, wird immer durch eine Wellengleichung beschrieben.

P = Phi^2

P - Aufenthaltswahrscheinlichkeitsverteilung
Phi - Wellenfunktion

Jedes der Spalte "erzeugt" so eine Wahrscheinlichkeits(wellen)funktion. Der Punkt ist nun, dass nach klassischen Vorstellungen, die für ein DS resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung sich aus der Summe der einzelnen Wahrscheinlichkeitsverteilungen resultieren müsste:

Pres = P1 + P2 = Phi1^2 + Phi2^2

In der Tat wird aber das hier beobachtet:

Pres = (Phi1 + Phi2)^2

Warum? Immerhin ist Phi keine reale Welle, wie bsw. eine elektromagnetische Welle es ist. Man kann diese für sich nicht beobachten.


Gruß, Johann

amc
25.01.12, 16:45
Hallo Johann,

Jedes der Spalte "erzeugt" so eine Wahrscheinlichkeits(wellen)funktion. Der Punkt ist nun, dass nach klassischen Vorstellungen, die für ein DS resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung sich aus der Summe der einzelnen Wahrscheinlichkeitsverteilungen resultieren müsste

Danke für die Ergänzung. Nun ist wohl wesentlicher klarer geworden, wodurch sich der Welle-Teilchen-Dualismus darstellt. Wenn ich es richtig verstehe, dann führt dies:

Pres = P1 + P2 = Phi1^2 + Phi2^2

dazu, dass sich hinter den Spalten jeweils ein Streifen ergibt. Also, diese Wahrscheinlichkeitsberechnung trifft auch dann zu, wenn sich durch irgendeine Präparation (z.B. Polarisationsfilter) prinzipiell Rückschlüsse auf den Weg des Elektrons/Photons ziehen lassen. Kann man dies nicht, so ergibt sich ein Interferenzmuster, und es gilt eben diese Berechnung:

Pres = (Phi1 + Phi2)^2

Desweiteren könnte man also auch einen makroskopischen Versuch bauen, bei dem man mit einer Tennisball-Kanone zufällig Bälle durch zwei Spalte auf einen Schirm schießt, auf dem die Bälle Abdrücke hinterlassen. So gilt dann hier auch wieder, wie im ersten Fall (keine Interferenz):

Pres = Phi1^2 + Phi2^2

Stimmt das? Einspruch wenn nicht.

Und die Tennisbälle (klassische Teilchen) wird man eben niemals dazu bringen zu interferieren, auch dann nicht, wenn man nicht hinschaut. ;)

Warum? Immerhin ist Phi keine reale Welle, wie bsw. eine elektromagnetische Welle es ist. Man kann diese für sich nicht beobachten.

Vielleicht wollen uns die Programmierer der Matrix einfach nur ein wenig ärgern. :D

Grüße, AMC

richy
25.01.12, 17:20
Hi Joax
@richy:
Warum soll bei VWI oder BM der Zufall nicht objektiv sein?

Weil Einstein meinte Gott wuerfle nicht ?
Ich meine nicht dass der deterinierte Zufall (Chaos) z.B. in der BM eine zwingend notwendige Annahme ist. (Dem koennte man mal nachgehen) Aber der objetive Zufall waere eine unnoetige Annahme und die Realisten moechten nunmal alles rein physikalisch erklaeren. Sie nehmen jedenfalls keinen objektiven Zufall an sondern Determinismus.
Umgekehrt sieht es anders aus. Die Annahme eines objektiven Zualls ist in der KI wohl zwingend.
@amc
Yepp , auch beim Einzespalt ist der Auftrittsort zufaellg und deine Annahmen zutreffend.

Gruesse

Harti
25.01.12, 17:20
Der wahrscheinliche Ort, wo das Elektron auf dem Schirm detektiert wird, wird immer durch eine Wellengleichung beschrieben.
Phi - Wellenfunktion

Hallo JoAx,


ich stelle mir unter einer mathematischen Funktion eine Beziehung vor.
Geschwindigkeit = Beziehung von eindimesionalem Raum (Strecke) pro Zeit.
Beschleunigung = Beziehung von Geschwindigkeit (Funktion 1. Grades) im Verhältnis zu Zeit; ich nehme an, man nennt dies Funktion zweiten Grades.

Um welche Beziehung handelt es sich bei einer Wellenfunktion ? Was wird bei einer Wellenfunktion zueinander in Beziehung gesetzt ?
Kann man sich eine Wellenfunktion als Beziehung vorstellen ?

MfG
Harti

JoAx
25.01.12, 18:34
Hi zusammen!


Kann man dies nicht, so ergibt sich ein Interferenzmuster, und es gilt eben diese Berechnung:


Ja, so ungefähr.
Damit es überhaupt zu Interferenz/Beugung kommen kann, muss die Geometrie der Spalte - ihre Größe und Abstand - im Bereich der Wellenlänge, für massebehaftete Objekte der Comptonwellenlänge, liegen. Dann zeigt schon ein Einspalt richtige Welleneigenschaften:

http://w3-o.hm.edu/home/fb/fb06/labors/lab_didaktik/bild/o-2-4-spalt.gif

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/1/17/Beugung_am_Einfachspalt_-_gruen.jpg

Wie man sieht, gibt es schon da mehr als nur ein Streifen. Für Tennisbälle müssen die Spalte ganz schön eng sein und beieinander liegen. ;)
Für makroskopische ("normale") Objekte liegen die Schwankungen so eng beienander, dass man diese nur nicht mehr auflösen kann. Mann nimmt so zu sagen nur die Einhüllende wahr.


So gilt dann hier auch wieder, wie im ersten Fall (keine Interferenz):

Pres = Phi1^2 + Phi2^2

Stimmt das?


Eigentlich nicht. Eigentlich ist diese klassische "Erwartung" (Formel) exakt betrachtet schlicht falsch. Bloss, wenn z.B. die "Wellen" räumlich weit genug voneinander liegen (obere Abbildung), dann kann man zwischen den beiden praktisch nicht unterscheiden. Denn:

(Phi1 + Phi2)^2 = Phi1^2 + Phi2^2 + 2Phi1Phi2

dazu braucht der letzte Term nur klein genug zu sein. :)


Gruß, Johann

richy
26.01.12, 01:31
Hi Harti
Kann man sich eine Wellenfunktion als Beziehung vorstellen ?
Eher nicht. Es gibt hier mehrere Problematiken. Zum einen ist psi komplexwertig und schon daher kann man psi selbst keine einfache Bedeutung zuschreiben.

Die Akustik bietet hier ein anschauliches Analogon. Um eine Zeitfunktion ueber Frequenzen auszudruecken bildet man die Fouriertransformierte. f(t) O-O F(jw).
w=omega= 2*Pi*f
Diese ist wie psi komplexwertig und es gibt keine anschauliche Interpretation fuer diese selbst. Sie enthaelt jedoch die Information ueber die Phase und das Spektrum der Zeitfunktion. Bildet man den Betrag von F(jw), |F(jw)| erhalt man das Amplitudenspektrum. Den Amplitudenverlauf ueber die Frequenzen. Und beim Betragsquadrat die spektrale Leistungsdichte. So funktioniert auch unser Gehoer und daher koennen wir das Betragsquadrat in dem Fall sehr wohl interpretieren. Zum Beispiel als Toene. Wir (physikaisch auch unser Gehoer) fuehren somit auf etwas, das fuer uns selbst unverstaendlich waere, eine mathematische Operation aus, das Betragsquadrat und das Ergebnis daraus ist uns dann vertraut. Musik z.B. Um Bach zu hoeren verwendet man in der Regel kein Oszilloskop (Zeitfunktion :-)
Aehnlich verhaelt es sich bei psi und das Betragsquadrat von psi stellt die Auftrittswahrscheinlichkeit z.B. eines Elektrons dar.

Nun ist eine solche aber eine statistische und voellig abstrakte Beschreibung.
Das ist ein Unterschied zu einem Frequenzspektrum, das wir hoeren.
Na gut, der Wetterbericht verwendet ebenfalls Auftrittswahrscheinlichkeiten zum Beispiel eine Regenwahrscheinlichkeit und solche koennen auch in der Beschreibung miteinander wechselwirken. Z.B. wenn sich zwei Wolken oder Temperaturbereiche ueberlagern. Es kommt aber noch dicker. Denn die Kopenhagener Interpretation nimmt an, dass psi ueberhaupt nichts physikalisches beschreibt. Es gibt keine Wolken. Die Annahme der KI ist einzigartig in der Physik. Es gibt eine Beschreibung, aber (vor dem Wellenkolaps) nichts das beschrieben wird. Psi existiert alleine im Kopf des Beobachters oder es wabert als abstraktes Objekt durch die Lanschaft. So genau legt sich die KI da nicht fest. Und warum trifft sie diese Annahme ? Weil sie die Nichtlokalitaet bei der Verschraenkung nicht physikalisch erklaeren moechte. Wobei die Unschaerferelation diese ebenfalls nicht erklaeren kann, sondern nur suggerieren soll, dass es im Grunde aufgrund derer ganz natuerlich waere, dass die Verschraenkung nicht realistisch erklart werden kann. Was nicht zutreffend ist.
Heisenberg soll die Annahmen der KI, auch den Welle Teilchendualismus durch eine zwngende Irrationalitaet plausibilisieren.
Das akustische Beispiel zeigt jedoch, dass diese Plausibilisierung mehr als fragwuerdig ist. Das man nicht erwarten kann, dass zwei voellig verschiedene Beschreibungssysteme (Zeitbereich, Frequenzbereich) gemeinsam betrachtet werden koennen.
Spektrum und Zeitfunktion beschreiben bede das Selbe. Jedoch in verschiedenen "Beobachter" besser Beschreibungssystemen. Beides gleichzeit zu betrachten entspricht dem bei SRT Kitikern beliebten Fehler einen Vorgang aus zwei Beobachtersysemen gleichzeitig zu betrachten.
Es sind somit mehrere Punkte :

psi selbst
|psi|^2
Die Frage ob eine physikalische Entitaet vor dem Wellenkollaps existiert, die von |psi|^2 beschrieben wird.
Die Nichtlokalitaet und der Zufall.

Gruesse

Harti
26.01.12, 08:55
Hallo Richy,
vielen Dank für Deine eingehenden Erläuerungen. Ich bin weiterhin bemüht, die Dinge zu verstehen. Auf jeden Fall habe ich und wahrscheinlich einige Andere auch einen Eindruck gewonnen, um was es bei einer Wellenfunktion geht.
MfG
Harti

Ich
26.01.12, 23:26
Hi fossilium,
Du setzt bei Deiner Antwort wie selbstverständlich voraus, dass wir alle die gleiche Meinung darüber haben, was Elektronen „sind“. Du argumentiert mit einem Erklärungsmodell, das wie selbstverständlich davon ausgeht, dass sich Elektronen wie Quanten verhalten (und als wüssten wir alle, was Quanten ist). Ich habe dagegen mehrfach betont, dass ich über die Elektronen gar nichts wesenhaft voraussetze. Das ist sehr wichtig.
Schmarrn. Ich setze gar nichts voraus, ich gebe dem Baby nur einen Namen. Elektronen verhalten sich deswegen wie Quanten, weil ich "Quanten" alle die Dinge nenne, die sich wie Elektronen verhalten.

Die Frage ist doch, ob man das Ergebnis des Doppelspaltversuchs erklären kann, o h n e für das modellhafte Wesen des Elektrons etwas vorauszusetzen, ohne das gedankliche Vorurteil, hier wären Quanten mit wechselnden Eigenschaften im Spiel. Diese Voraussetzungen bzw. Vorweg-Annahmen führen bei der Deutung des Ergebnisses doch zu logischen Widersprüchen (wie vieles in der QM), zu Unanschaulichtkeit, sie erklären das Quant als wesenhaft widersprüchlich.
Auch Schmarrn. Ich weiß nicht, was du unter "Quanten" verstehst, aber diese "logischen Widersprüche" und das Quant als etwas "wesenhaft Widersprüchliches" sind deine Erfindung. Ich habe dem Quant explizit nichts dergleichen angehängt, und ich habe explizit erläutert, dass die "Widersprüche" erst dann auftauchen, wenn man das Quant in die klassischen Wortbedeutungen pressen will. Weil es nicht klassisch ist. Lies doch wenigstens, was ich schreibe.

Das kann man als natürlich akzeptieren. Oder eben nicht. Deswegen will ich weg von den (immer unausgesprochenen) Voraussetzungen bei der Interpretation des Versuchs. Und genau damit kommst Du jetzt an.
Womit?
Ich habe gesagt, dass da etwas unterwegs ist, zu dessen Beschreibung man im klassischen Welle/Teilchen-Bild die Eigenschaften von beiden braucht, Welle und Teilchen. Das ist eine simple Wahrheit, da brauchst du jetzt nicht mit deiner Philosophie dagegenzureden. Das ist einfach so.
Also konkret stellt sich mir die Frage, ob ich die lokale Streuung dieser Wirkungen auch a n d e r s erklären kann, als - wie üblich - dem Elektron (oder was immer da wirkt) die gängigen Wellen- und Teilchen“eigenschaften“ zuzuschreiben.

Darum geht es. Ich würde eine Erklärung versuchen, wenn ich soll.
Dann mach. Wir haben Photonen der Wellenlänge 1 µm, und einen Doppelspalt je 1 µm breit, 5 µm Mittenabstand. Der Schirm ist in 10 mm Abstand. Welches Bild sehe ich auf dem Schirm und warum?
Wenn du das nicht sagen kannst, dann kannst gar nichts erklären. Versuche, mit dieser Erkenntnis zu leben.
Wenn du's aber sagen und erklären kannst, dann melde dich, dann können wir gerne diskutieren.

richy
27.01.12, 01:55
@ich
Welches Bild sehe ich auf dem Schirm und warum?
Das halte ich bereits schon fuer eine sehr anspruchsvolle Aufgabe.
Denn ein einzelnes Elektron erzeugt einen einzelnen Punkt und kein Bild. Ein positivistisch veranlagter Mensch wuede sogar bestreiten, dass das Gesamtbild vieler einzelner Elektronen tatsaechlich als eine Messung, als ein realistisches Bild zu betrachten ist. Vor etwa 2 oder 3 Jahren hat ein Moderator dieses Forums noch behauptet, dass das Interferenzbild beim DS Versuch nicht als Messung betrachtet werden kann. Nicht voellig unbegruendet. Allerdings finden sich solche Zeitgenossen immer weniger. Dennoch folgenden Gedanken :

Ich meine dass es nur schwer moeglich ist solch ein Detektorbild zu beurteilen, ohne etwas genauer ueber den zeitlichen Realitaetsbegriff nachzudenken.
Nichts abgehobenes, sondern ganz einfache Gedanken.
Dazu gehoert zunaechst, dass man sich klar macht, dass unsere zeitliche Realitaet idealisiert ledigich einen Zeitpunkt darstellt. Die Gegenwart ist unsere Realitaet. In praktischer Form verschmiert ueber gewisse Intervalle der Vergangenheit. Um einen Ton wahrzunemen reicht sicherlich kein einzelner Zeitpunkt. Aber ok, das sind im konkreten Fall des Detektorbildes keine erheblichen Details.
Nemen wir an ein Elektron schwaerzt zum Zeitpunkt t=tr gerade den Detektor und wir erleben gerade den Zeitpunkt tr als Realitaet. Dann sind alle Ereignisse die den Detektor zuvor geschwarzt haben als nichtreal zu betrachten, denn sie gehoeren zur Vergangenheit. Jedoch lediglich die Ereignisse, nicht das Resultat dieser Ereignisse. Denn der Detektor speichert die Schwarzung, so dass man die Wirkung vergangener Ereignisse fuer t=tr als real bezeichnen kann. Das Ereignis der Schwaerzung ist zwar Vergangenheit und damit irreal aber die Schwaerzung selbst bleibt fuer t=tr als Realitaet vorhanden.
Man kann das sehr viel einfacher ausdruecken, dass ein Detektor einen zeitlichen Integrator darstellt. Und diese Eigenschaft fuehrt dazu , dass der Detektor bereits irreale Ereignisse wie vergangene Schwaerzungen in jeden zeilichen Realitaetspunkt mittels Integration abbildet.
Und damit muss das Interferenzbild wenigstens in integralem Charakter als real betrachtet werden. Und damit auch der Wellencharakter.

Ist dies konform zur Kopenhagener Interpreation ? Ein physikalisch nachgewiesener Wellenchakater.

Ich weiß nicht, was du unter "Quanten" verstehst, aber diese "logischen Widersprüche" und das Quant als etwas "wesenhaft Widersprüchliches" sind deine Erfindung.

Also langsam mal. Natuerlich ist der Welle Teilchen Dualismus der KI ein voelliger Widerspruch. Dass man dafuer ein Wort erschaffen hat und die Lehrmeinung einfach nachplappert aendert daran absolut nichts.
Die Auslegung der Heisenbergschen Unschaerferelation als scheinbar unuebewindbarer Widerspruch ist ja gerade dazu eingefuehrt worden um den Welle Teilchen Widerspruch zu rechtfertigen.

Gruesse

Hawkwind
27.01.12, 09:58
Also langsam mal. Natuerlich ist der Welle Teilchen Dualismus der KI ein voelliger Widerspruch.

Gruesse

Du immer mit deiner "KI" ... wieso denn "der KI"???
Die Beobachtung des Welle-Teilchen-Dualismus hatte schon lange vor Entdeckung von Quantenmechanik samt ihrer diversen Deutungen stattgefunden. Diese Beobachtung war letztlich eine der Hauptmotivationen, die klassische Physik zu revolutionieren und die Quantenmechanik zu entwickeln.

Welle-Teilchen-Dualismus ist ein empirisches Faktum und keine Eigenschaft irgendeiner speziellen Deutung.
Siehe Spalt-Doppelspalt-Experimente.

Man hat eine Theorie gebaut, die diesen Dualismus integriert hat. Das ist unverzichtbar. Auch nach anderen Deutungen verhält sich ein Elektron mal mehr wie ein Teilchen und mal mehr wie eine Welle; ansonsten wäre so eine Deutung auch uninteressant.

Gruß,
Uli

Hawkwind
27.01.12, 10:58
Hallo JoAx,


ich stelle mir unter einer mathematischen Funktion eine Beziehung vor.
Geschwindigkeit = Beziehung von eindimesionalem Raum (Strecke) pro Zeit.
Beschleunigung = Beziehung von Geschwindigkeit (Funktion 1. Grades) im Verhältnis zu Zeit; ich nehme an, man nennt dies Funktion zweiten Grades.

Um welche Beziehung handelt es sich bei einer Wellenfunktion ? Was wird bei einer Wellenfunktion zueinander in Beziehung gesetzt ?
Kann man sich eine Wellenfunktion als Beziehung vorstellen ?

MfG
Harti

Eine Wellenfunktion ermöglicht Vorhersagen statistischer Natur: den Erwartungswert einer Messung (d.h., der "wahrscheinlichste Wert"), die Breite der Wahrscheinlichkeit, die Wahrscheinlichkeit dafür, irgendeinen vorgegebenen Wert zu messen, etc..

Die Wellenfunktion kann in verschiedenen "Darstellungen" berechnet werden; am häufigsten hat man es mit der "Ortsdarstellung" zu tun; dann ist sie eine Funktion der Raum- und Zeitkoordinaten. In der nichtrelativistischen Quantenmechanik ergibt sie sich als Lösung einer partiellen Differentialgleichung, die 1. Ordnung in der Zeit und 2. ordnung in den Raumkoordinaten ist:

http://www.quanten.de/forum/images/misc/quanten_header.jpg

richy
27.01.12, 17:29
Hi Hawkwind
Unter Welle-Teilchen-Dualismus versteht man einen klassischen Erklärungsansatz der Quantenmechanik, der besagt, dass Objekte aus der Quantenwelt sich in manchen Fällen nur als Wellen, in anderen als Teilchen beschreiben lassen. Mit der Interpretation der statistischen Wahrscheinlichkeiten im Rahmen der Kopenhagener Deutung (1927) bekam der Begriff eine etwas andere Bedeutung: Jede Strahlung hat sowohl Wellen- als auch Teilchencharakter, aber je nach dem durchgeführten Experiment tritt nur der eine oder der andere in Erscheinung.
Wiki immer mit seiner "KD" ...
Die Beobachtung des Welle-Teilchen-Dualismus hatte schon lange vor Entdeckung von Quantenmechanik samt ihrer diversen Deutungen stattgefunden.
Um diese Beobachtungen geht es fosslilium aber nicht. Eine EM Welle ist nicht |psi|^2. Es geht auch nicht um das was beobachtet wird. Das zweifelt doch niemand an. Und es haengt von den eigenen Vorstellungen ab ob ein Welle Teilchen Dualismus beobachtet wird. Denn dem Wort "Dualismus" kommt historisch bedingt eine spezielle Bedeutung zu. Ein Vertreter der BM beobachtet keinen Welle Teilchen Dualismus. Und insbesonders wird seitens einiger Seiten im Netz abgeraten diese Bezeichnung ueberhaupt zu verwenden, die sicherlich nicht vom Himmel gefallen ist.
Und dass dieser Dualismus von einigen Seiten mit einer Komplementaritaet begruendet wird zeigt alleine die Ueberschrift dieser Seite hier :
http://www.spektrumverlag.de/alias/dachzeile/komplementaritaet-und-welle-teilchen-dualismus/822095
Komplementarität und Welle-Teilchen-Dualismus
Jedes quantenphysikalische Objekt hat stets sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften ...
Das steht nicht dass das eine oder andere beobachtet wird, sondern dass das Quantenobjekt selbst dualistisch sei. Auch in der VWI koennte man dies so formulieren, aber es wird eine Erklaerung angegeben die keinen Widerspruch enthaelt.
oder im Text ..
Seit das Komplementaritätsprinzip vor mehr als 70 Jahren geprägt worden ist, gilt es unter Physikern oft einfach als Folge der Unbestimmtheitsrelation. Ihr zufolge stößt man bei der gleichzeitigen Messung von zwei komplementären Beobachtungsgrößen, beispielsweise Ort und Impuls, immer an eine fundamentale Grenze der Genauigkeit. Darum läßt sich das Verhalten eines Quantenobjekts normalerweise nicht vollständig erfassen, und folglich – so die gängige Argumentation – können wir es nie gleichzeitig als Welle und Teilchen beobachten.
Das ist eine Frage der Interpretation und darauf habe ich Fossilium hingewiesen. Dass dies eben alles seitens der Interpretationen schon diskutiert wurde und wird. Er kann sich dort aussuchen was ihm zusagt.
Gruesse

JoAx
27.01.12, 18:24
Hi richy!


Ich meine nicht dass der deterinierte Zufall (Chaos) z.B. in der BM eine zwingend notwendige Annahme ist.


Ist der Zufall dort denn überhaupt determiniert?
Oder in der VWI?


Sie nehmen jedenfalls keinen objektiven Zufall an sondern Determinismus.


D.h., zumindest du verstehst unter einem objektiven Zufall einen "Wert" der ... wie zustande kommt?
Ich möchte auf folgendes hinaus -> Wenn der scharfe Wert einer Observablen nicht durch ein (objektiven) Zufall zustande kommt, sondern durch mehrere (objektive ...), dann ist das Ergebnis immer noch nicht "determiniert & (leicht) chaotisch", sondern "zufällig & ...", ich denke das reicht auch. Einfach zufällig.

Bloß kann der Zufall nicht noch zufälliger werden. Zufall ist Zufall. D.h. aber, dass die mögliche Mehrzahl an zufälligen WW-en das End-Ergebnis nur weniger zufällig erscheinen lassen kann, nicht mehr zufälliger. :)


Gruß, Johann

amc
27.01.12, 18:35
Hi Richy,

Das ist eine Frage der Interpretation und darauf habe ich Fossilium hingewiesen.

Nur um das hier zu betonen - in dem Artikel geht es erstmal darum, dass die Unbestimmstheitsrelation offenbar nicht als Ursache für die Komplemtarität, und im speziellen für den Welle-Teilchen-Dualismus anzusehen ist. Diese Phänomene bleiben auch dann bestehen, wenn man die Unbestimmtheitsrelation umgeht. Es handelt sich bei der Komplementarität folglich wohl um etwas viel elemtareres in unser physikalischen Welt.

Ich denke, wenn man sich darauf einigt, dass es sich bei diesen Phänomenen erstmal um theoretisch und experimentell bestätigte Tatsachen handelt, es also Fakt ist, der Dualismus der Welle-Teilchen-Erscheinungen ist unbestritten, dann haben wir hier schon viel gewonnen. Gerade für Leute, die sich kaum bis gar nicht auskennen (noch weniger als ich :rolleyes: ). Lediglich dafür, wie man diese Erscheinungen nun erklären möchte, benötigt man Interpretationen (z.B. ob sich der Dualismus an irgendeiner Stelle in einem gewisssen Sinne dann doch auflöst; oder es tatsächlich als Objekt anzusehende Dinge sind, die ihren Zustand wechseln; oder es vielleicht doch ganz anders ist als gedacht ...). Oder man lässt die Interpretationen einfach weg, und kümmert sich nicht um das "warum", auch eine von vielen bevorzugte Wahl.

Grüße, AMC

richy
27.01.12, 18:59
Hi Jaox
Ist der Zufall dort denn überhaupt determiniert?

(In der BM) Ja, das geht auch aus dem Wiki Eintrag und vielen anderen Darstellungen hervor. Und daher auch die Geleichgewichtshypothese. Nur mal als Beispiel
Die bohmsche Mechanik ist eine deterministische Theorie und erlaubt eine einfache Lösung des Messproblems der Quantenmechanik, d. h., der Akt der Messung bzw. Beobachtung spielt keine ausgezeichnete Rolle (zum Messproblem siehe auch den Artikel zu Schrödingers Katze).

Oder in der VWI?
Ebenfalls, aber da betrifft der Determinismus das ganze Hyperuniversum. Man kann diesen nicht alleine auf unsere Realitaet reduzieren und somit ist das kaum ein Unterschied mehr zu einem objekiven Zufall.

Es ist doch auch logisch. Vielleicht wird jetzt wieder ein Gemecker kommen, aber der objektive Zufall ist nun alles andere als eine realistische, physikalische Groesse. Der ist in keinster Weise erfassbar. Ein Realismus nimmt viele Welten an oder Trajektorien um genau solche unrealistische Groessen zu vermeiden. Wenn man dann dennoch einen "Gotteszufall" annimmt waere dies doch (scheinbar) alles fuer "Schroedingers Katz".
Aber wie erwaehnt waere es kein Widerspruch eines Realismus darin dennoch einen objektiven Zufall anzunehmen. (Heim waere solch eine Theorie) Und ich nehme dies auch an.
Beides. Objektiven Zufall und viele Welten

Gott wuefelt nicht !
Wer dann ?
Realist,Determinist : Die Natuer selbst ist der Wuerfel.

D.h., zumindest du verstehst unter einem objektiven Zufall einen "Wert" der ... wie zustande kommt?
Durch einen determinierten physikalischen und damit beschreibbaren Vorgang. Ok man muesste hier auch Aspekte einer Akausalitaet betrachten aufgrund des Zeitpfeils. Aber das wird meistens leider ausser acht gelassen.
Der Zufall der BM ist einfach das Chaos der Chaostheorie. Schon bei einfachen Mehrkoerperproblemen tritt dieses auf :
Die Bewegung von Billardkugeln ist bereits nach der 9ten Karambolage der Kugeln völlig unberechenbar, wenn sich ein Zuschauer im Raum bewegt, der auf die Kugeln äußerst geringe Gravitationskräfte ausübt. Das erstaunlichste Beispiel ist aber folgendes: Die Bewegung von Sauerstoffmolekülen, die in einer Sekunde milliardenfach zusammenprallen, ist bereits nach der 56ten Karambolage, also einem Bruchteil von Millisekunden, nicht mehr berechenbar, wenn man die geringste aller auf die Moleküle wirkenden Kräfte berücksichtigt, nämlich die Gravitationskraft eines Elektrons, das sich irgendwo am Rande des Universums befindet.
http://www.philippi-trust.de/hendrik/braunschweig/wirbeldoku/stein.html

Ich meine es ist doch ganz einfach. Das Universum ist nichtlinear und ein 10^80 Koerpersystem. Da ist nichts geschlossen berechenbar und Chaos gibt es an jeder Ecke auch makroskopisch. Im Verhulst 1989 Beitrag habe ich doch auch gezeigt woran alleine die Berechnung der Anfangswerte scheitert. Und schon damit scheitert der Daemon.
Wenn der scharfe Wert einer Observablen nicht durch ein (objektiven) Zufall zustande kommt, sondern durch mehrere (objektive ...), dann ist das Ergebnis immer noch nicht "determiniert & (leicht) chaotisch", sondern "zufällig & ...", ich denke das reicht auch. Einfach zufällig.

Ja klar. Aber man benoetigt ueberhaupt keinen objektiven Zufall um chaotisches , zufaelliges zu erzeugen. Auch die Zahlenfolge hier scheint zufaellig.
y(k+1)=4*y(k)*(1-y(k)) y(0)=0.1
Wobei dies einen schlechter Zufallszahlengenerator darstellt. Einen guten kannst du nicht mehr vom objektiven Zufall unterscheiden.

Gruesse

richy
27.01.12, 19:17
Vielleicht hilft dies hier weiter :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Mathematisches_dreifachpendel.gif

Oder dieses PDF zum Chaos in der Qunatenmechanik :
http://people.maths.ox.ac.uk/~porterm/papers/germqc.pdf

richy
27.01.12, 19:37
Hi AMC
Nur um das hier zu betonen - in dem Artikel geht es erstmal darum, dass die Unbestimmstheitsrelation offenbar nicht als Ursache für die Komplemtarität, und im speziellen für den Welle-Teilchen-Dualismus anzusehen ist.

Komplementaritaet ist ein Unwort schlechthin und vor der Bezeichnung Welle Teilchen Dualismus wird auch an Schulen gewarnt. So gesehen : Ja.

Diese Phänomene bleiben auch dann bestehen, wenn man die Unbestimmtheitsrelation umgeht.

Wenn ich die Bezechungen wie oben verstehe : Nein.
Keiner umgeht die Unbestimmtheitsrelation. Die ist der Fakt. Dualismus und Komplementaritaet Kunstwoerter, die daraus interpretiert werden.

Es handelt sich bei der Komplementarität folglich wohl um etwas viel elemtareres in unser physikalischen Welt.
Komplementaritaet ist eine Interpretation um die Irrealitaet von Psi mittels Heisenberg zu rechtfertigen. Mag sein dass unsere Welt so funktioniert. Irreal. Es muss aber nicht so sein.

der Dualismus der Welle-Teilchen-Erscheinungen ist unbestritten,

Das Welle-Teilchen-Erscheinungen beobachtet werden ist unmstritten aber nicht dass dies einen Dualismus darstellt.
Wenn ich von einem Laib Brot eine Brotscheibe abschneide , ist dann Brot dualistisch weil es zugleich Scheibe Brot und Laib Brot ist ?

BTW: Schau die die Seite "Dualismus" bei WIKI lieber nicht an :-)
Und wenn du dir sie anschaust, dann duerfte wohl klar sein, woher dieses Wort seinen Ursprung hat.

Gruesse

amc
27.01.12, 20:33
Keiner umgeht die Unbestimmtheitsrelation. Die ist der Fakt. Dualismus und Komplementaritaet Kunstwoerter, die daraus interpretiert werden.

Damit klarer wird, wie es gemeint ist:
(wen es interessiert ...)

Die von der Unbestimmtheitsrelation gesetzten Grenzen sind nicht der einzige Mechanismus, mit dem die Natur Komplementarität erzwingt. Wir haben nämlich vor kurzem entdeckt, daß sich im Prinzip Welcher-Weg-Detektoren konstruieren lassen, welche die Bewegung der beobachteten Objekte nicht beeinflussen und somit die Unbestimmtheitsrelation umgehen.

Das Konzept dieses neuartigen Detektors beruht auf einer Variante des Doppelspalt-Versuchs. Der amerikanische Physiker Richard P. Feynman (1918 bis 1988, Nobelpreis 1965) hat eine solche Variante in seiner Einführung in die Quantenmechanik (im dritten Band seiner berühmten "Lectures on Physics") beschrieben. Er machte die interessante Beobachtung, daß man mit Elektronen anstelle von Photonen einen besseren Zugriff auf die interferierenden Objekte gewinnt. Da Elektronen Welleneigenschaften haben, können sie - genau wie Licht - in einem Doppelspalt-Versuch ein Interferenzmuster erzeugen. Doch weil sie obendrein elektrisch geladen sind, treten sie mit elektromagnetischen Feldern - also auch mit Licht - in Wechselwirkung. Folglich kann man Welcher-Weg-Information erhalten, indem man Licht an ihnen streut.

Feynman schlug folgende Methode vor: Man plaziere knapp hinter der Platte eine Lichtquelle symmetrisch zwischen den beiden Spalten. Einige Photonen prallen dann von den Elektronen ab, und ihre Bewegungsrichtung zeigt an, ob sie aus der Nähe des einen oder des anderen Spalts kommen.

Feynmans Analyse des Elektron-Photon-Stoßes zielt auf zwei Variable: den auf das Elektron übertragenen Impuls und die Unbestimmtheit bei der Messung des Elektron-Orts. Wie bei Einsteins Gedankenexperiment mit dem Rückstoß auf die bewegliche Spaltplatte müssen auch hier beide Größen sehr klein sein, wenn man sowohl Welcher-Weg-Information als auch Interferenzmuster erhalten will - und zwar kleiner, als Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation erlaubt.

Mit dem neuen Welcher-Weg-Detektor folgen wir Feynmans Vorschlag, umgehen allerdings die Impulsstöße. In unserem Gedankenexperiment lassen wir nicht Elektronen, sondern Atome interferieren. Vor die beiden Spalte stellen wir je einen kleinen kastenförmigen Hohlraum, so daß jedes Atom einen davon durchqueren muß, bevor es zur Spaltplatte gelangt (Bild 3). Bei den dafür erforderlichen experimentellen Techniken haben Forscher an der Universität München, am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching, an der Yale-Universität in New Haven (Connecticut) und der École Normale Supérieure in Paris in den letzten Jahren enorme Fortschritte erzielt: Man vermag nun ohne weiteres im Experiment einzelne Atome durch Hohlräume zu schicken.

Wir regen zunächst jedes Atom mit einem kurzwelligen Laser an; das heißt, es absorbiert ein Photon der Laserstrahlung und geht dabei in einen höheren Energiezustand über. Die Geometrie der beiden Hohlräume wird so gewählt, daß die angeregten Atome gezwungen sind, in einen niedrigeren Energiezustand überzugehen, wobei sie ein längerwelliges Photon aussenden. (Diese Wellenlängen sind mit jener der Strahlung in einem Mikrowellenherd vergleichbar.) Über einen Nachweis dieses längerwelligen Photons läßt sich dann ermitteln, welchen Hohlraum - und folglich welchen Spalt - das Atom durchquert hat.

Mit dieser Methode umgehen wir Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation, weil die Freisetzung des Photons im Hohlraum die Bewegung des Atoms nicht beeinflußt. Um Störsignale zu minimieren, müßte man im realen Experiment die Hohlräume extrem tief kühlen und zudem mit supraleitenden Wänden ausstatten, damit die Photonen sich darin lange genug speichern lassen (siehe hierzu "Hohlraum-Quantenelektrodynamik" von Serge Harouche und Jean-Michel Raimond, Spektrum der Wissenschaft, Juni 1993, Seite 48).

Insofern diese Nachweismethode die Bewegung des Atoms nicht stört, könnte man vermuten, daß das Atom seine Fähigkeit zur Interferenz behält. Wir würden demnach Information über den Weg erhalten (ein Indiz für die Teilchennatur des Atoms) und gleichzeitig ein Streifenmuster als Beweis für seinen Wellencharakter.

Doch diese Annahme ist falsch. Wie unsere Analyse zeigt, schließen sich Welcher-Weg-Information und Interferenzmuster weiterhin gegenseitig aus. Sobald wir Information über den eingeschlagenen Weg erhalten, verschwindet das Interferenzmuster, und zu sehen ist nur noch ein großer Fleck in der Mitte des Schirms. Das heißt: Wir können zwar Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation umgehen, nicht aber Bohrs Komplementaritätsprinzip.

Die Komplementarität behauptet sich dabei auf sehr subtile Weise. Sie verbirgt sich in den Korrelationen zwischen der Bewegungsfreiheit des Atoms einerseits und den Photonen im Hohlraum andererseits, die letztlich den Verlust des Interferenzmusters bewirken. Es ist, als hätte jedes Atom ein Etikett, das anzeigt, durch welchen Spalt es gekommen ist, und als dürften verschieden gekennzeichnete Atome nicht miteinander wechselwirken. Als Etikett fungiert das im Hohlraum abgegebene Photon. Wie weit der Schirm, auf dem die Interferenz erscheint, von den Welcher-Weg-Detektoren entfernt liegt, spielt dabei keine Rolle. Wenn erst einmal eine Korrelation zwischen einem etikettierten Atom und dem entsprechenden Hohlraum hergestellt worden ist, bleibt sie bestehen.
(Dies ist nur ein Auszug. Um den Artikel komplett zu lesen muss man Abonnent sein, oder eine Gebühr bezahlen.)

Das Welle-Teilchen-Erscheinungen beobachtet werden ist unmstritten aber nicht dass dies einen Dualismus darstellt.

Deswegen habe ich ganz bewusst geschrieben: "Der Dualismus von Welle-Teilchen-Erscheinungen", und nicht "Der Welle-Teilchen-Dualismus". ;)

Grüße, AMC

richy
27.01.12, 21:52
Hi AMC
Dieser Versuch ist ja brandneu. Dass du dich auf diesen beziehst konnte ich nicht wissen. Bauhof hat ihn gerade auch hier geposted.
http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?p=66314#post66314
Also wenn das alles seine Richtigkeit hat, dann waere das ein Beweis, dass tatsaechlich ein objektiver Zufall existiert. Das waere meiner Meinung nach sensationell.
Eine deteminierte Bohmsche de Broglie Mechanik damit widerlegt.

Deswegen habe ich ganz bewusst geschrieben: "Der Dualismus von Welle-Teilchen-Erscheinungen", und nicht "Der Welle-Teilchen-Dualismus".

Das habe ich mir fast gedacht :-)

amc
28.01.12, 00:22
Dieser Versuch ist ja brandneu. Dass du dich auf diesen beziehst konnte ich nicht wissen.

Hab ich auch nicht. :) Habe ich auch jetzt erst mitbekommen. Ich habe mich auf den von dir zitierten Spektrum Artikel bezogen. Handelte sich dabei allerdings auch nur um ein (durchgerechnetes) Gedankenexperiment, weil sie diesen damals nicht tatsächlich duchrführen konnten.

Dann gibt es also, zu dem von Bauhof ins Spiel gebrachten Versuch, Parallelen zu diesem Artikel? Wer da noch an den Zufall glaubt ;)

Grüße, AMC

fossilium
28.01.12, 00:34
Hi zusammen,

eigentlich ging es mir um folgendes: nachdem auf meinen Beitrag „Die Welt besteht nicht aus Materie“ keiner eingegangen ist, wollte ich die Frage „was ist Beobachtung ?“ an Hand der Ergebnisse des Doppelspaltversuchs mit Elektronen Euch sozusagen durch die Hintertür erneut vorlegen. Aber das war so schlecht und missverständlich gemacht, dass dann die Diskussion einen ganz anderen Verlauf nahm. Und plötzlich hatte ich mich noch in die Situation manövriert, das periodische Diagramm anders als mit dem üblichen Welle-Teilchen Dualismus erklären zu müssen – was ich auch gemacht habe, was aber ebenfalls unterging.

Dabei geht es mir um folgendes:

Wir haben Modelle, um Beobachtungen zu erklären, der Doppelspaltversuch ist nur ein Beispiel. Diese Modelle postulieren Objekte wie Quanten und Elektronen, die klassisch nicht erklärbar sind – damit eben unerklärlich. Aber diese Unerklärlichkeit stört uns gar nicht. Wir tun so, als sei die Unerklärlichkeit kein Problem. Möglicherweise weil es mathematisch funktioniert. Der erklärbare physikalische wesenhafte Gehalt ist nicht so wichtig. Wer da anderer Meinung ist, soll mal anschauliche wissenschaftliche - eben klassische - Erklärung geben, was ein Quant oder ein Elektron ist – soll ja dasselbe sein.

Wenn man dagegen den Wesensgehalt hinterfragt, kommen jede Menge unterschiedliche Wesensdeutungen (Interpretationen in klassischen Bildern). Der wesenhafte Inhalt unserer Modelle lässt sich weder verständlich darlegen, noch herrscht Einigkeit über halbverständliche Beschreibungen – weder in der Quantenmechanik noch der Relativitätstheorie.

Fragt man nach dem warum, erhält man als Antwort: weil das Ergebnis von Beobachtungen unterschiedlich interpretiert wird – mit unterschiedlichen Modellen.

Also frage ich: was sind denn diese Beobachtungen genau ? W a r u m kann man diese unterschiedlich interpretieren ? Wo liegt die Ursache dieser Deutungsprobleme - das ist die Mutter der Fragen. Liegt es an der Natur, die sich hinter Unschärfen verbirgt, vor den Blicken der Menschen, wie auch den Wesen anderer Welten ? Oder liegt es an unserer (evolutionären ?) Beschränktheit ? Oder an einer falschen Fragestellung ?

Wenn wir diese Frage beantworten, dann kommen wir vielleicht dahinter, was die Beobachtungen im Mikrokosmos so mehrdeutig macht.
Diese Frage nach der Mehrdeutigkeit – oder erstmal überhaupt die Frage, was Beobachtung ist (die ja letzlich über die Güte eines Modells entscheidet) wollte ich diskutieren.

Also: Was ist Beobachtung und was macht sie mehrdeutig ? Damit es nicht zu philosophisch wird, kann man "Beobachtung" auch erst mal physikalisch beschreiben. Da wird vielleicht schon so manches klar.

Grüsse Fossilium

richy
28.01.12, 04:25
Hi fossilium
Wir haben Modelle, um Beobachtungen zu erklären, der Doppelspaltversuch ist nur ein Beispiel.
Ich wuerde dies etwas genauer formulieren :
Wir haben mathematische Modelle, um Beobachtungen zu beschreiben. Die Schroedingerleichung zum Beispiel.
Wobei diese ebenso wie die Maxwellgleichungen nicht aus uebergeordneten Gleichungen bisher herleitbar ist. Es gibt da bei Maxwell den Spruch : "Gottes Hand schrieb sie". Und in beiden Fallen gibt es an dieser Hand kaum etwas zu deuteln. Am mathematischen Modell. Ebensowenig an den Beobachtungen.
Diese Modelle postulieren Objekte wie Quanten und Elektronen, die klassisch nicht erklärbar sind – damit eben unerklärlich.
Ja genau. "Quantenobjekt" mag ein sinnvoller Ausdruck sein, aber er erklaert nichts. Wenn ein Kanninchen aus dem Hut springt und ich dieses HuKa=Hutkanninchen nenne erklaert dies auch nichts.
Aber diese Unerklärlichkeit stört uns gar nicht. Wir tun so, als sei die Unerklärlichkeit kein Problem.
Ja, die meisten stoert dies ueberhaut nicht. Und in einigen Faellen geht dies so weit, dass derjenige, der ein HuKa als nicht voellig normal betrachtet selbst als etwas abnormal betrachtet wird. Ich empfinde dies als Verniedlichung der Quantenmechanik. Die spukhafte Fernwirkung loest sich magisch auf, Dualismen sind selbstverstaendlich, ebenfalls ein objekiver Zufall u.s.w.
Der wesenhafte Inhalt unserer Modelle lässt sich weder verständlich darlegen, noch herrscht Einigkeit über halbverständliche Beschreibungen

Gerade die realistischen Versionen sind im Grunde recht verstaendlich. Allerdings enthalten sie exotische Elemente, wie einen Konfigurationsraum. Zusaetzliche Dimensionen.
Die KI ist etwas unverstaendlicher, da es davon unzaehlige Variationen gibt und ihre Annahmen weit mehr als ein physikalische Verstaendnis erfordern. Inzwischen nimmt man wohl auch dort einen Konfigurationsraum an, viele Welten. Aber diese sind lediglich gedacht und damit wohl nicht erwaehnenswert. :-)

Also frage ich: was sind denn diese Beobachtungen genau ?
Im Grunde lassen sich diese auf die Nichtlokalitaet bei der Verschraenkung, somit dem EPR Experiment und den Bellschen Ungleichen reduzieren.
Die Quantenwelt ist nichtlokal. Es existiert eine spukhafte Fernwirkung (Albert Einstein)
Dazu wird ein objektiver Zufall angenommen.
Eine Unschaerfe aufgrund der Fouriertransformation ist ganz normale Mathematik. Lediglich die in der QM auftretenden Groessen sind etwas ungewoehnlich.

W a r u m kann man diese unterschiedlich interpretieren ? Wo liegt die Ursache dieser Deutungsprobleme
Die Ursache liegt bei Niels Bohr, Albert Einstein und dass Hugh Everetts Modell sowie das Dekohaerenzprogamm nicht von Anfang an zur Verfuegung standen.

EINSCHUB
Vielleicht auch bei den Einschraenkungen der Fouriertransformation, die nicht bedacht werden. Diese ist nur fuer eingeschwungene Systeme geeignet. Fuer transiente Vorgaenge muss die La Place Transformation verwendet werden. Ebenso stellen Ur und Bildbereich einer Integraltransformation alles andere dar als komplementaere, sich ergaenzende Groessen.
Was wird denn in cos(w*t) ueber dirac(-w) + dirac(w) zu einer Einheit ergaenzt ?
Dieser komplementaere Trugschluss hat seinen Ursprung auch bei unseren Sinnesorganen. Denn wir koennen Frequenzen und deren zeitlichen Huellenkurven z.B. als Ganzes akustisch wahrnehmen. Z.B in Form einer angeschlagenen Pianotaste. Diese gleichzeitige Wahnehmung von Ur und Bildbereich ist aber rein physiologischer Art und aus naturwissenschaftlicher Sicht eine sinneswahrnehmliche Taeuschung.
/EINSCHUB

Albert Einstein versuchte die QM, insbesondere deren Nichtlokalitaet realistisch zu erklaeren (Bertelmanns Socken). Niels Bohr hatte diesbezueglich die richtige Intuition, dass dies nicht moeglich waere. Zusaetliche Dimensionen wurden damals nicht ernsthaft in Betracht gezogen. Damit blieb Nils Bohr im Grunde keine andere Alternative als anzunehmen, dass die QM nicht rein physikalisch, realistisch erklaert werden koennte. Dass die Vorgaenge vor der Messung nicht mehr physikalischer Natur, sondern geistiger, abstrakter Natur sind.
Bell war wie Einstein Realist. Und eigentlich sollte EPR zeigen, dass Einstein recht hatte und die QM mittels lokaler Variablen, Bertelmanns Socken, realistisch erklaerbar sei.
Aber es kam eben anders. Einsteins einfacher Realismus war widerlegt. Und daraus schloss man vielleicht etwas voreilig, dass nun Bohrs Annahmen wohl richtig sein muessten. So schwer verdaulich diese auch sind.
Die realistischen Varianten wie BM und VWI erlangen erst jetzt wieder Beachtung.
Haette man sie damals ernster genommen, haette man Bohrs Interpretation als reine Esoterik verworfen. Aber wer weiss. Vielleicht ist es gar keine Esoterik.

Also: Was ist Beobachtung und was macht sie mehrdeutig ?

Die Beobachtungen sind nicht mehrdeutig , sondern deren Interpretationen.
Damit es nicht zu philosophisch wird, kann man "Beobachtung" auch erst mal physikalisch beschreiben. Da wird vielleicht schon so manches klar.

Und damit faengt die Problematik schon an.
Ersetzen wir die "Beobachtung" erstmal durch eine "physikalische Messung".
Was ist eine physikalische Messung ? Insbesonders : Was ist eine direkte physikalische Messung ? Die gibt es gar nicht. Physikalische Messungen verwenden immer Messprinzipien. Nun wird niemand daran zweifeln, dass die Schwarzung eines Detektors durch ein Elektron einer Messung entspricht.
Aber entspricht das Inteferenzmuster, dass sich aus vielen solcher Schwaerzungen ergibt einer physikalischen Messung ? Bis vor kurzer Zeit war die Antwort der positivistischen Kopenhagener Deutung noch ein klares Nein.
Die Physik fing erst nach der Messung an. Nach einer "direkten Messung". Wenn ein Ereignis, dessen Wahrscheinlichkeit |psi|^2 beschreibt eingetreten ist. Die Welt vor dem Wellenkollaps war physikalisches Sperrgebiet. Ein Kollektiv von Ereignissen keine Messung.
"Shup up and calculate" Eine Einstellung die Widersprueche vermeidet denkt man. Gerade nicht ! Denn wenn ich das physikalische Sperrgebiet nicht in Betracht ziehe, dann muss ich letzendlich alle physikalischen Phaenomene dem zuordnen was ich letzendlich messe. Und das ist z.B. im Falle eines Elektrons ohne Frage ein Teilchen. Und wenn ich dessen Wellencharakter vor der Messung den Philosphen ueberlasse, dann ist dieses Teilchen aus physikalischer Sicht schizophren. Und das nannte sich dann Welle Teilchen Dualismus.
Mit Anton Zeilinger ist solch eine Sichtweise aber im Grunde nicht mehr zeitgemaess.
Daher auch KI statt KD.

Gruesse

fossilium
28.01.12, 14:34
Hi Richy,

was ist Beobachtung ? – Diese Frage will ich gerade nicht durch die Frage nach der physikalischen Messung ersetzen. Ich frage ganz gezielt: worin besteht Beobachtung physikalisch ? Welche Prozesse liegen der Beobachtung zugrunde ? Und an welcher Stelle des Prozesses ist die Gefahr am grössten, sich zu irren ?

Beobachten heisst zunächst sehen. Was sehe ich ?

Ich sehe, das ETWAS eine Wirkung erzeugt (eine Veränderung), z.B. färbt sich ein ansonsten weisser Schirm an bestimmten Stellen schwarz. Aber selbst diese so natürliche Wahrnehmung ist in Wirklichkeit ein äussert komplizierter physikalischer Prozess. Er beginnt, indem Licht (was ist das ?) vom Schirm ausgesendet wird, das unsere Netzhaut reizt, Elektronen freisetzt. Über elektrochemische Prozesse wird dann ein Abbild davon in unser Gehirn projektiert, wo dieses Abbild mit gespeicherten anderen Bildern verglichen wird – und bei diesem Vergleich schält sich dann heraus: das ist ein schwarzer Punkt bzw. eine strukturierte Punktmenge. Was wir „sehen“ nennen, ist also im Wesentlichen ein Gehirnvorgang. Zu etwas Objektivem, ausserhalb unseres Gehirn Gelegenes, wird das Beobachtete erst, weil wir a) alle die gleiche Imagination haben, b) der Schälprozess bei allen das gleiche Ergebnis liefert, und c) unsere Erfahrung durch Symbole wie Sprache und Begriffe alle in gleicher Weise geordnet und strukturiert haben. Erst nachdem wir das bei allen gleiche Ergebnis des Schälvorgangs auch noch auf einen einheitlich verstandenen Begriff gebracht haben, ist die Beobachtung beendet, und sind wir uns über das Beobachtete alle einig.

Wenn wir dann nach der Ursache der Schirmschwärzung fragen, dann geschieht wieder das Gleiche: zuerst wird alles Mögliche mit der gespeicherten Erfahrung (Wissen) verglichen, dann das Ausgewählte, dann die Details des Auserwählten, und während und am Ende des Vergleichs- und Auswahlverfahrens mit dem gespeicherten Wissen werden zu dem Ergebnis die passenden Begriffe ausgesprochen.

Ich nehme mal an, dass das erkenntnistheoretisch ein alter Hut ist. Trotzdem wird das, was daraus folgt, kaum zur Sprache gebracht: nicht die Natur beschränkt unser Wissen durch Unschärfen oder Komplementaritäten, sondern die unausbleibliche Verzerrung des Objektiven bei der Lichtabbildung ins Gehirn, der Vergleich des Abgebildeten mit unseren zwangsläufig beschränkten Erfahrungen (unser Nichtwissen selbst beschränkt es) und die begrenzte begriffliche Strukturierung unserer Erfahrung begrenzen es.

Oder – oder nur anders ausgedrückt: Nicht die Natur beschränkt unser Wissen, sondern die ganzen Irrtümer und Verzerrungen, die bei der Kette von Lichtreizung bis zur Sprache auftreten. Und die grösste Gefahrenstelle ist da, wo wir das vom Licht und den Elektronen ins Gehirn projizierte Bild mit unserer gespeicherten Erfahrung vergleichen. Dieser Vorgang ist der gefährlichste. Das Gehirn arbeitet nämlich effektiv - warum soll es das Abbild des Beobachteten mit Allem, Diesem und Jenen vergleichen ? Nein es lenkt uns schnell dahin, wo wir wahrscheinlich zustimmen, auf das Bewährte, sozial Verträglichste, das Wahrscheinlichste, das (energetisch, hormonell) optimale Ergebnis. Also wenn es darum geht, das Streifenmuster hinter dem Doppelspalt zu erklären – ja wo lenkt uns unser Gehrin hin: na klar, sagt es uns, das sind die Elektronen, die hier die bekannten Welleneigenschaften zum Ausdruck bringen. Denk ja nicht an was anderes, das wird überflüssige Energie und Mühe kosten.

Ja so gehen wir unserem Gehirn immer wieder auf den Leim. Unser Gehirn hat in unsere Erfahrung ein Netz von Vorurteilen eingesponnen, damit wir uns darin verfangen, wenn wir ohne Mühe überleben wollen.

Grüsse Fossilium

JoAx
28.01.12, 15:14
Hi fossilium!


...
Ja so gehen wir unserem Gehirn immer wieder auf den Leim. Unser Gehirn hat in unsere Erfahrung ein Netz von Vorurteilen eingesponnen, damit wir uns darin verfangen, wenn wir ohne Mühe überleben wollen.


Was soll das für die Physik implizieren, wenn das denn so wäre?


Gruß, Johann

fossilium
28.01.12, 16:49
Hi JoAx,


Was soll das für die Physik implizieren, wenn das denn so wäre?


Wenn ich weiss, wie mich und andere das Gehirn narrt, dann hilft mir das dabei, Mainstream-Meinungen in Frage zu stellen – die kommen nämlich genau so zustande.

Z.B. frage ich mich, ob Elektronen mit Dualismen oder Komplementaritäten unbedingt verknüpft sein müssen. Ob jedes physikalische Objekt Wellen- und Teilchencharakter haben muss. Das sind Zweifel an einem festgefügten Bestandteil der aktuellen Physik, aber diese Zweifel haben keine physikalischen, sondern erkenntnistheoretische Wurzeln (und natürlich noch andere).

Hinzu kommt:
Es hilft mir einfach beim Nicht-Ernst-genommen-werden, dass ich weiss, wie befangen wir alle sind.

Grüsse Fossilium

JoAx
28.01.12, 18:03
Hi fossilium!


Wenn ich weiss, wie mich und andere das Gehirn narrt, dann hilft mir das dabei, Mainstream-Meinungen in Frage zu stellen – die kommen nämlich genau so zustande.


Oder du meinst es nur, weil dein Gehirn dich abermals genarrt hat. :D


Z.B. frage ich mich, ob Elektronen mit Dualismen oder Komplementaritäten unbedingt verknüpft sein müssen. Ob jedes physikalische Objekt Wellen- und Teilchencharakter haben muss.


"Quantisiertheit" ist ein Charakter, das man mit "Teilchen" verknüpft. Die elektrische Ladung ist bsw. so eine Größe.
Wenn man nun den Aufenthalsort eines Elektrons berechnen möchte, dann kommt man nicht ohne Wellen-Funktionen aus.
Da haben wir also sowohl das Teilchen- wie Wellenhaftes. Da hat men keine freie Auswahl an "Werkzeugen".

Warum sind Ort und Impuls komplämentär? Weil man mit entweder nur einem oder nur anderem nicht viel bis gar nichts anfangen kann. Man braucht beides, um eine Bewegung zu beschreiben. Hat man einen Ort (x,y,z) und einen Impuls (grob - dr/dt) zu einer bestimmten Zeit t1, so kann man ausrechnen, wo sich ein Teilchen zum Zeitpunkt t2 befinden wird. Das war klassisch. Da haben Orte und Impulse absolut scharfe Werte, die man gleichzeitig "auslesen" konnte, ohne die betrachteten Objekte selbst zu stören. In der QM kann man das nicht mehr.

1. Kann man nicht absolut scharf "auslesen". Es wird immer eine, wenn auch kleine "Unsicherheit" bleiben.
2. Beeinflusst die Bestimmung des Ortes den Impuls. Und das um so stärker, je genauer der Ort eingeschränkt wird.
3. Will man so genau wie möglich den Impuls "auslesen", darf man nicht nach dem Ort fragen.

Da gibt es auch keine Wahl.


Gruß, Johann

JoAx
28.01.12, 23:57
Hi richy!

Also, für mich wäre Determinismus dann gegeben, wenn auch die absolut letzte/elementare "Handlung" gar keinen Zufallselement enthalten würde. Bei der BM wäre der Auftrittsort eines Elektrons auf dem Schirm zwar durch die vorangegangene WW-en determiniert, aber so lange diese WW-en selbst einen Zufall enthalten, wäre das imho noch lange kein Determinismus. IMHO natürlich.


Man kann diesen nicht alleine auf unsere Realitaet reduzieren und somit ist das kaum ein Unterschied mehr zu einem objekiven Zufall.


Das hat aber wieder nichts mit Nichtzufall zu tun. Es geht imho auch gar nicht darum den Zufall zu eliminieren, sondern "nur" um den "Wellenkollaps".


Vielleicht wird jetzt wieder ein Gemecker kommen, aber der objektive Zufall ist nun alles andere als eine realistische, physikalische Groesse.


Doch, warum nicht?


Der ist in keinster Weise erfassbar.


Was heisst erfassbar? Dass diesem kein Algorithmus zugrunde liegt, ist klar.


Der Zufall der BM ist einfach das Chaos der Chaostheorie. Schon bei einfachen Mehrkoerperproblemen tritt dieses auf :


Klar! Das kann's nicht sein. Der Unterschied zum geschielderten Billiard-Beispiel ist aber, dass bereits der erste "Zusammenstoß" unscharf ist. Würde man verlangen, dass die Rechnerei erst weiter gehen darf, wenn man tatsächlich scharfe Werte erhalten hat, dann wäre hier Schluß. Damit wäre der Zufall erfasst/"identifiziert", wenn auch nicht "beschrieben", was ja nicht gehen kann.

Quantengleichgewicht? Der wird sicher auch der Unschärferelation unterliegen. Mit entsprechenden Folgen.


Da ist nichts geschlossen berechenbar und Chaos gibt es an jeder Ecke auch makroskopisch.


Genau. Damit darf man das Thema getrosst vergessen.


Ja klar. Aber man benoetigt ueberhaupt keinen objektiven Zufall um chaotisches , zufaelliges zu erzeugen.


Es geht mir aber nicht um's Chaotische.


Gruß, Johann

richy
30.01.12, 12:34
Hi Joax
Also, für mich wäre Determinismus dann gegeben, wenn auch die absolut letzte/elementare "Handlung" gar keinen Zufallselement enthalten würde.

Ja,ok.
Bei der BM wäre der Auftrittsort eines Elektrons auf dem Schirm zwar durch die vorangegangene WW-en determiniert, aber so lange diese WW-en selbst einen Zufall enthalten, wäre das imho noch lange kein Determinismus.
Diese WW enthalten bei der BM keinen echten objektiven Zufall. Den gibt es dort nicht. Aus der Angabe einer Wahrscheinlichkeitsverteilung folgt noch lange nicht ein objektiver Zufall. Fuer einen Software Zufallszahlengenerator kann man auch solche Kennwerte angeben aber er ist determiniert.


richy :Vielleicht wird jetzt wieder ein Gemecker kommen, aber der objektive Zufall ist nun alles andere als eine realistische, physikalische Groesse.
Joax
Doch, warum nicht?

Was meinte Einstein mit Gott wuerfelt nicht ?
(Die Frage haette ich gerne beantwortet)
Hat er den Satz gerade mal so formuliert oder gab es einen Anlass dazu. Dass eine Interpretation davon ausgehet Gott wuerfle ?
Ist Gott realistisch physkalisch ?
Man kann es drehen und wenden wie man will : Wenn etwas physikalisches wuerfelt dann ist das ein Determinismus und Realismus.
Einstein war Realist. Die heutigen Physiker waeren vielleicht gerne Realisten. Aber die BM und VWI werden nunmal eher belaechelt.
Was heisst erfassbar? Dass diesem kein Algorithmus zugrunde liegt, ist klar.

Ja zum Beispiel kein Algo. In der Mathematik gibt es keinen echte Zufall. Letzendlich muss jeder seine eigene Vorstellung dafuer entwickeln.
Der Unterschied zum geschielderten Billiard-Beispiel ist aber, dass bereits der erste "Zusammenstoß" unscharf ist. Würde man verlangen, dass die Rechnerei erst weiter gehen darf, wenn man tatsächlich scharfe Werte erhalten hat, dann wäre hier Schluß.

Es gibt keinen Unterschied zum Billiardspiel. Die vermeintliche Unbestimmtheit (Verschmiertheit gibt es nicht) basiert in der BM auf unserem Unwissen.
http://de.wikipedia.org/wiki/De-Broglie-Bohm-Theorie
Die bohmsche Mechanik ist eine deterministische Theorie und erlaubt eine einfache Lösung des Messproblems der Quantenmechanik, d. h., der Akt der Messung bzw. Beobachtung spielt keine ausgezeichnete Rolle (zum Messproblem siehe auch den Artikel zu Schrödingers Katze).
Deterministisch. Kein objektiver nichtdeterminierter irrealer Zufall.

richy :
Da ist nichts geschlossen berechenbar und Chaos gibt es an jeder Ecke auch makroskopisch.
Joax
Genau. Damit darf man das Thema getrosst vergessen.

Naja, dann kannst du auch alle technischen Universitaeten schliessen. Mit irgendwelche linearen Phaenomenen gibt sich dort kaum jemand mehr ab. Auch die QM und RT koennte man vergessen. Da sind nur in einfachsten Faellen analytische Loesungen moeglich.

Es geht mir aber nicht um's Chaotische.

Doch :
Zufall im Determinismus = Chaos
Zufall in der Schulmeinug = Gemaess Einstein zum Beispiel Gott.
Emotion der Natur waere auch recht passend.

Gruesse

JoAx
30.01.12, 12:49
Naja, dann kannst du auch alle technischen Universitaeten schliessen. Mit irgendwelche linearen Phaenomenen gibt sich dort kaum jemand mehr ab. Auch die QM und RT koennte man vergessen. Da sind nur in einfachsten Faellen analytische Loesungen moeglich.


Nein richy. Bei dieser konkreten Fragestellung wollte ich nicht in's Chaos gehen.


Gruß, Johann

richy
31.01.12, 19:15
Hi Joax
Bei dieser konkreten Fragestellung wollte ich nicht in's Chaos gehen.
Bei der Bohmschen Mechanik kommt man da aber wohl nicht drumherum. Wenn man nur irgendwelche Anfangswerte als unbestimmt betrachtet und die Randwerte vernachlaessigt, dann muesste sich bei einem ideal inertialen Versuchsaufbau doch jedesmal das selbe Resultat ergeben. Zum Beispiel :
Erster treffer links oben, dann in der Mitte, dann links unten, dann rechts oben....
So etwas hat ausser "Herrn hiob" aber noch niemals jemand beobachtet.
Um determiniert etwas zufaelliges zu erzeugen benoetigt man nunmal eine Nichtlinearitaet. Und der determinierte Zufall nennt sich dann Chaos.
Ich kann man allerdings kaum vorstellen, dass jemand tatsaechlich solch einen reinen Determinismus annimmt.
Gruesse

Struktron
01.02.12, 11:37
Hi Joax
...
Um determiniert etwas zufaelliges zu erzeugen benoetigt man nunmal eine Nichtlinearitaet. Und der determinierte Zufall nennt sich dann Chaos.
Ich kann man allerdings kaum vorstellen, dass jemand tatsaechlich solch einen reinen Determinismus annimmt.
Gruesse

Die Thermische Interpretation von Arnold Neumaier (besser lesbare Kopie in http://www.localisator.de/atom/Literatur/physik-faq.htm) basiert darauf.

Über Zufall hat er den extra Abschnitt S30, wo unter anderem steht: "... Wahrscheinlichkeiten sind also einfach Konsequenzen der
gewählten Beschreibungsebene.

Beschreibt man das Universum mit allen Details,
die es objektiv darin gibt, so ist es deterministisch.
Beschreibt man dagegen ein Teilsystem, als ob es allein im
Universum wäre (und das tun wir praktisch immer), so ist der
Einfluss des nicht mit modellierten Teils zwar trotzdem da,
kann aber nur noch approximativ durch stochastische Einflüsse
modelliert werden. ..."

Diese Interpretation entspricht auch meiner diskreten Erweiterung der Standardphysik. Akzeptiert man die Existenz diskreter Objekte, müssen diese auch eine Form besitzen. Selbst im einfachen Fall von Kugeln ergeben sich bei Berührung hochgradig nichtlineare Einflüsse für das zu beschreibende Ereignis. Davor schrecken die meisten Physiker zurück und auch wegen des Fehlens von Rechenmaschinen hat sich die vereinfachte Beschreibung mit Funktionen, wie wir sie in der Schule lernen, durchgesetzt.

MfG
Lothar W.

RoKo
01.02.12, 17:02
.. Beschreibt man das Universum mit allen Details,die es objektiv darin gibt, so ist es deterministisch...

Das wage ich zu bezweifeln, weil u.a. :
.. Selbst im einfachen Fall von Kugeln ergeben sich bei Berührung hochgradig nichtlineare Einflüsse ..
Das Verhalten der Natur ist kausal, aber nicht determiniert.

Struktron
01.02.12, 17:29
Das wage ich zu bezweifeln, weil u.a. :

Das Verhalten der Natur ist kausal, aber nicht determiniert.

Was ist der Unterschied? Wenn Du eine Kausalkette anschaust, ist nirgends Platz für das Eingreifen von Zufall. Gibt es irgendwo einen zufällig erscheinenden Einfluss, der ein unerwartetes Resultat erzeugt, stellt sich die Frage, ob es darüber Informationen gibt. Unkenntnis erzeugt so den Eindruck von Zufall.

Übrigens das Gedankenspiel einer möglichen Beschreibung des Universums mit allen Details, die es objektiv darin gibt, stammt aus Arnold Neumaiers Physik-FAQ. Das ist in meinem Modell prinzipiell unmöglich, weil da das Universum unbegrenzt ist.

MfG
Lothar W.

RoKo
01.02.12, 17:44
Was ist der Unterschied? Wenn Du eine Kausalkette anschaust, ist nirgends Platz für das Eingreifen von Zufall.

z.B. Bifurkationen

Struktron
01.02.12, 20:46
z.B. Bifurkationen

Gerade Bifurkationen sind doch ein Beispiel für die von Arnold Neumaier angeführte Notlösung aus Unkenntnis der tatsächlichen Einflüsse.

Die plötzlichen erscheinenden Änderungen sind nur auf große Änderungen in kleinen räumlichen Bereichen, wie beispielsweise beim Berührungspunkt auf der Kugeloberfläche und dadurch erzeugte große Richtungsänderungen, zurück zu führen. Damit kommen wir zu deterministisch chaotischem Verhalten:
http://de.wikipedia.org/wiki/Deterministisches_Chaos.

MfG
Lothar W.

RoKo
02.02.12, 15:42
.. zu deterministisch chaotischem Verhalten..


Führt deterministisches Chaos, also das chaotische Zusammenwirken deterministischer Prozesse, wirklich zu deterministisch chaotischem Verhalten; d.h. ist das Ergebnis des Chaos verhersagbar, wenn man tatsächlich alle Randbedingungen berücksichtigt?

Diese Frage liesse sich empirisch an einem Computernetzwerk überprüfen. Die Randbedingungen muss man dabei nicht einmal kennen, da durch ein Recovery aller Festplatten vor Wiederholung eines hinreichend komplexen Prozesses (z.B. Software-Update aller Rechner) eine identische Ausgangssituation geschaffen werden kann. Zum Nachweis des Determinismus reicht in identisches Logfile auf einem zentralen Server.

Falls der Versuch fehl schlägt, kann man sich natürlich immer noch auf den Standpunkt zurückziehen, dass sich die Konstellation der Fixsterne täglich ändert.

richy
02.02.12, 18:24
Führt deterministisches Chaos, also das chaotische Zusammenwirken deterministischer Prozesse, wirklich zu deterministisch chaotischem Verhalten; d.h. ist das Ergebnis des Chaos verhersagbar, wenn man tatsächlich alle Randbedingungen berücksichtigt?
Ja, das Ergebnis ist vorhersagbar wenn man alle Groessen genau kennt. Das impliziert schon die Bezeichnung deterministisches Chaos. Die Beschreibungen von Strukturon sind zutreffend. Die praktische Realisierbarkeit steht hier wie beim La Placeschen Daemon nicht im Vordergrund. Es geht alleine um das Prinzip. Ich verstehe nicht so recht, warum manche anscheinend Probleme haben zwischen Chaos und objektivem Zufall richtig zu unterscheiden. Ich vermute weil sich der objektive Zufall einer Anschauung entzieht.
"Gott wuerfelt nicht"
Fuer den objektiven Zufall einen Gott anzunehmen trifft den Sachverhalt im Grunde recht gut.
Falls der Versuch fehl schlägt, kann man sich natürlich immer noch auf den Standpunkt zurückziehen, dass sich die Konstellation der Fixsterne täglich ändert.

Ja, so wuerde man dies in der Bohmschen Meckanik, in einem Realismus begruenden. Man wuerde nicht annehmen, dass ein Gott hier zu verschiedenen Ergebnissen fuehrt. Wobei es natuerlich naherliegende Faktoren gibt als die Fixsterne. Das Verhalten von Menschen in so ein Gedankenexperiment mit einzubeziehen verkompliziert dieses unnoetig.

Ein anschauliches Analogon waere ein Pseudozufallszahlengenerator. Dies liefert stets ein determiniertes Ergebnis und damit bei jedem Programmstart die selbe chaotische Zahlenfolge. Um dies zu umgehen muss von Aussen eine Zufallsgroesse eingebracht werden. Eine Groesse die nicht in der Beschreibung festgelegt ist. Also ausserhalb des Beschreibungssystems liegt. Der sogenannte Seedwert. In der Regel wird das aktuelle Datum verwendet und somit der Zeitpunkt des Programmstarts, eine Zufallsgroesse des Benutzers.
Haette das Programm ein Bewusstsein keonnte es sich prinzipiell nicht erlaeren wie dieser
Seedwert zustande kommt.
Gruesse

RoKo
03.02.12, 16:35
Die von mir in Frage gestellten Annahmen waren:

„Determiniert heißt in der naturwissenschaftlichen Terminologie,
dass die vollständige Kenntnis der Gegenwart die vollständige
Kenntnis der Vergangenheit und Zukunft impliziert.“(FAQ 3h)
und
„Beschreibt man das Universum mit _allen_ Details,
die es objektiv darin gibt, so ist es deterministisch.“(FAQ 30)

Geht man (in Übereinstimmung mit der gängigen Naturwissenschaft) von einem evolutionären Universum aus, dann impliziert diese Vorstellung, dass der heutige Zustand des Universums von Anfang an her vorherbestimmt war. Das steht wiederum in Widerspruch mit wesentlichen Prinzipien der Evolution.

Der physikalische Kern dieses Widerspruchs besteht m.E. in der irrigen Annahme, statistische Mechanik könne die phänomenologische Thermodynamik ersetzen. Das gelingt aber nur näherungsweise nahe des thermodynamischen Gleichgewichtes.

richy
03.02.12, 21:21
Den FAQ von Arnold Neumeier ist in Grunde wenig hinzuzufuegen :
http://www.localisator.de/atom/Literatur/physik-faq.htm

Die von mir in Frage gestellten Annahmen waren: ...
Das sind die Konsequenzen eines Determinismus. Du stellt unter der Annahme eines Determinismus dessen Konsequenzen in Frage.

Geht man (in Übereinstimmung mit der gängigen Naturwissenschaft) von einem evolutionären Universum aus, dann impliziert diese Vorstellung, dass der heutige Zustand des Universums von Anfang an her vorherbestimmt war. Das steht wiederum in Widerspruch mit wesentlichen Prinzipien der Evolution. Ich sehe hier keinen Widerspruch. Die Evolution war dann eben von Anfang an mit vorbestimmt. Ebenso das ich dir gerade in dieser Form antworte. In einem Determinismus wie der BM gibt es auch keinen freien Willen. Es stand ebenso von Anfang an fest, dass Menschen ein Spiel namens Fussball ausueben ... u.s.w.

Der physikalische Kern dieses Widerspruchs besteht m.E. in der irrigen Annahme, statistische Mechanik könne die phänomenologische Thermodynamik ersetzen. Das gelingt aber nur näherungsweise nahe des thermodynamischen Gleichgewichtes.

Was soll dabei physikalisch Widerspruechlich sein ? Wenn du eine Kuckucksuhr aufziehst laeuft deren Programm ab und dem Kuckuck bleibt nix anderes uebrig als diesem zu folgen. Ein Determinismus ist vielleicht ethisch und von unserem Selbstverstaendnis her ungewohnt.
Herr Arnold Neumeier ist sicherlich kein Cranck und so wie es aussieht Spezialist fuer Thremodynamik. Ein Widerspruch waere im sicherlich aufgefallen.
Gruesse

Struktron
04.02.12, 22:56
Die von mir in Frage gestellten Annahmen waren:

„Determiniert heißt in der naturwissenschaftlichen Terminologie,
dass die vollständige Kenntnis der Gegenwart die vollständige
Kenntnis der Vergangenheit und Zukunft impliziert.“(FAQ 3h)
und
„Beschreibt man das Universum mit _allen_ Details,
die es objektiv darin gibt, so ist es deterministisch.“(FAQ 30)

Geht man (in Übereinstimmung mit der gängigen Naturwissenschaft) von einem evolutionären Universum aus, dann impliziert diese Vorstellung, dass der heutige Zustand des Universums von Anfang an her vorherbestimmt war. Das steht wiederum in Widerspruch mit wesentlichen Prinzipien der Evolution.
....

Derzeit werden die destruktiven Phänomene, welche durch den zweiten Hauptsatz erklärt werden, über Gebühr betrachtet.
Konstruktive, die Evolution verursachende, Phänomene und deren Ursache werden in der Physik vernachlässigt.

Systembildungen und die Entwicklung zu immer Komplizierterem, also die Evolution, benötigen eine Ursache. Das kann einerseits der Zufall oder andererseits ein bisher nicht beschriebener Zwang sein. Einfach ist es, dafür Übernatürliches anzunehmen. Der Zwang, welcher Elementarteilchen, Moleküle, Lebensformen,... entstehen lässt, weist aber als Alternative auch auf ein, bisher verborgenes dahinter steckendes, Naturgesetz hin.

Hier kommt es zum immer wieder vorgebrachten Widerspruch, dass zur Evolution der Zufall erforderlich sei. Als unangenehm wird empfunden, wenn alles vorher bestimmt wäre. Freier Wille, den wir doch so mögen, wird infrage gestellt. Wissen wir aber mit Bestimmtheit, dass das Universum endlich ist? Vor jeder Entscheidung kann theoretisch eine Münze geworfen werden. Kommen Einflüsse aus einem unendlich großen Universum, die wir kurz vor der Beeinflussung unserer Münze nicht alle kennen, ist das objektiver deterministischer Zufall, auch wenn das komisch klingt. Der Zustand eines unendlichen Universums kann nicht vorher bestimmt sein. Nicht einmal lokal.

MfG
Lothar W.

richy
05.02.12, 03:15
Hi Lothar
Systembildungen und die Entwicklung zu immer Komplizierterem, also die Evolution, benötigen eine Ursache.

Hier koennte man einwenden, dass uns das Universum und das Leben auf der Erde nur als sinnvoll, "durchdacht" strukturiert erscheint, weil die Dinge um uns herum fuer unser (Ueber) Leben meist sinnvoll sind. Wie z.B. die 4 Grad Anomalie des Wassers. Ohne diese haette sich die Evolution einen anderen Weg gesucht. Aber das ist schon sehr gewagt.
Das kann einerseits der Zufall oder andererseits ein bisher nicht beschriebener Zwang sein.
Hier gibt es nur die Faelle des undeterminierten Zufalls, der Lebewesen mit freiem Willen es auch ermoeglicht sich zum Beispiel ein Spiel wie Fussball auszudenken. Oder eben der Determinismus. Der im Grund aber jenes was du als uebernatuelich betrachtest lediglich komplett auf die ersten Anfangswerte, den Urknall zurueckfuehrt. Man meint ja, dass die Bohsche Mechnik als realistische Deutung diebezueglich weitaus vernuenftiger waere, aber im Grunde stellt sie einen Ultrakreationismus dar. Der sich allerdings beheben laesst. Lediglich den "Kreateur" selbst kann man mit dem objektiven Zufall nicht "beheben". Ganz im Gegenteil.
Einfach ist es, dafür Übernatürliches anzunehmen.
Wie man sieht enthalten alle Faelle eine "uebernatuerliche" Komponente. Bei der VWI ist diese vielleicht am wenigsten offensichtlich, denn deren Determinismus, die gezielte Vorgabe beim Urknall umfasst das ganze Hyperuniversum.
Es gibt dennoch einen Vorteil fuer die realistischen Interpretationen bei dieser Fragestellung. Sie ermoeglichen naemlich einen weitaus groesseren Spielraum als die Kopenhagener Deutung. Diese kann nicht "etwas Realismus" annehmen, denn dann muss sie auch eines deren Komplettprogramme uebenehmen. Bei der Bohmschen Mechnik oder VWI koennte man dagegen jederzeit annehmen : Ok, ich nehme an, dass meine Zufallsgroessen nicht rein determinsiert chaotisch sind, sondern auch ein beliebiger Anteil an objektivem Zufall existiert. Das aendert am eigentlichen Programm der Interpretationen so gut wie nichts. Vermeidet das Problem des Determinismus, unfreien Willens und vieles mehr. Wenn man hier einen "determiniert" objektiven Zufall annimmt wie in der VWI, verlagert man das Problem nur auf ein Hyperuniversum. Das ware das komplette abgeschlossene physikalische System. Das liegt schon sehr an der Grenze unserer Vorstellungskraft und genuegt damit vielleicht dem einen oder anderen. Ich bin da etwas unentschlossen, aber eigentlich genuegt es mir nicht. So dass ich auch in der VWI einen nichtdeterminierten objektiven Zufall annehme. Roger Penrose dagegen argumentiert mit einem Teil des Goedelschen Unvollstaendigkeitssatz. Ein abgeschlossenes System kann sich niemals selbst vollstaendig beschreiben, da der Beschreibende sich dazu selbst beschreiben muesste. Und das endet in einer unendlichen Progression. Das waere auch eine Moeglichkeit.
Kommen Einflüsse aus einem unendlich großen Universum, die wir kurz vor der Beeinflussung unserer Münze nicht alle kennen, ist das objektiver deterministischer Zufall, auch wenn das komisch klingt.
Wenn du hier an astronomische Mutiversen denkts wird das Argument der Beeinflassung wohl durch den Hubbleradius eingeschraenkt.

Gruesse

Struktron
05.02.12, 19:28
Hallo,

unsere Diskussion gleitet etwas vom eigentlichen Thema ab. Das ist meiner Meinung nach auch typisch für den Begriff des Dualismus (http://de.wikipedia.org/wiki/Dualismus). Hier sollte es anfangs um die Beschreibung von Wellen oder Teilchen gehen. Was das uns umgebende "Etwas" ist, wissen wir nicht. Zur Beschreibung gibt es viele Möglichkeiten.

Fossilium hat mit seiner ersten Formulierung ungefähr den Standpunkt in Neumaiers "Thermischer Interpretation" getroffen. Verdient hätte diese wohl, auch bei anderen Diskussionen, in Konkurrenz zu den bekannten Interpretationen, in Betracht gezogen zu werden.

Heraus kristallisiert hat sich dann, dass Determinismus und Zufall wesentlich für unser Verständnis der Welt erscheinen. Daraus entwickeln sich wichtige Philosophien bis zu Religionen. Meine feste Überzeugung hierzu ist, dass Streit über unterschiedliche Worte eigentlich nicht sinnvoll ist. Bei vielen gegensätzlich erscheinenden Begriffen bin ich mir mittlerweile nicht mehr sicher, ob die Gegensätze realistisch sind. Es scheint doch alles "relativ" zu sein. Nach meinen Argumenten

"Kommen Einflüsse aus einem unendlich großen Universum, die wir kurz vor der Beeinflussung unserer Münze nicht alle kennen, ist das objektiver deterministischer Zufall, auch wenn das komisch klingt."
ist Dein Einwand richy,
"Wenn du hier an astronomische Multiversen denkst wird das Argument der Beeinflassung wohl durch den Hubbleradius eingeschraenkt.", aber nicht berechtigt, weil ich daran nicht denke.

Noch einmal: Denken wir erst mal nur so lokal, wie für uns Phänomene beobachtbar sind, beispielsweise an die Ziehung der Lottozahlen. Urknall, Multiversen,... sind Interpretationen, die aus mathematischen Beschreibungen folgen. Phänomene, die wir dem zuordnen, sind also auch nur lokal. Einflüsse von außen können wir objektiv nicht abschirmen.

Unter Annahme einer Kontinuumserklärung der Natur, wirken an jedem Raumzeitpunkt von allen Feldern durch Superposition überlagerte Restwerte, welche von der Quantenfeldtheorie beschrieben werden. Der Formalismus impliziert Zufall, ist aber auch nur ein Notbehelf zur Beschreibung der Unkenntnis.

Unter Annahme diskreter kleinster Objekte können wir noch einmal unterscheiden im Hinblick auf die Problemstellung. Die Ziehung der Lottozahlen erfolgt in einem thermodynamischen System und der Einfluss stoßender Moleküle ist objektiv für uns nicht fassbar. Die als effektive Theorie ausgelegte Thermodynamik liefert dann natürlich nur objektiv erscheinenden Zufall.
Verkleinern wir die Einflüsse gedanklich auf Elementarteilchen und nehmen an, dass diese wiederum aus kleineren diskreten Objekten gebildet sind (z.B. in der Größenordnung der Plancklänge), können die lokalen Einflüsse von außen auch nicht verschwinden. Es gibt geringe Möglichkeiten von deren Kenntnis. Ein solches Objekt könnte vor vielen Jahren, auch Milliarden, durch ein Ereignis hier her gelenkt worden sein und würde die gerade zu ziehende Kugel beeinflussen.

Könnte Gott das vorher wissen? Hat die Kontinuums- oder diskrete Erklärung darauf einen Einfluss? Welchen Einfluss hat die Größe des Universums (endlich - unendlich)?

MfG
Lothar W.

fossilium
05.02.12, 21:58
Hi Richy, Hi Struktron,
ich verfolge Eure Diskussion, aber komme nicht so ganz mit, worum es Euch dabei im Kern geht. Zufall und Determinismus sind wohl auslegbare Begriffe, und eigentlich gehört zu diesen beiden noch ein Dritter dazu, nämlich der der Wahrscheinlichkeit (hier ein interessanter Artikel dazu (und unter der Adresse noch interess. andere: http://www.mpiwg-berlin.mpg.de/Preprints/p331.pdf (hoffentl. klappt das mit dem Verweis). Aber das Ganze ist total vom Thema, das ich hatte, abgekommen.

Falls Ihr Lust habt, dann könnt Ihr es vielleicht nochmal aufgreifen:

Wenn wir bei einer Vielzahl von gleichartig ablaufenden Experimenten an einem Quantenobjekt eine Streuung von Messwerten nach der Heisenbergschen Unschärferelation beobachten, z.B. nach zahlreichen Durchläufen eine Streuung der x-Koordinate, nach Messung eines immer gleichbleibenden scharfen Impules, ist diese Streuung dann lokal zufällig verteilt ? Das ist eine berechtigte Frage. Die Heisenbergsche Unschärferelation sagt nur, dass es eine (mittlere ?) Streuung gibt. Aber bei einem solchen Experiment an der Grenze des Beobachbaren gibt es einen gesetzmässigen Einfluss des Wirkungsquantums h, das ja nur in ganzen Portionen auftreten kann. Sorgt dieses Quantum in der Verteilung der x-Koordinaten der Messergebnisse noch an der Grenze zum Undefinierten für eine Regelmässigkeit ? Oder sogar für ein periodisches Muster ? Oder ist es eine zufällige Streuung von Messwerten um bevorzugte Orte, oder ganz zufällig (falls man das denken kann).

Nach meinem Dafürhalten dürften die x-Werte nicht zufällig verteilt sein.

Grüsse Fossilium

RoKo
06.02.12, 16:33
unsere Diskussion gleitet etwas vom eigentlichen Thema ab..
..woran einige Physiker nicht ganz unschuldig sind - und zwar nicht diejenigen, die vor knapp hundert Jahren, physikalisches Neuland betretend, diesen unsäglichen Begriff Welle-/Teilchen Dualismus geprägt haben, sondern diejenigen, die auf Grund von Denkfaulheit und/oder Ehrfurcht nicht darüber hinaus ergründen wollen, womit wir es wirklich zu tun haben.

Ein vorurteilsloser Blick allein auf die vorliegenden und empirisch bestätigten Gleichungen zeigt, dass wir es auf der (sub)-atomaren Ebene mit einem schwingenden Kontinuum zu tun haben, dessen diskrete Erscheinung durch stehende Wellen und Resonanzphänomene zu Stande kommt.

Leider ist Physik nicht nur eine Naturwissenschaft, sondern auch ein gesellschaftliches Phänomen (Stichworte: Geld, Sensation). Eine systematische Untersuchung, wann z.B. genau der sogenannte "Teilchen"-Charakter wirklich in Erscheinung tritt, findet sich nicht nirgends.

Auch der Prof. Neumaier ist nur verliebt in eigene Ideen. Die Bohmsche Mechanik kennt er offensichtlich nur aus vorurteilsbehafteter Dritt-Literatur. Hätte er Dürr, "Bohmsche Mechanik als Grundlage der Quantenmechanik" gelesen, dann wüsste er, dass seine "Thermodynamische Interpretation" kein neuer Aspekt ist. Wenn er darüber hinaus sich mit realer Thermodynamik, und nicht nur mit statistischer Mechanik beschäftigt hätte, dann würde er sich davor hüten, seine Interpretation der Quantenmechanik mit dem Begriff Thermodynamik in Verbindung zu bringen.

Statistische Mechanik zeigt ganz wesentlich eines: Der Microzustand und sein Zustandekommen, ob streng deterministisch oder zufällig, ist für den Macrozustand und das weitere Geschehen völlig irrelevant.

Hawkwind
06.02.12, 18:26
..woran einige Physiker nicht ganz unschuldig sind - und zwar nicht diejenigen, die vor knapp hundert Jahren, physikalisches Neuland betretend, diesen unsäglichen Begriff Welle-/Teilchen Dualismus geprägt haben, sondern diejenigen, die auf Grund von Denkfaulheit und/oder Ehrfurcht nicht darüber hinaus ergründen wollen, womit wir es wirklich zu tun haben.
...

Hmm, hast du eigentlich schon einmal davon gehört, dass in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts die Quantenmechanik entwickelt wurde? :)

fossilium
06.02.12, 23:00
Hi RoKo,

Auch der Prof. Neumaier ist nur verliebt in eigene Ideen.
ich kenne keinen Prof. Neumaier, und die Bohmsche Mechanik auch nicht wirklich. Auf was beziehst Du Dich ?
Grüsse Fossilium

Struktron
06.02.12, 23:39
...
Auch der Prof. Neumaier ist nur verliebt in eigene Ideen. Die Bohmsche Mechanik kennt er offensichtlich nur aus vorurteilsbehafteter Dritt-Literatur. Hätte er Dürr, "Bohmsche Mechanik als Grundlage der Quantenmechanik" gelesen, dann wüsste er, dass seine "Thermodynamische Interpretation" kein neuer Aspekt ist. Wenn er darüber hinaus sich mit realer Thermodynamik, und nicht nur mit statistischer Mechanik beschäftigt hätte, dann würde er sich davor hüten, seine Interpretation der Quantenmechanik mit dem Begriff Thermodynamik in Verbindung zu bringen.

Statistische Mechanik zeigt ganz wesentlich eines: Der Microzustand und sein Zustandekommen, ob streng deterministisch oder zufällig, ist für den Macrozustand und das weitere Geschehen völlig irrelevant.

Vermutlich stößt Dir auch "S17 Warum ist niemand vor mir darauf gekommen?" in seiner Physik-FAQ (http://www.localisator.de/atom/Literatur/physik-faq.htm) auf?

Seine Thermische Interpretation nannte er früher Konsistente-Experimente-Interpretation. Auf die über das Standardmodell und die ART hinaus gehenden Wünsche nach einer Erklärung der in diese Modelle noch immer hinein zu steckenden Parameter geht er gar nicht ein. Bei ihm beginnt alles mit den Elementarteilchen und deren Verhalten in größeren Systemen. So verstehe ich es.

Gedanklich können wir die Ideen aber auch auf kleinere Objekte übertragen, welche die Ursache, also das "Etwas" für die Erzeugung der Quantenhaftigkeit und demnach der Existenz des Planckschen Wirkumsquantums sowie der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, darstellen. Ob das dann Strings, Quantenschaum oder einfach kleine diskrete Objekte sind, ist meiner Meinung nach egal. Die Thermische Interpretation oder eben Neumaiers FAQ liefern, wie einige andere schon ältere Ideen, als Ansatz für eine tiefere Erklärung die Verwendung effektiver Theorien (http://de.wikipedia.org/wiki/Effektive_Theorie). Die wichtigsten Naturkonstanten, h und c, können dann einfach Funktionen von Mittelwerten sein.

MfG
Lothar W.

richy
07.02.12, 04:51
Neumaier ist kein Cranck. Aber sein Modell scheitert natuerlich an der Nichtlokalitaet.

Hawkwind
07.02.12, 10:23
Neumaier ist kein Cranck. Aber sein Modell scheitert natuerlich an der Nichtlokalitaet.

Ist natürlich kein Crank. Ist ein diskussionsfreudiger und sehr kompetenter Dozent an einer österreichischen Uni - iirc - eher ein mathematischer Physiker.

Struktron
07.02.12, 11:50
Neumaier ist kein Cranck. Aber sein Modell scheitert natuerlich an der Nichtlokalitaet.

Was meinst Du damit? Kann Nichtlokalität direkt beobachtet werden? Ist es unmöglich, eine konsistente Interpretation von Experimenten thermodynamisch, z.B. über eine effektive Theorie, zu erreichen?

Wenn überall eine Art Verwirbelung feststellbar wäre, könnte die beobachtbare Kopplung entfernter Systeme, also die Nichtlokalität, durch gedachte überall gleichmäßig drehende Zeiger erklärt werden.

Arnold Neumaier meldet sich übrigens seit einiger Zeit nicht mehr zu Wort. Am 26.08.2008 gab es eine Diskussion über Verschränkung.
Zitat:
"Hendrik van Hees schrieb:
> Das ist mir zu vage. Es wird imho sogar falsch, wenn man nicht doch
> noch eine in sich konsistente hidden-variable theory findet (was
> angesichts der empirischen Faktenlage höchst unwahrscheinlich ist).
Ich hab' eine sch"one....
Wird hoffentlich bis Ende September aufgeschrieben sein.
Arnold Neumaier".
Das ist leider bis heute nicht geschehen und vielleicht ganz aufgegeben.

MfG
Lothar W.

RoKo
07.02.12, 19:30
.. effektiver Theorien (http://de.wikipedia.org/wiki/Effektive_Theorie). ..

Es schweift zwar scheinbar wieder vom Thema ab - ist aber eine wissenschaftstheoretische Frage, die mit dem Thema verbunden ist:

Ist phänomenologische Thermodynamik nur eine effektivere statistische Mechanik oder sind Gase etwas qualitativ anderes als eine Ansammlung von Atomen, deren Lage sich nach mechanischen Stossgesetzen etc. verändert?

oder:

Ist klassische Mechanik im Rahmen bestimmter Größenverhältnisse nur eine effektivere Quantenmechanik oder sind Festkörper etwas qualitativ anderes als Quantenobjekte?

oder auch:

Ist das "Ganze" (hier: Gase, Flüssigkeiten, Festkörper, die Biosphäre der Erde, das Universum) gleich der Summe seiner Teile oder ist es mehr als die Summe seiner Teile?

und letztlich:

Lässt sich das Verhalten der Natur durch eine "Weltformel" erklären oder ist das ein sinnloses, letztlich metaphysisches Forschungsprogramm?

Momentan lässt sich diese Frage noch nicht direkt empirisch beantworten; man benötigt noch "reine Vernunft", also z.B. Mathematik. Und sagt mir(!), z.B., dass eine Differentialgleichung erster Ordnung (Schrödinger-Gleichung) etwas qualitativ anderes ist als eine Differetialgleichung zweiter Ordnung (wie z.B. F=m*a). Ich stehe deshalb für die jeweils zweitgenannte Position.

Struktron
07.02.12, 20:42
Es schweift zwar scheinbar wieder vom Thema ab - ist aber eine wissenschaftstheoretische Frage, die mit dem Thema verbunden ist:

Ist phänomenologische Thermodynamik nur eine effektivere statistische Mechanik oder sind Gase etwas qualitativ anderes als eine Ansammlung von Atomen, deren Lage sich nach mechanischen Stossgesetzen etc. verändert?


Natürlich ist es viel mehr und wir sollten nicht überheblich werden und meinen, wir hätten es verstanden.


oder:

Ist klassische Mechanik im Rahmen bestimmter Größenverhältnisse nur eine effektivere Quantenmechanik oder sind Festkörper etwas qualitativ anderes als Quantenobjekte?

oder auch:

Ist das "Ganze" (hier: Gase, Flüssigkeiten, Festkörper, die Biosphäre der Erde, das Universum) gleich der Summe seiner Teile oder ist es mehr als die Summe seiner Teile?


Es ist, eigentlich zum Glück, viel mehr und deshalb gehen der Wissenschaft nicht die Themen aus.


und letztlich:

Lässt sich das Verhalten der Natur durch eine "Weltformel" erklären oder ist das ein sinnloses, letztlich metaphysisches Forschungsprogramm?

Momentan lässt sich diese Frage noch nicht direkt empirisch beantworten; man benötigt noch "reine Vernunft", also z.B. Mathematik. Und sagt mir(!), z.B., dass eine Differentialgleichung erster Ordnung (Schrödinger-Gleichung) etwas qualitativ anderes ist als eine Differetialgleichung zweiter Ordnung (wie z.B. F=m*a). Ich stehe deshalb für die jeweils zweitgenannte Position.

Das ist auch nach meinem Empfinden eine der grundlegenden Fragen. Diskussion darüber ist auch hier sinnvoll, weil Dualismus im Thema steht.

Weil wir nur Zugang zu lokalen Informationen haben, alles räumlich und zeitlich entfernte aber immer mehr verschwimmt, sind wohl Methoden wie bei effektiven Theorien erforderlich.

Eine Allumfassende Theorie sollten wir vom Begriff der Weltformel unterscheiden. Wikipedia macht das nicht, obwohl gerade Wikipedia selbst im Ansatz etwas darstellt, was sich zu einer Allumfassenden Theorie (alle Portale zusammen) entwickeln kann. Warum ernstzunehmende Physiker schon von Beginn der Entwicklung der Quantentheorie an, bzw. seit der Aufstellung der Schrödingergleichung, von so etwas träumen, verstehe ich nicht. Ohne solche Auswüchse, das ganze Universum mit einer Formel beschreiben zu wollen, käme es zu keinem Kollaps-Problem,...

MfG
Lothar W.

amc
07.02.12, 23:16
Hallo Lothar,

Ohne solche Auswüchse, das ganze Universum mit einer Formel beschreiben zu wollen, käme es zu keinem Kollaps-Problem

wie meinst du das? Was hat das eine mit dem anderen direkt zu tun?

Ach ja, und ...

obwohl gerade Wikipedia selbst im Ansatz etwas darstellt, was sich zu einer Allumfassenden Theorie (alle Portale zusammen) entwickeln kann

Ich habe da gerade so ein Knacken gehört - das war wohl Steve Jobs, der sich mal eben im Grabe umgedreht hat ;)

Grüße, AMC

richy
07.02.12, 23:35
Was meinst Du damit? Kann Nichtlokalität direkt beobachtet werden?
Ja, im EPR Experiment. Das ist der zentrale Punkt, aufgrund dessen ueberhaupt so ungeheuerliche Annahmen getroffen werden. Ansonsten koennte man die spukhafte Fernwirkung mittels Bertelmanns Socken erklaeren.
Ist es unmöglich, eine konsistente Interpretation von Experimenten thermodynamisch, z.B. über eine effektive Theorie, zu erreichen?
Es ist nicht moeglich die QM lokal zu erklaeren.
Zufall und Determinismus sind wohl auslegbare Begriffe, und eigentlich gehört zu diesen beiden noch ein Dritter dazu, nämlich der der Wahrscheinlichkeit

Die Begriffe sind nicht auslegbar, sondern genau definiert. Die meisten Physiker nehmen es bezueglich Nichtlokalitaet und Zufall mit der Wahrheit nicht so genau. Solange sich dies nicht aendert macht eine Diskussion kaum Sinn.

Gruesse

Struktron
08.02.12, 00:59
Hallo Lothar,

wie meinst du das? Was hat das eine mit dem anderen direkt zu tun?


Mit der Schrödingergleichung begannen die Versuche, auch komplexere Gebilde als Elementarteilchen bis zum ganzen Universum (in Neumaiers FAQ erwähnt) durch eine Zustandsfunktion bzw. Wellengleichung zu beschreiben.
Dazu wurden die verschiedenen Interpretationen entwickelt, mit denen wir uns jetzt herum schlagen.


Ach ja, und ...
Ich habe da gerade so ein Knacken gehört - das war wohl Steve Jobs, der sich mal eben im Grabe umgedreht hat ;)
Grüße, AMC

Der hat ja nichts mit Wikipedia zu tun. Aber dessen Gründer gebührt vielleicht mehr Ehre als allen, die mit dem Internet,... viel Geld verdienen.

MfG
Lothar W.

Struktron
08.02.12, 01:18
Ja, im EPR Experiment. Das ist der zentrale Punkt, aufgrund dessen ueberhaupt so ungeheuerliche Annahmen getroffen werden. Ansonsten koennte man die spukhafte Fernwirkung mittels Bertelmanns Socken erklaeren.

Hast Du meinen Satz hinter der Frage gelesen? Es ist der Ansatz für einen Beweis, wie die spukhafte Fernwirkung erklärt werden kann. Dass Vakuum leer ist, glaubt heute sowieso kaum noch jemand.

Es ist nicht moeglich die QM lokal zu erklaeren.
...
Gruesse

Du meinst, noch niemand hat einen Beweis gefunden? Dass Neumaier nichts geliefert hat, bedeutet nicht, dass es unmöglich ist.

Korrelationen von Wirbeln könnten übrigens auch bei dunkler Materie eine Rolle spielen.

MfG
Lothar W.

amc
08.02.12, 15:34
Der hat ja nichts mit Wikipedia zu tun.

Ja klar. Meine Aussage war eher so zu interpretieren: Dass Wikipedia sich auf absehbare Zeit zum "Portal der Portale" entwickelt, empfinde ich als eher realitätsfern. Für so ein "Megading" gibts dann ein paar andere Kandidaten, die zuerst zu nennen wären. Ein eher wahrscheinliches Szenario ist vielleicht, dass Wiki doch irgendwann mal geschluckt wird, und zum Beispiel zu einem Google-Service wird. Was dann den Herrn Jobs erst recht veranlassen dürfte, sich gewaltig im Grabe umzudrehen ...

Aber dessen Gründer gebührt vielleicht mehr Ehre als allen, die mit dem Internet,... viel Geld verdienen.

Definitiv. Vor deren/dessen Aufrichtigkeit und Idealismus kann man nur den Hut ziehen. Und selbst wenn irgendwann die Verlockung des Geldes zu groß wird, oder es sich einfach nicht mehr finanzieren lässt, bleibt zu hoffen, dass sich dies nicht auf die Unabhängigkeit der Inhalte auswirkt.

Grüße, AMC

fossilium
08.02.12, 16:16
Hi Richy,


Die Begriffe (...Zufall und Determinismus...) sind nicht auslegbar, sondern genau definiert.

Kannst Du mir eine Definition geben ?

Ich bin übrigends der Meinung, dass es Zufall bei Objekten mit klassischen Eigenschaften nicht gibt, weil es keine isolierten Objekte gibt. Sobald Randbedingungen gleich welcher Art durch andere Objekte gegeben sind, ist es aus mit dem Zufall. Aber einem Quantenobjekt ? Soweit icht weiss, hat dieses gar keine definierten Eigenschaften und man kann bei diesen Objekten den Begriff Zufall oder Determinismus nicht anwenden. Vielleicht ist das auch alles nur ein Scheinproblem.

Ungeachtet dessen ist immer noch die Frage im Raum, ob bei gegebenem kleinen dp im wiederholten Spaltexperiment dx auf dem Target periodisch mit lamda streut.

Ausserdem stellt sich mir die Frage, wie denn eine Welleneigenschaft festgestellt werden kann ("verhält" sich wie Welle). Das geht doch nur, indem an vielen Stellen gleichzeitig - oder unter sonst gleichen Bdgn. nacheinander- eine Ortsmessung stattfindet. Jede Ortsmessung ist aber eine Messung, bei der die Teilcheneigenschaft zur Auswirkung kommt. Welleneigenschaft ist also periodisch gestreute Ortsmessung an Teilchen. Der Ausdruck "Welleneigenschaft" ist daher grob irreführend. Das Teilchen hat keine diesbez. Eigenschaft, weil es sich von Emission bis Targeteinschlag wie ein Teilchen verhält. Vielleicht bin ich auch etwas verwirrt, da in Eile.
Grüsse Fossilium


Grüsse Fossilium

JoAx
08.02.12, 16:56
Hi!

Das Teilchen hat keine diesbez. Eigenschaft, weil es sich von Emission bis Targeteinschlag wie ein Teilchen verhält. Vielleicht bin

Das hätte ich gerne experimentel bestätigt - dass es von "Emission" bis "Einschlag" ein "Teilchen" ist.

Ansonsten kann dir da gleich das erste Kapitel hier:

http://books.google.de/books?id=1PGQ1W8sP1YC&printsec=frontcover&dq=feynman+vorlesungen+3&hl=de&sa=X&ei=wZoyT-DNM8XLtAbBm8GmBA&ved=0CDcQ6AEwAA#v=onepage&q=feynman%20vorlesungen%203&f=false

helfen. (Denke ich.)


Gruß, Johann

richy
08.02.12, 22:02
Hast Du meinen Satz hinter der Frage gelesen? Es ist der Ansatz für einen Beweis, wie die spukhafte Fernwirkung erklärt werden kann.
Ja ...
Wenn überall eine Art Verwirbelung feststellbar wäre, könnte die beobachtbare Kopplung entfernter Systeme, also die Nichtlokalität, durch gedachte überall gleichmäßig drehende Zeiger erklärt werden.

Was fuer Zeiger ? Und das klingt nach lokalen Parametern, die es nicht geben kann.
Du meinst, noch niemand hat einen Beweis gefunden? Dass Neumaier nichts geliefert hat, bedeutet nicht, dass es unmöglich ist.
Der Beweis dass es unmoeglich ist stellen die EPR Exerimente dar.Von der Forschungsruppe zu Anton Zeilinger gibt es zu dem Thema ein ausfuehrliches PDF. Waere die Nichtlokalitaet eine falsche Annahme waere die komplette Physik blamiert. Daher hat man diese Aussage immer wieder sehr sorgfaeltig experimentell ueberprueft. Ebenso gab es immer wieder serioese Wissenschaftler, die versucht haben die Versuche zu kritisieren. Immer ohne Erfolg. Neumaiers Theorie habe ich nur oberflaechlich gelesen. Die globlae Entropie wuerde sich als globale Variablke anbieten. Diese entspricht dem Informationsbegriff von Zeilinger.

Gruesse

richy
08.02.12, 22:55
Kannst Du mir eine Definition geben ?
Wie waers mit WIKI ?
Gründe und Gegengründe für einen physikalischen Determinismus
http://de.wikipedia.org/wiki/Determinismus#Gr.C3.BCnde_und_Gegengr.C3.BCnde_f.C 3.BCr_einen_physikalischen_Determinismus
Auch die konkrete Fragestellung wird dort angesprochen :
.... Anders ausgedrückt kann die Genauigkeit einer Vorhersage auch mit beliebiger Steigerung des Messaufwandes nicht besser als ein bestimmter Wert gemacht werden, der durch die Unschärferelation bestimmt ist. Viele Interpreten, darunter insbesondere die Vertreter der Kopenhagener Interpretation, haben dies damit erklärt, dass das raum-zeitliche Verhalten eines Systems fundamental nicht determiniert sei. Daneben werden aber auch (teil-)deterministische Deutungen oder Modifikationen verteidigt, in denen zwar die raum-zeitliche Änderung des Systems beliebig genau bestimmbar ist, aber entweder die Anfangsbedingungen nicht (De-Broglie-Bohm-Theorie) oder nicht in welchem Universum sich der Beobachter befindet (Viele-Welten-Theorie).
Ich bin mir uebrigends nicht sicher, ob die Autoren des Papers im Thread "Schaerfer as Heisenberg" bezueglich Heisenberg nicht schon ein Zugestandnis an den Determinismus des Realismus ausgesprochen haben. Oder ob sie die Frage weiterhin als offen betrachten. Die Komplementaritaet wird im Paper bezueglich Heisenberg gar nicht mehr erwaehnt, sondern strikt abgegrenzt.
Ich bin übrigends der Meinung, dass es Zufall bei Objekten mit klassischen Eigenschaften nicht gibt, weil es keine isolierten Objekte gibt.
Welchen Zufall meinst du hier ? Determiniert (Chaos) oder objektiv ?
Weisst du was mit objektivem Zufall gemeint ist ?

Und klar. Fuer einen determinierten Zufall ist es erforderlich ein abgegrenztes System zu betrachten. Ein Istzustand muss in diesem volkommen bekannt sein. Wenn nun eine unbekannte Stoergroesse von aussen einwirkt bin ich mir bei der Bezeichnungsweise nicht sicher. Letzendlich stellt man allgemein die Frage nach einem Determinismus. Und dann wird als System das ganze Universum betrachtet. Bei der BM ist der Determinismus dann eindeutig. Bei der VWI nicht ganz, da unsere Realitaet kein abgeschlossenes System waere. So wie es bei WIKI auch beschrieben wird.
Soweit ich weiss, hat dieses gar keine definierten Eigenschaften und man kann bei diesen Objekten den Begriff Zufall oder Determinismus nicht anwenden.
Das waere ein Argument. Ich habe dies angesprochen bezueglich der Kausalitaet. Wenn man dies aber weiter eroertern wuerde gaebe es hier sicherlich aerger.
Das Teilchen hat keine diesbez. Eigenschaft, weil es sich von Emission bis Targeteinschlag wie ein Teilchen verhält.

Das Problem ist nunmal, dass das Quantenobjekt schliesslich als Teilchen in Erscheinung tritt. Und lediglich die Integration vieler solcher Detektionen zeigt, dass eine Welleneigenschaft vorliegt. Und dazu muss auch jedes einzelne Quantenobjekt sich wie eine Welle verhalten. Oder Information ueber diese Welle haben. Manche Positivisten haben das Detektorbild in der Tat nicht als Messung akzeptiert. Die Argumentation war aber mangelhaft, denn dann muesste man zwischen direkten und indirekten Messungen unterscheiden. Jedliche Messung ist aber stets mit einem Messprinzip verbunden und damit indirekt. Ich meine nur die BM betrachtet das Teilchen vor der Messung auch als Teilchen.

Zufall und Chaos siehe WIKI
http://de.wikipedia.org/wiki/Zufall
Dort werden sogar beide Zufallsformen angesprochen.

Auszuege von WIKI zum objektiven Zufall :

Wenn von "Zufall" gesprochen wird, kann konkret gemeint sein:

1. Ein Ereignis geschieht objektiv ohne Ursache
2. Ein Ereignis geschieht, ohne dass eine Ursache erkennbar wäre
3. Ein Ereignis geschieht, bei dem man zwar die Einflussfaktoren kennt, sie aber nicht messen oder steuern kann, so dass das Ergebnis nicht vorhersehbar ist
4. Zwei Ereignisse stehen in keinem (bekannten) kausalen Zusammenhang

Ob 1. existiert, ist unbekannt. Es wird darüber spekuliert, ob Quantenphänomene wie der radioaktive Zerfall von dieser Art Zufall sind, oder vielleicht nur die behelfsmäßige Erklärung für einen nicht intuitiv begreiflichen Vorgang (siehe unten).
...
Anmerkung :
1=objektiver Zufall
alles andere determinierter
Die Quantenphysik hat eine neuerliche Diskussion darüber ausgelöst, ob die Welt fundamental deterministischen oder im innersten zufälligen Prinzipien gehorcht. Eine der vorherrschenden Deutungen der Quantentheorie (Kopenhagener Deutung) legt z. B. nahe, dass gleiche Experimente unterschiedliche Ergebnisse hervorbringen können. Ein gutes Beispiel hierfür ist der radioaktive Zerfall. Hier ist zwar bekannt, dass nach dem Verstreichen der Halbwertszeit hinreichend genau die Hälfte der radioaktiven Atome zerfallen sein werden welche einzelne Atome zerfallen sein werden, lässt sich hingegen nicht vorhersagen.

Man muss hier genau aufpassen was diese so locker angeschrieben Aussage bedeutet :
dass gleiche Experimente unterschiedliche Ergebnisse hervorbringen können.

Selbst in einem perfekt isolierten gleichbleibenden System waere dem so.
Hier noch der Zusammenhang zum freien Willen
Zwischen den Begriffen Zufall und freier Wille existiert ein enger Zusammenhang. Es kann argumentiert werden, dass eine freie Entscheidung, zumindest teilweise, durch andere Einflüsse (innerer und äußerer Art) nicht beeinflusst ist. Sie ist also nicht determiniert. Dies lässt sich indes gerade auch als Definition von Zufall ansehen: Nach der Auffassung kann es in einem Universum ohne Zufall keinen freien Willen geben, da jede Entscheidung bei Kenntnis aller Einflussgrößen vorhergesagt werden könnte. Aber wenn unsere Entscheidungen zufällig zustande kommen, ist das erst recht nicht, was wir uns unter freiem Willen vorstellen.

Letztere Bemerkung ist weniger erheblich, denn ein freier Wille erfordert als notwendige Voaussetzung einen voellig freien Willen=Zufall. Welche Mischform wir dann persoenlich als freien Willen bezeichnen ist subjektiv. Die Negation ist auch weitaus aussagekraeftiger. In einem Determinismus kann es keinen freien Willen gebe. Der Zufall ist somit ein notwendiges (allerdings nicht hinreichendes) Kreiterium fuer diesen.
Gruesse

amc
08.02.12, 23:48
Ich bin mir uebrigends nicht sicher, ob die Autoren des Papers im Thread "Schaerfer as Heisenberg" bezueglich Heisenberg nicht schon ein Zugestandnis an den Determinismus des Realismus ausgesprochen haben. Oder ob sie die Frage weiterhin als offen betrachten.

Dies klingt für mich etwas widersprüchlich zu deiner Aussage, der objektive Zufall sei bewiesen? Wie muss man deine Aussagen einordnen? Vielleicht kannst du dies nochmal kurz darstellen.

Grüße, AMC

Struktron
09.02.12, 00:22
Ja ...
Was fuer Zeiger ? Und das klingt nach lokalen Parametern, die es nicht geben kann.


Etwas ausführlicher, was natürlich die Akzeptanz von "Etwas" (Vakuumfluktuationen oder moderner Äther) im Raum-Zeit-Intervall des EPR-Versuchs voraussetzt:

Alle Elementarteilchen des Universums könnten sich durch die ständigen
Wechselwirkungen in einer gewissen Korrelation befinden. Laienhaft ausgedrückt könnte man das durch einen korrelierten Drehrhythmus beschreiben. Normalerweise können gedanklich damit verbundene Zeiger bei verschiedenen Elementarteilchen in unterschiedliche Richtungen zeigen. Werden nun zwei Photonen korreliert erzeugt, werden deren Zeiger gleichartig ausgerichtet.
Diese Ausrichtung, d.h. Drehung im gleichen Rhythmus, bleibt natürlich auch
über weite Strecken erhalten. EPR ist dann nur eine einfache Folge davon.


Den Beweis, dass es unmoeglich ist stellen die EPR Exerimente dar. Von der Forschungsruppe zu Anton Zeilinger gibt es zu dem Thema ein ausfuehrliches PDF. Waere die Nichtlokalitaet eine falsche Annahme waere die komplette Physik blamiert. Daher hat man diese Aussage immer wieder sehr sorgfaeltig experimentell ueberprueft.


Deshalb mein Gedankenexperiment.

Überbewertet klingt "... wäre die komplette Physik blamiert". Nach der heutigen Standardphysik beschreiben wir Kräfte mit Eich-(Feld-)Theorien. Der wesentliche darin steckende Gedanke sind lokale (Eich-) Symmetrien.

MfG
Lothar W.

fossilium
09.02.12, 01:17
Hi Joax,
Das hätte ich gerne experimentel bestätigt

wie verhält es sich denn ? Wie eine Welle ?

Oh Mann, ist mein Anliegen so schwer zu verstehen ?

Es geht darum, dass die Beobachtung der Ergenisse eines Doppelspaltversuchs keinesfalls nahelegt, das des Elektron Wellen und Teilcheneigenschaft hat. Gott sei dank. Denn daraus entsteht Raum für andere Interpretationen.

Dieser Thread begann so:

„Ein Teilchen verhält sich nicht einmal wie ein Teilchen und einmal wie eine Welle. Das ist eine ungenaue Sprechweise, die den tatsächlichen Sachverhalt nicht trifft … Ein Elektron kann man als Teilchen ansehen, ganz gleich, ob seine Bahn über ein oder zwei Spalte führt. Es wird nach Durchlaufen seiner Bahn, ganz gleich welcher (wenn man von Bahn sprechen kann, darüber später) in beiden Fallen auf dem Target die Wirkung eines Teilchens hervorrufen (Lichtemission, Ionisierung, usw.). „

„Ich“ antwortete darauf spontan, dass Quanten sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften aufweisen können, je nachdem, was man damit macht.
Und viele andere hier reden auch ständig von Teilchen und Welleneigenschaften. Es geht eben nicht aus dem Kopf. Alle bilden sich kollektiv das Gleiche ein - ein Lemminge-Phänomen.

Les den Text von Feynman, den Du mir angeraten hast. Feynman schreibt: „In Wirklichkeit verhält es (das Teilchen) sich also weder wie das eine noch wie das andere. Geben wir es also auf: sagen wir also: es ist keins von beiden.“

Er schreibt: „In kleinen Dimensionen … verhalten sich die Dinge nicht wie Wellen, nicht wie Teilchen, nicht wie Wolken oder Billardkugeln …oder irgendentwas was wir je gesehen haben.“

Letzendlich ist auch seine Aussage: ein quantenmechanisches Teilchen hat keine Eigenschaften – überhaupt keine, von denen man sagen kann: das sind seine Eigenschaften. Das muss man nun mal zur Kenntnis nehmen. Und das behaupte ich die ganze Zeit.

Meine These ist: das Muster auf dem Target wird n i c h t durch eine WellenEIGENSCHAFT oder „wellenartiges“ Verhalten des Elektron hervorgerufen. Diese Eigenschaft oder dieses Verhalten gibt es eben nicht - wie soll etwas, was es nicht gibt, etwas hervorrufen.?

Was schreibt Feynman ? Nach einigem Geeiere schreibt er wörtlich: „ Wir schliessen daraus folgendes: die Elektronen kommen als K****en (das Orignalwort wird immer in Sternchen umgewandelt) an (auf dem Target, Ergänz. von mir), wie Teilchen, und die Ankunftswahrscheinlichkeit ist verteilt wie die Intensität einer Welle. Es ist in diesem Sinne zu verstehen, wenn sich ein Elektron „manchmal wie ein Teilchen und manchmal wie eine Welle" verhält." So Feynman.

Genau das behaupte ich doch auch die ganze Zeit. Ich muss zugeben, dass mich die Zustimmung von Feynmann gefreut hat, man ist sich ja nie sicher, ob man sich nicht verrant hat. Hier aber offensichtlich nicht.

Ich habs ganz gezielt ausgedrückt: das Teilchen wurde emittiert aus einer Teilchenkanone, es kommt auf dem Target an als Teilchen (also gibt es keinen Grund für einen Zustandswechsel auf seiner Bahn (was immer die "Bahn" "ist" – wie im ersten Betrag dieses Threads beschrieben) und auf dem Target streut der Auftreffpunkt. Nichts mehr und nichts weniger wird beobachtet: die x-Koordinate der Messpunkte streut in einem regelmässigen Muster. Von Welleneigenschaften keine Spur von Beobachtung. Nur regelmässige Streuung der Auftreffpunkte. Wellen werden da nur reininterpretiert. Lassen wir das mit dem Interpretieren.

Betrachten wir das Muster ganz unbefagen (den Gehirnflüsterer abschalten).

Diese Sichtweise ist doch ungemein wichtig. Weil unsere Interpretation nicht von dem alles ausfüllenden, alles überformenden Gedanken an eine Welleneigenschaft blockiert wird. Wir können ganz unfeangen fragen:

WAS BEWIRKT SO EINE STREUUNG ?

Da fällt mir nur die Unschärferelation ein. Und daher frage ich nochmal:

Kann auf Grund der Unschärferelation bei gegebenem kleinen dp im wiederholten Spaltexperiment dx auf dem Target periodisch mit lamda streuen ?

Ich muss nach mehreren Flaschen Bier im Hotelzimmer jetzt aufhören.

Grüsse Fossilium

amc
09.02.12, 01:21
Diese Ausrichtung, d.h. Drehung im gleichen Rhythmus, bleibt natürlich auch über weite Strecken erhalten. EPR ist dann nur eine einfache Folge davon.

Wo ist hier der Unterschied zu lokalen Variablen zu finden?

Grüße, AMC

amc
09.02.12, 01:25
Es geht darum, dass die Beobachtung der Ergenisse eines Doppelspaltversuchs keinesfalls nahelegt, das des Elektron Wellen und Teilcheneigenschaft hat. Gott sei dank. Denn daraus entsteht Raum für andere Interpretationen.

Nochmal der Hinweis: Klassische Teilchen interferieren nicht, das machen nur Wellen.

Grüße, AMC

fossilium
09.02.12, 01:34
Hi amc,
Nochmal der Hinweis: Klassische Teilchen interferieren nicht, das machen nur Wellen.

Hab ich an keiner Stelle behauptet.

Grüsse Fossilum

richy
09.02.12, 04:23
Dies klingt für mich etwas widersprüchlich zu deiner Aussage, der objektive Zufall sei bewiesen?
Noe, es waere kein Widerspruch. Betrachte mal das Paper unter dem Gesichtspunkt, dass hier zwei Effekte behandelt werden. Zum einen die Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation und zum anderen etwas dass sie als fundamentales Komplementaritaetsprinzip beschreiben. Letzteres soll voellig unabhaengig von der Messung sein. Und damit kann hier nur ein objektiver Zufall eine Auswahl treffen.
Aber was ist nun mit Heisenberg ? Das Komplementaritaetsprinzip war doch immer die Begruendung seitens Kopenhagen, dass hier der Realismus aufgegeben werden muss. Die Begruendung kritisiert auch Prof. Zeh an mehreren Stellen in seinem Paper. Kann diese Begruendung denn ueberhaupt noch aufrecht erhalten werden, wenn hier Informative Aspekte eine Rolle spielen ? Bereits die Information soll ausreichen, dass die Welle kollabiert. Eine solche ist aber nicht waegbar und traegt keinen Impuls. Warum haben die ueberhaupt nach einer zweiten Quelle fuer das Komplementaritaetsprinzip gesucht ?
Wie dem auch sei. In dem Paper wird bezueglich Heisenberg selbst die Komlementaritaet gar nicht mehr erwaehnt. Die Unschaerferelation wird eher realistisch beschrieben. Ganz selbstverstaendlich, als haette man schon immer diese Meinung vertreten. So realistisch wie dies auch z.B. EMI beschreiben wuerde. Ob man dennoch hier ebenfalls einen objektiven Zufall annimmt oder Determinismus bleibt fuer mich allerdings offen.

@Structron
Alle Elementarteilchen des Universums könnten sich durch die ständigen
Wechselwirkungen in einer gewissen Korrelation befinden. Laienhaft ausgedrückt könnte man das durch einen korrelierten Drehrhythmus beschreiben. Normalerweise können gedanklich damit verbundene Zeiger bei verschiedenen Elementarteilchen in unterschiedliche Richtungen zeigen. Werden nun zwei Photonen korreliert erzeugt, werden deren Zeiger gleichartig ausgerichtet.
Das sind lokale Parameter. Bertelmanns Socken. Wuerde solch eine Begruendung nicht im Widerspruch zu ERP,Bell stehen, dann haette man Einsteins Realismus nicht aufgeben muessen. Die Quantenmechanik wuerde kaum eine Sonderstellung einnehmen und alle Interpretation in der Form wie wir sie heute kennen ueberfluessig.

Kann auf Grund der Unschärferelation bei gegebenem kleinen dp im wiederholten Spaltexperiment dx auf dem Target periodisch mit lamda streuen ?

Alleine aufgrund der Unbestimmtheitsrelation wuerde ich zunaechst meinen : Nein.
Nehmen wir fuer dx die Spaltbreite und dp den Auftrittsort am Detektor. Das ist anschaulicher. Spaltbreite und Auftrittsort sind konjungierte Groessen genauso wie x und p. Das heisst sie sind Ur und Bildbereich einer Fouriertransformation. Das ist noch nichts aussergewoehnliches und gibt es auch in der Nachrichtentechnik oder Musik. Periodendauer und Frequenz eines Signals sind ebenfalls konjungierte Groessen. Zwei Beschreibungsformen eines einzelnen Vorgangs. Und Frequenzen je nach Standpunkt rein gedachte Groessen.
Das besondere bei psi ist nun, dass dies keine physikalische Groesse sein soll, sondern eine rein mathematische. |psi|^2 ist eine Wahrscheinlichkeit eines Auftrittmerkmals. Das ist die eigentliche Problematik. Wuerde ein einzelnes "Teilchen" am Schirm verschmieren, dann koennte man sagen : Ok da ist eine Welle angekommen. Aber weil psi nunmal eine Wahrscheinlichkeit darstellt, ist das Ergebnis nicht verschmiert, unscharf, sondern ein diskretes Ereignis. Und eines von vielen moeglichen. Die Unbestimtheitsrelation macht eine Aussage ueber die Moeglichkeiten, aber nicht darueber welche Moeglichkeit tatsaechlich konkret realisiert wird. Daher meine Antwort "Nein".
Man muss hier zusaetzlich eine Annahme aufstellen. Darueber welche Groesse diese Auswahl trifft. Und das waere der objektive Zufall oder der determinierte. Und es gibt kaum eine Moeglichkeit zwischen beiden zu unterscheiden.

Gruesse

Struktron
09.02.12, 07:13
Wo ist hier der Unterschied zu lokalen Variablen zu finden?

Grüße, AMC

Es gibt danach keinen.

Durch alle Diskussionen geistert aber die Argumentation, es könne keine versteckten lokalen Variablen (oder Parameter) geben. Das folgt, wie ich meine, aus der unseligen, immer noch verbreiteten Annahme, das auf Grund der SRT das Vakuum leer sei. Selbst Einstein hat das aber nicht behauptet. Das Wort Äther ist für viele ein Reizwort und heute sagt man einfach Vakuum.

MfG
Lothar W.

JoAx
09.02.12, 08:06
Hallo fossilium!

Feynman sagt explizit, dass es sich weder um Wellen noch um Teilchen handelt. Bzw., in eigenen Worten, wie ich seine Aussage verstehe - Lasst uns sowohl das Teilchen wie auch Welle beim nachdenken über Quanten in den Wind schießen. Du dagegen willst nur die "Welle" ausgrenzen, wie auch aus diesem Satz zu lesen ist:


Ich habs ganz gezielt ausgedrückt: das Teilchen wurde emittiert aus einer Teilchenkanone, es kommt auf dem Target an als Teilchen (also gibt es keinen Grund für einen Zustandswechsel auf seiner Bahn (was immer die "Bahn" "ist" – wie im ersten Betrag dieses Threads beschrieben) und auf dem Target streut der Auftreffpunkt.


Ich habe das schon gelesen, was ich verlinkt habe.
Entweder wir verstehen Feynman unterschiedlich, oder es liegt ein Missverständniss zwischen uns.


Lassen wir das mit dem Interpretieren.


O.k. :)


WAS BEWIRKT SO EINE STREUUNG ?

Da fällt mir nur die Unschärferelation ein. Und daher frage ich nochmal:

Kann auf Grund der Unschärferelation bei gegebenem kleinen dp im wiederholten Spaltexperiment dx auf dem Target periodisch ... streuen ?


("mit lambda" hab' ich weggelassen, weil ich das nicht verstehe. Was ist "lambda"?)

Mit dp meinst du wohl eher ein ∆p im Sinne von Ungenauigkeit?

Schieß los. Bin gespannt.


Gruß, Johann

fossilium
09.02.12, 13:28
Hi Richy,

Die Unbestimtheitsrelation macht eine Aussage ueber die Moeglichkeiten, aber nicht darueber welche Moeglichkeit tatsaechlich konkret realisiert wird. Daher meine Antwort "Nein".

Die Unbestimmtheitsrelation sagt: wenn man Messungen von x und p durchführt, dann erhält man bei jeder Messung grundsätzlich einen exakten Wert von p und auch einen exakten Wert von x. Wiederholt man aber diese Messung unter gleichen Bedingungen, dann streuen die (punktgenau gemessenen) x und p-Werte naturgemäss etwas. Je mehr man die Streuung von p in der Experimentieranordnung klein hält, umso mehr streuen die x-Werte. Möglich ist es, dass die x Werte im ganzen Raum streuen, wenn man die Streuung von p gegen Null treibt. Es geht also immer um eine statistischen Gesamtheit von Messungen, eine "unscharfe Messung" bei einer einzigen Messung entzieht sich meiner Anschauung. So verstehe ich momentan die Unschärferelation. Weitergehende erkenntnistheorertische Spekulationen können berechtigt sein, interessieren aber im Moment nicht. Bezgl. der mathematischen Behandlung hast Du sicher recht, hier gehts aber um den physikalischen Aspekt.

Hi Joax,

mit lamda meine ich die Wellenlänge. Nimm das gerade beschriebene Scenario einer statistischen Gesamtheit von Messungen von p und x. Dann gilt (bis auf Faktoren):

delta p x delta x = n x h (n= 1,2 3, usw) daraus folgt:

delta x = n x h / delta p

Wenn delta p in der Grössenordnungs von h gehalten wird ist delt x = n, also
die Streuung liefert ein regelmässiges Muster mit Maxima im Abstand n.

Grundsätzlich dürfte delta x also nicht statistisch verteilt sein.

Ob das das Ergebnis des Doppelspaltexperiments alternativ zum Welle-Teilchen-Modell erklärt weiss ich nicht und will ich auch nicht behaupten. Es ist aber die Überlegung wert.

Grüsse Fossilium

fossilium
09.02.12, 13:36
Hi Richy,
Man muss hier zusaetzlich eine Annahme aufstellen. Darueber welche Groesse diese Auswahl trifft. Und das waere der objektive Zufall oder der determinierte. Und es gibt kaum eine Moeglichkeit zwischen beiden zu unterscheiden.


Ja genau das ist eine Frage. Ich würde die nur anders stellen:

Was ist die U r s a c h e der Streuung von x bei Messungen mit kleinem delta p ?

Wir können einfach nicht aufhören, nach Ursachen zu fragen.

Dabei haben wir das Erscheinungsbild noch garnicht richtig besehen.

Grüsse Fossilium

richy
09.02.12, 14:49
Hi fossilium
Weitergehende erkenntnistheorertische Spekulationen können berechtigt sein, interessieren aber im Moment nicht. Bezgl. der mathematischen Behandlung hast Du sicher recht, hier gehts aber um den physikalischen Aspekt.
Gemaess der Lehrmeinung gibt es hinter psi keinen physikalischen Effekt.
Die Physik beginnt erst nach dem Wellenkollaps. Wenn ueberhaupt.
Was ist die U r s a c h e der Streuung von x bei Messungen mit kleinem delta p ?
Gemaess der Lehrmeinung gibt es keine Ursache. Man kann es wie Einstein formulieren. Die Ursache koennte man z.B. einem Gott zuschreiben.

BTW :
Bei kniffeligen Fragen ist es oft hilfreich nicht zu fragen welcher Fall vorliegt, sondern welcher Fall bei einer speziellen Annahme nicht mehr vorliegen kann. Beispiel :
Was schliesst die Kopenhagener Deutung aus ?
Einen physikalischen Determinismus. Also gibt es fuer den Auftrittsort keine physikalische Ursache, denn eine solche waere ein Determinismus.

Gruesse

Struktron
09.02.12, 22:34
Hi Joax,


wie verhält es sich denn ? Wie eine Welle ?

Oh Mann, ist mein Anliegen so schwer zu verstehen ?

Es geht darum, dass die Beobachtung der Ergebnisse eines Doppelspaltversuchs keinesfalls nahelegt, das des Elektron Wellen und Teilcheneigenschaft hat. Gott sei dank. Denn daraus entsteht Raum für andere Interpretationen.
...


Darüber, auch als Vorschlag akzeptabler Erklärung wurde viel geschrieben.
In Neumaiers Physik-FAQ (http://www.localisator.de/atom/Literatur/physik-faq.htm) steht:

----------------------------------------------------
S25. Was passiert einzelnen Photonen am Doppelspalt?
----------------------------------------------------

Das einzelne Photon ist in meiner Interpretation nicht
messbar, es hat keine zugehörige Beobachtungsgröße.
Photonen sind ununterscheidbar, man kann also nicht sagen,
wo ein bestimmte Photon ist. Was existiert, ist die
Photonendichte. Die drückt sich sozusagen wie ein Öl
durch den Doppelspalt, und bildet nach den Regeln der
Quantenmechanik ein Interferenzmuster in der Dichte aus.
(Vergleich als Bild nehmen und nicht allzu wörtlich!)

Beim Auftreffen auf dem Schirm sorgt die nichtlokale Dynamik
dafür, dass von Zeit zu Zeit proportional zur Photonendichte
ein Elektron in einen angeregten Zustand versetzt wird,
eine chemische Reaktion stattfindet, oder was immer als
Detektionsmechanismus gerade relevant ist. Dass dies
stochastisch geschieht, liegt daran, dass das Experiment
hochempfindlich auf den Rest des Universums reagiert.

und



-------------------------------------------------
S44. Aber man kann doch einzelne Photonen messen?
-------------------------------------------------

Es gilt als bekannt, dass man einzelne Photonen nachweisen kann,
die Einzelmesswerte aber von den Erwartungswerten abweichen.

Diese Auffassung ist aber nur dann haltbar, wenn man diese Messwerte
als gemessene Photonen interpretieren darf.

Das ist aber sehr fragwürdig. Denn auch bei einer klassischen
Modellierung des elektromagnetischen Felds tritt der Photoeffekt auf.

Es ist also offensichtlich nicht ein durch das Auftreffen eines
einzelnen Photons, bewirkter Effekt, sondern ein Artefakt,
der im Messgerät erzeugt wird.


In der Thermischen Interpretation zählt das daher
nur als Messung einer Größe des Messgeräts; diese Größe
ist wie alle Rohmessungen ein thermodynamischer Erwartungswert.

Die Theorie muss nun zeigen, ob dieser Messwert auch dem in der
Thermischen Interpretation objektiv festgelegten Wert
einer Größe des gemessenen Systems entspricht.
Die Theorie zeigt nun aber nur, dass es im Mittel
einen Erwartungswert des gemessenen Systems reproduziert,
da die Einzelheiten vom Rest des Universums abhängt.
Das gilt unabhängig davon, ob man das Licht klassisch oder
quantenmechanisch modelliert.

Daher darf man den Mittelwert vieler Blitze oder Silberpartikel
als Messung einer Eigenschaft des Feldes verstehen, nicht aber
den Einzelfall als das Auftreffen eines Photons (das es ja im
klassischen Modell nicht einmal gibt).

Für das letztere gibt es außer einem historischen Vorurteil,
das für die ganze Misere in den Grundlagen der
Quantenmechanik verantwortlich ist, nicht die geringste
Rechtfertigung.

----------------------------------------
S45. Was ist denn eigentlich ein Photon?
----------------------------------------

Die naive Vorstellung eines Photons ist das eines masselosen
Teilchens, das entlang eines Lichtstrahls mit Lichtgeschwindigkeit
dahersaust und sonst keine Eigenschaften hat, wenn es der
Experimentator nicht gerade mal zwingt, sich mit einem anderen
Teilchen zu verschränken.

Aber die Quantenoptik zeichnet ein ganz anderes Bild vom Photon.
Ein Photon ist ein kompliziertes Ding.
Selbst in einem reinen Zustand kann es eine beliebige Lösung
der homogenen Maxwellschen Gleichungen sein. (In einem unreinen
Zustand - und Photonen sind durchaus nicht immer so reinlich -
sind sie noch viel komplizierte Objekte, nämlich lineare Operatoren
auf dem Raum der homogenen Maxwellschen Gleichungen!)

Ein einzelnes Photon in einem reinen Zustand 'ist',
mathematisch gesehen, im Wesentlichen dasselbe wie eine
nichttriviale Lösung der Wellengleichung!
Das heißt, zu jeder solchen Lösung könnte man im
Prinzip ein Photon präparieren!

Zu sagen, dass ein Photon eine bestimmte Frequenz oder Richtung hat,
bedeutet schon, seinen Zustand ganz gehörig einzuschränken.
Außerdem kann es unpolarisiert, zirkulär polarisiert,
linear polarisiert, und alle möglichen Schattierungen davon sein.


Zur naiven Vorstellung gehört auch, dass man das Vorhandensein eines
Photons dadurch feststellen kann, dass man es auf dem Bildschirm,
auf den es auftrifft, blitzen sieht (oder im Photodetektor klicken,
etc.), und so die Zahl der Photonen zählen kann.

Nun wird zwar an einer Stelle ein Klick oder Fleck oder Blitz
festgestellt. Dass man dann sagt, man habe ein Photon gesehen
oder gezählt, ist aber ein Euphemismus.

Für den Photoeffekt braucht man zwar Quantenmaterie im Detektor,
aber keine Quantenstrahlung; da tut es das klassische Licht,
das ja bekanntlich eine reine Welle ist, genausogut wie
eine Photonenkanone! In klassischem Licht Photonen zählen
ist aber genauso verrückt wie in Abwesenheit einer Person
Photos von ihr zu machen!


Viele reden also von Photonen, als wüssten sie alles über sie.
Dabei sind es geheimnisvolle Objekte, deren wahre Natur erst nach
einer Vorlesung über Quantenoptik allmählich dämmert
(wenn überhaupt)! Genaueres ist nachzulesen in der Bibel der
Quantenoptiker:
L. Mandel and E. Wolf,
Optical Coherence and Quantum Optics,
Cambridge University Press, 1995.
und in etwas vereinfachter Darstellung, aber trotzdem sehr lesenswert:
U. Leonhardt,
Measuring the Quantum State of Light,
Cambridge, 1997

Mit der Thermischen Interpretation hat das aber noch
gar nichts zu tun - das bis jetzt gezeichnete Bild von den Photonen
war knochenharte Orthodoxie!

Die neue Interpretation kommt erst ins Spiel, wenn man konsistent
darüber reden will, was in einem Photonenexperiment eigentlich
objektiv passiert sein soll.

Die Kopenhagen-Interpretation verbietet uns da einfach den Mund.
''Pschscht - sonst kommen gleich Ungereimtheiten heraus!''
Mit der Folge, dass alles Mikroskopische ein gespenstisches
Wesen bekommt. Solange man es nicht misst, hat das Mikroskopische
angeblich gar keine Eigenschaften. Die entstehen also anscheinend erst,
wenn Physiker da sind, die die Kunst des Messens verstehen und die
Materie zwingen können, sich in einem Eigenzustand zu offenbaren.

Die beliebte informationstheoretische Interpretation setzt noch
eins drauf; sie behauptet sogar, dass der Zustand eines
mikroskopischen Systems vom Wissen oder Unwissen des Beobachters
abhängt!

Aber das ist offenbarer Unsinn. Die Natur schert sich bestimmt nicht
darum,was Physiker wissen oder nicht!

Sonst hätte sie, bevor der erste Physiker (oder die erste Amöbe?)
sie beobachtete, ja überhaupt keine Eigenschaften haben können!
Aber wie kann sie sich dann entwickelt und Physiker (oder Amöben)
hervorgebracht haben?


Die Thermische Interpretation macht mit diesem ganzen
Spuk ein Ende. Da lässt sich wieder alles objektiv beschreiben!
Photonen, Elektronen, und was es sonst noch an Kleinzeug gibt.
Aber nicht mehr als Teilchen auf einer schmalen Bahn, sondern als
Wolke mit einer Teilchendichte - so wie in der Chemie die Orbitale
von Molekülen, die ja auch Elektronendichten darstellen.
Und dazu gibt es noch jede Menge von verborgenen
Korrelationsfunktionen, die weitere Details offenbaren könnten,
wenn man so genau messen könnte...

Bei einem Doppelspaltexperiment quetscht sich also ein Photon
in Form einer Wolke, die die Teilchendichte beschreibt
(das, was früher Aufenthaltswahrscheinlichkeit hieß),
durch beide Spalte gleichzeitig, verändert dabei seine Form,
wird zu einer Superposition des Photons durch den linken und des
Photons durch den rechten Spalt, was sich darin äußert, dass
die Dichte zwei lokale Maxima bekommt, Mit dieser
Persönlichkeitsspaltung läuft das arme Teilchen weiter,
gerät in Verwirrung und bildet dabei in seiner Dichte ein
Interferenzmuster aus. Beim Auftreffen auf dem Schirm bekommt
das Photon einen fürchterlichen Schreck und zieht sich wieder
auf seine Ganzheit zusammen, wegen der großen Aufregung allerdings
etwas zufällig, in der Nähe eines der Maxima seines vorigen
Interferenzmusters.

Etwas weniger reporterhaft geschildert, sorgt die nichtlokale Dynamik
dafür, dass von Zeit zu Zeit proportional zur Photonendichte
ein Elektron in einen angeregten Zustand versetzt wird,
eine chemische Reaktion stattfindet, oder was immer als
Detektionsmechanismus gerade relevant ist. Dass dies
stochastisch geschieht, liegt daran, dass das Experiment
hochempfindlich auf den Rest des Universums reagiert.

Wie man dieses stochastische Verhalten auf der formalen Ebene
begründen kann, wird im FAQ im Abschnitt
''Wie erklärt sich der Zufall?'' abgehandelt. Das ist allerdings
etwas technischer und erfordert fortgeschrittene Techniken
der statistischen Mechanik.


Dazu ergänze ich:
Bei den Modellen für kleinere Strukturen als durch das Standardmodell oder die ART beschreibbar, also (Super-)Strings und Branes, Quantengravitations-Loops oder einfachen harten Kugeln mit Selbstorganisation, wird das durch ein Aufsammeln der nötigen Energie am Ort des Bildschirmaufleuchtens erklärt. Eine anschauliche Analogie dazu ist ein Blitzeinschlag. Hinzu kommt die nichtlokale
Korrelation.

MfG
Lothar W.

richy
10.02.12, 06:56
Feynman war uebrigends Positivist.
So wie dies damals halt ueblich war.
Prof Zeh hat in etwa folgendes geaussert : Wenn Feynman damals schon gewusst haette, was man heute seitens des Viele Welten Dekohaerenzprogramm weiss. Dass Dekohaernzzeiten existieren, die die Anzahl der Multiversen begrenzen ... Dann haette Feyman sicherlich ein realistisches Programm verfolgt. Ebenso wie Einstein. Einstein war ebenso wie Bell ein ueberzeugter Realist.

@Strukton
Ziemlich viel Text :-)

amc
10.02.12, 21:44
Hi Richy,

Man kann es wie Einstein formulieren. Die Ursache koennte man z.B. einem Gott zuschreiben.

du fragtes mal, wie andere hier Einsteins Aussage verstehen. Ich jedenfalls kann sagen, ich verstehe sie anders, also in etwas so: "Selbst Gott würfelt nicht" - und nicht: "Es ist nicht Gott, der würfelt, es sind die Naturgesetze".

Soweit ich das beurteilen kann glaubte Einstein an einen "Gott", aber er sah diesen eben auch durch die Eleganz der Naturgesetze repräsentiert. Da er also "Gott" für alles wirken verantwortlich macht, und er dessen Existenz im Wesen der Welt selbst begründet sieht, so konnte er nicht glauben (darum Realist), dass es ein tatsächlich objektiv ursachenloses Ereignis geben sollte, denn dann würden auch "Gott" die Zügel aus der Hand gerissen. Das ist jedenfalls meine Sichtweise zu dem Punkt.

Grüße, AMC

richy
10.02.12, 23:34
Hi AMC
Man kann das drehen und wenden wie man will. Die Auswahl wird dadurch nicht groesser. Die scheinbar einfachste Loesung waere die rein physikalische Loesung. Der Determinismus. Aber dieser steht im Widerspruch zu einem freien Willen. Und damit ist dies fuer mich nun auch nicht die einfachste Loesung. Zudem wird die Problematik ledigich bis hin zum Urknall verschoben.

Soweit sind wir uns wohl einig.

Und die komplexere Annahme waere nun die Annahme das obiges nicht zutrifft,auch keine Multiversen sondern ein objektiver Zufall existiert. Wobei sich die meisten Menschen gar nicht klar darueber sind, dass dies eine komplexere Annahme ist.
Nun gut wir sehen, dass tatsachlich eine Auswahl getroffen wird. Und wir koennen uns zunaechst gar nichts anderes vorstellen, als eine Ursache hierfuer. Und wir koennen es uns einfach machen und bezeichnen dies nun enfach als Gott, Allah, Buddah ...
Im Grunde ist das gar nicht so verkehrt. denn wenn man versucht dessen Wirken genauer zu erfassen , so wird man feststellen, dass man hier leicht den Verstand verlieren koennte. Weil es auch gar nicht unsere Aufgabe ist diesen vollstaendig zu erklaeren.
Aber gegen einige kleinere Gedankenexperimente ist wohl wenig einzuwenden. Ich wuerde dazu zunaechst etwas nichtphysikalisches als "abstrakt" bezeichnen. Und wir kennen solche abstrakte Groessen. Jetzt koennte man einen mathematischen Pseudozufallsgenerator annehmen. Macht dieser einen Sinn ? Mein Thraed Gugg o mat stellt einen Sinn solcher Zufallszahlen vor. Aber wuerde ein Gott einen solchen benoetigen ? Die Zufallszahlen sind ja determiniert, er koennte diese selbst vorgeben. Und er wuesste ganz genau was er mit jeder Auswahl z.B. in Form des Auftrittsortes eines Teilchens erreicht. Nur fuer uns erscheint dies als Wuerfeln. Das waere eine Art goettlicher Determinismus. Man k ann sich aber noch etwas anders Vorstellen. Denn wenn wir abstrakte Raeume betrachten, dann sehen wird zum Beispiel anhand der verschiedenen Geisteswissenschaften, dass es hier noch andere Komponenten gibt als determinierte Beschreibungen. Mathematik ist nicht die einzigste Geisteswissenschaft. Und wir kennen eine solche nichtmathematische Komponente wiederum aus unserem eigen Leben. Das waeren die Emotionen. Diese sind abstrakt und nichtdeterminiert.
Das waere auch eine Erklarungsmoeglichkeit.
Es ist uebrigends bemerkenswert, dass viele Aussagen von Religionen hier kompatibel zu den Beobachtungen der QM sind. Aber nicht sonderlich verwunderlich, denn jeder normale Mensch hat doch eigentlich hier Vorstellungen, die er aus seinen Lebenserfahrungen bezieht. Und diese bezieht er aus der Lebensumgebung und das ist die physikalische Natur plus den ganzen abstrakten Komponenten die wir darin erleben.

Die einzigste Frage ist.
Stellt der Wellenkollaps z.B. hier schon tatsaechlich eine Schranke dar zwischen geistiger und physikalischer Welt. So wie es die KI annimmt. Ist hier schon das Ende unserer rein physikalischen Vorstellungsweisen ?
Die Frage ist noch nicht geklaert.

Gruesse

amc
11.02.12, 00:10
Und wir koennen uns zunaechst gar nichts anderes vorstellen, als eine Ursache hierfuer.

Oder man geht tatsächlich von ursachenlosen Ereignissen aus, was dir als tendenziellen Realisten offensichtlich nicht behagt ;)

Das waeren die Emotionen. Diese sind abstrakt und nichtdeterminiert.

Bei einem reinen Determinismus wären diese aber ja auch vorbestimmt, bis in die kleinste Windung. Das scheint uns beiden wohl nicht ganz zutreffend sein zu können. Um vorbestimmt zu sein, müssten sie ja auch feststehen, und das tun sie ja oft nicht. Sonst heißt es noch: "Wie gehts dir? 93% gut, 4% schlecht, 3% weiß nicht recht." :D

Das waere auch eine Erklarungsmoeglichkeit.

Inwiefern Erklärung? Was jetzt genau, wofür? Meinst du, dass man den (objektiven) Zufall als abstrakte undeterminierte Emotion der Natur interpretiert?

Es ist uebrigends bemerkenswert, dass viele Aussagen von Religionen hier kompatibel zu den Beobachtungen der QM sind. Aber nicht sonderlich verwunderlich, denn jeder normale Mensch hat doch eigentlich hier Vorstellungen, die er aus seinen Lebenserfahrungen bezieht. Und diese bezieht er aus der Lebensumgebung und das ist die physikalische Natur plus den ganzen abstrakten Komponenten die wir darin erleben.

Mir ist übrigends auch bewusst, dass der Zufall Raum für einen abstrakten Gott schafft. Und das hier für die Kirche eine Möglichkeit bestehen könnte, sich mit der Naturwissenschaft anzufreunden. Ich bin überzeugt, dass es auch eine Möglichkeit gibt, nicht nur einen abstrakten Gott anzunehmen, einen der prinzipiell Unergründbar ist, sondern eben auch einen in gewissem Sinne realen Gott (damit meine ich keinen Mann mit einem langen Bart). Und eben dieser verliert auch durch den objektvien Zufall seine Macht.

Ich finde es bemerkenswert, dass auf der anderen Seite allerdings auch sehr spirituelle Menschen sich mit dem objektiven Zufall sehr schwer tun, wie z.B. der Dalai Lama. Hier haben offenbar sehr rational veranlagte Realisten viel mehr mit sehr spirituellen Menschen gemeinsam, als sie oft denken mögen, und anders herum natürlich auch.

Stellt der Wellenkollaps z.B. hier schon tatsaechlich eine Schranke dar zwischen geistiger und physikalischer Welt. So wie es die KI annimmt. Ist hier schon das Ende unserer rein physikalischen Vorstellungsweisen ?
Die Frage ist noch nicht geklaert.

Ich glaube nicht, dass die KI eine geistige Welt definiert. Dies wird ihr IMHO teilweise auch in den Mund gelegt. Aber es bietet sich natürlich auch irgendwie an dies zu tun.

Ich denke, dass der Wellenkollaps eine ganz entscheidene Schranke darstellt, allerdings nicht zwischen geistiger und physikalischer Welt, aber eben eine so bedeutende, dass wir sie offensichtlich immer noch nicht verstanden haben. Ich bin wie du überzeugt, dass unsere "physikalischen Vorstellungsweisen" hier nicht enden werden, aber diese Schranke zu überwinden wird IMHO auch ein gewaltiger Schritt werden.

Grüße, AMC

Struktron
11.02.12, 01:29
Oder man geht tatsächlich von ursachenlosen Ereignissen aus, was dir als tendenziellen Realisten offensichtlich nicht behagt ;)

Bei einem reinen Determinismus wären diese aber ja auch vorbestimmt, bis in die kleinste Windung. Das scheint uns beiden wohl nicht ganz zutreffend sein zu können. Um vorbestimmt zu sein, müssten sie ja auch feststehen, und das tun sie ja oft nicht.
Grüße, AMC

Wie ist das beim deterministischen Chaos? Überzeugt das chaotische Pendel nicht, dass es nur unsere Unkenntnis ist, welche den Eindruck erweckt, die Ergebnisse stünden nicht fest?

Für mich ist "... das tun sie ja oft nicht." auch nicht überzeugend.

MfG
Lothar W.

richy
11.02.12, 18:12
Hi Amc
Oder man geht tatsächlich von ursachenlosen Ereignissen aus ...

Mathematisch physikalisch ist das unvorstellbar. Lediglich als Musiker, der auch freie Improvistationen anwendet kann ich das verstehen.
... was dir als tendenziellen Realisten offensichtlich nicht behagt
Den Ausdruck "tendenzieller Realist" finde ich zutreffend. Und als solcher habe ich die Freiheit den Zufall so zu beurteilen wie er meinem persoenlichen Weltbild am besten entspricht. Der Zufalll der VWI waere eine elegante Loesung aber dennoch nehme ich einen objektiven Zufall wie in der KI an. Rein intuitiv, also zufaellig :-)
Bei einem reinen Determinismus wären diese aber ja auch vorbestimmt, bis in die kleinste Windung. Ja, das waeren sie. (Die Emotionen) Und auch daher nehme ich einen objektiven Zufall an.
Meinst du, dass man den (objektiven) Zufall als abstrakte undeterminierte Emotion der Natur interpretiert?
Ja, genau. Das Universum als Organismus. Wer meint dies sei zu esoterisch, der kann gerne einen Realismus annehmen mit dessen Folgen ueber die er sich hoffentlich noch nicht lustig gemacht hat. Oder einen Gott. Wenn man alle Alternativen abwaegt ist dies sogar eine der vernuenftigsten Annahmen. Einige anerkannte Naturwissenschaftler verwenden diese in etwas abgewandelter Form. (Das Universum, das sich selbst beobachtet)
Und eben dieser verliert auch durch den objektvien Zufall seine Macht.

Ich verstehe schon wie du das meinst. Und dass auch Einstein dies so gemeint haben koennte. Aber ich hatte ja im letzten Thread geschrieben, dass uns das Zufaellige vielleicht nur so erscheint :
Die Zufallszahlen sind ja determiniert, er koennte diese selbst vorgeben. Und er wuesste ganz genau was er mit jeder Auswahl z.B. in Form des Auftrittsortes eines Teilchens erreicht. Nur fuer uns erscheint dies als Wuerfeln.
Das entspraeche aber einem aktiven Kreationismus. Fuer sehr religioese Menschen waere das eine einfache Loesung. Mir ist das zu einfach. Man kann sich das auch einfacher herleiten :
Nur wenn sich Gott selbst erklaeren kann ist er allmaechtig und dann muss ein Kreationismus vorliegen. Wer allmaechtig ist, kennt keine Emotionen. Den Ausdruck eines "lieben" Gottes muesste man dann streichen.
Auch das spricht fuer ein bewusstes Universum als eleganteste Loesung. Dazu bietet es am meisten Freiheit bezueglich Annahmen eines Gottes.

Ich finde es bemerkenswert, dass auf der anderen Seite allerdings auch sehr spirituelle Menschen sich mit dem objektiven Zufall sehr schwer tun, wie z.B. der Dalai Lama.Warum meinst du der Dalai Lama tut sich schwer damit ? Bei Esowatch wird bemaengelt, dass er in einem Fall das Orakel befragt hat. Aber jeder Politiker der bei nichtentscheidbaren Situationen eine Entscheidung faellt befragt sein eigenes Orakel.
Ich glaube nicht, dass die KI eine geistige Welt definiert.
Tja, warum weiss das anscheinend keiner so ganz genau, welche Welten denn die KI eigentlich definiert ? Es waren knapp 100 Jahre Zeit dies darzustellen.
aber diese Schranke zu überwinden wird IMHO auch ein gewaltiger Schritt werden.
Wenn Heims Modell wenigsten im Groben zutreffend ist, werden wir auch in 100 Jahren hier nicht sehr viel weiter gekommen sein. (aspektbezogene Logik)

Gruesse

richy
11.02.12, 18:19
Hi Stukton
Überzeugt das chaotische Pendel nicht, dass es nur unsere Unkenntnis ist, welche den Eindruck erweckt, die Ergebnisse stünden nicht fest?
Es ist nunmal nicht die einzigste Moeglichkeit.

amc
11.02.12, 22:05
Warum meinst du der Dalai Lama tut sich schwer damit ?

Zeilnger hat sich mal mit ihm getroffen, und versucht ihm diesen zu erklären. Hab ich mal in irgend 'ner Doku dirket von Zeilinger so gehört, dass der Lama den Zufall nicht recht akzeptieren konnte.

Wenn Heims Modell wenigsten im Groben zutreffend ist, werden wir auch in 100 Jahren hier nicht sehr viel weiter gekommen sein.(aspektbezogene Logik)

Wie meinst du das? Warum nicht? Was muss man sich nochmal unter der aspektbezogenen Logik vorstellen?

Grüße, AMC

Struktron
11.02.12, 23:20
Hi Stuktron
Es ist nunmal nicht die einzigste Moeglichkeit.

Es gibt mehr Unbekanntes als gesichertes Wissen. Ein abgeschlossenes Universum würde nach meinen Überlegungen, wie ich es auch drehe und wende, zu einem Determinismus führen.

Ein offenes (unendliches) Universum oder eines, wo auch lokal Einflüsse ohne erkennbare Ursache stattfinden können, lässt dagegen den freien Willen bei einer Entscheidung, zumindest durch Würfeln, zu. Diese beiden Möglichkeiten lassen sich aber nicht unterscheiden.

MfG
Lothar W.

richy
11.02.12, 23:45
Hi Amc
Wie meinst du das? Warum nicht?

Es waeren zwei Punkte.
Angenommen die Welt laesst sich in etwa wie von Heim beschreiben.

1)
Da gibt es zunaechst dessen 6-dimensionales physikalischens Modell.
Das entspricht den realistischen Modellen. Und damit laesst sich das Universum fast vollstaendig (bis auf eine Wechselwirkung) beschreiben. Experimente muessten dann irgendwann auf solch ein realistisches Universum hinweisen.
Jetzt betrachte mal das Verhalten der Physiker. Lieber Verleugnen sie ihr eigenes Weltbild als dem Mainstream zu widersprechen. Selbst wenn dieser geradezu esoterische Modelle vorschlaegt.
Stell dir vor wenn nun der Realismus aufgrund von Experimenten allmaehlich wieder den Mainstream darstellt. Man wuerde die KI als eine exotische historische laecherliche Erscheinung betrachten. Es gabe kein Comeback.

Um nun alle Wechselwirkungen beschreiben zu koennen ist bei Heim jedoch Zeilingers abtsrakter Informationsraum notwendig. Dieses letzte Puzzelstueck bliebe somit uebrig.

2)
Was muss man sich nochmal unter der aspektbezogenen Logik vorstellen? Diese beschreibt im Grunde die Schnitstelle, die man heute als "Wellenkollaps" bezeichnet. Dazu ist aber eine qualitative Beschreibung notwendig. Also eine voellig neue Art von Logik. Und Heim selbst hat deren Herleitung als komplexer empfunden als sein ganzes physikalisches Modell.

Gruesse

richy
11.02.12, 23:53
Hi Struktron
Ein abgeschlossenes Universum würde nach meinen Überlegungen, wie ich es auch drehe und wende, zu einem Determinismus führen.
Nicht wenn du wie in der Kopenhagener Deutung einen Gott annimmst der wuerfelt.
Ein offenes (unendliches) Universum oder eines, wo auch lokal Einflüsse ohne erkennbare Ursache stattfinden können, lässt dagegen den freien Willen bei einer Entscheidung, zumindest durch Würfeln, zu.
Bei Multiversen waere dies zum Beispiel so.
Diese beiden Möglichkeiten lassen sich aber nicht unterscheiden.
Objektiv nicht. Nehmen wie ein Musikbeispiel. Ein Pianist spielt eine Jazznummer in deren Verlauf er nun zu einem improvisierten Solo uebergeht. Hat er das Solo zuvor einstudiert oder spielt er tatsaechlich voellig frei was ihm gerade zufaellig einfaellt ?
Auch ein Musiker kann dies nicht unterscheiden. Ausser er hoert den Pianisten bei zwei Konzerten und dieser spielt beidesmal das selbe Solo. Aber der Pianist selbst weiss immer ganz genau ob er frei improvisiert oder ein determiniertes zuvor einstudiertes Solo abspult. Fuer ihn ist das ganz klar unterscheidbar. Tja blos im Fall des Quantenzufalls koennen wir diesen schlecht befragen. Ein Musiker weiss aber zumindestenes dass vergleichbares existiert. Im Grunde weiss es so gut wie jeder Mensch.

Gruesse

RoKo
12.02.12, 05:26
Hallo zusammen,

nochmals zurück zum Welle/Teilchen-Dualismus.

Wir sind es sprachlich gewohnt, stehts von "Dingen" zu reden. Möglicherweise sollten wir das aufgeben und von Prozessen reden.

In der Quantenoptik wird das relativ deutlich - wir haben es mit einem komplizierten Ausbreitungsprozess elektromagnetischer Energie, beschreibbar durch die Maxwell'schen Gleichungen zu tun.

Das sehr ähnliche Verhalten drängt von Elektronen drängt dann auf, diese als Transportprozesse von Ladung und Ruhemasse zu betrachten, die im Sonderfall des Atoms stationär sind.

All das, was uns als "Teilchen" erscheint, ist ja stets die Wirkung eines solchen Prozesses auf ein oder mehrere Atome.

Struktron
12.02.12, 10:12
Hi Struktron

Nicht wenn du wie in der Kopenhagener Deutung einen Gott annimmst der wuerfelt.



"Ein offenes (unendliches) Universum oder eines, wo auch lokal Einflüsse ohne erkennbare Ursache stattfinden können, lässt dagegen den freien Willen bei einer Entscheidung, zumindest durch Würfeln, zu."

Interessant ist der Zusammenhang der Begriffe Gott und Unendlichkeit. Für unseren Verstand sind beide schwer begreifbar. Im Agnostizismus gibt es Richtungen wie:
(aus Wikipedia)
Ignostizismus
die Ansicht, dass die Frage nach der Existenz oder Nichtexistenz „Gottes“ bedeutungslos ist, solange es keine kohärente Definition des Begriffs „Gott“ gibt. Ein Ignostiker sagt: „Ich weiß nicht, was du mit dem Begriff „Gott“ meinst, und kann daher keine Aussage über dessen (Nicht)-Existenz treffen.“ Der Begriff Ignostizismus wurde von Rabbi Sherwin Wine (1928–2007), dem Gründer der Gesellschaft für Humanistisches Judentum, geprägt. Ursprünge sind allerdings schon in der Spätantike zu finden.

Beim freien Willen brauchen wir demnach nicht über die Formulierungen zu dessen Begründung zu streiten. Ein abgeschlossenes thermodynamisches endliches Universum mit Einflüssen durch einen nicht zu diesem gehörenden äußeren Gott ist nicht von Multiversen, unbeobachtbaren Dimensionen,... zu unterscheiden.

Zur Lösung konkreter Probleme sammeln wir so viel wie möglich Informationen und kreieren daraus mit unserem begrenzten Verstand Lösungsansätze. Was sonst?

MfG
Lothar W.

Marco Polo
12.02.12, 10:40
"Ein offenes (unendliches) Universum oder eines, wo auch lokal Einflüsse ohne erkennbare Ursache stattfinden können, lässt dagegen den freien Willen bei einer Entscheidung, zumindest durch Würfeln, zu."

Der objektive Zufall, von dem in der Quantenphysik auszugehen ist, hat übrigens nichts mit Einflüssen zu tun, deren Ursachen nicht erkennbar sind.

Nicht erkennbar impliziert nämlich ein Vorhandensein, dass eben nur nicht erkannt werden kann. Verborgene Variablen sozusagen.

Gruss, MP

amc
12.02.12, 10:54
Wir sind es sprachlich gewohnt, stehts von "Dingen" zu reden. Möglicherweise sollten wir das aufgeben und von Prozessen reden.

Finde ich sehr gut. Sehe ich auch so.

All das, was uns als "Teilchen" erscheint, ist ja stets die Wirkung eines solchen Prozesses auf ein oder mehrere Atome.

Vielleicht so etwas wie ein diskreter Verknüpfungspunkt, eine Schnittfläche ... Vielleicht auch so etwas wie eine Schwelle, Ebene oder Stufe des Prozesses. Verschränkte Objekte befänden sich dann stets auf einer Ebene, bis zur nächsten "Wirkung", welche zur Dekohärenz führt.

Was ist ein Atom? Du redest schon wieder von "Dingen" ;)

Grüße, AMC

fossilium
12.02.12, 12:54
Hi RoKo,
All das, was uns als "Teilchen" erscheint, ist ja stets die Wirkung eines solchen Prozesses auf ein oder mehrere Atome.
Wie wahr, wie wahr ! Wir beobachten nichts als Wirkungen. Die wirkende Ursache stellen wir uns nur vor, so gesehen ist unsere ganze miskroskopische Physik nur eine kollektive Imagination. Wenn aber die uns zugängliche Realität im Kleinen nur aus Wirkungen einer gedachten Welt besteht, dann bleibt die wahre Welt im Kleinen unerfahrbar und es wird nie eine Sprache geben um sie zu beschreiben.
Darauf ist, glaube ich, schon Kant gekommen.
Ist die geheimnisvolle Welt vielleicht im n-dimensionalen Lösungsraum der Schrödingergleichung verborgen ?

Grüsse Fossilium

RoKo
12.02.12, 13:04
Was ist ein Atom? Du redest schon wieder von "Dingen" ;)

Es ist schwer, alte Gewohnheiten aufzugeben.

RoKo
12.02.12, 13:12
.. wahre Welt im Kleinen unerfahrbar ..

Richtig. Wir können nicht wissen, wie die Welt wirklich ist. Darauf kommt es aber auch nicht an. Was wir brauchen ist ein gedankliches Modell, dass wie die "wahre Welt" funktioniert, damit wir uns die beobachtbaren Wechselwirkungen erklären können.

fossilium
12.02.12, 17:33
Hi KoKo,

... damit wir uns die beobachtbaren Wechselwirkungen erklären können.

Was nicht von uns erfahren wird, können wir auch nicht erklären.
Dein Modellbauprogramm wird also scheitern.

Grüsse Fossilium

Jogi
12.02.12, 21:56
Hallo Rolf, hallo fossilium.

Wir können nicht wissen, wie die Welt wirklich ist. Darauf kommt es aber auch nicht an. Was wir brauchen ist ein gedankliches Modell, dass wie die "wahre Welt" funktioniert, damit wir uns die beobachtbaren Wechselwirkungen erklären können.
Hier bin ich ganz bei dir.

Deshalb muss ich Fossi fragen, wie er dies hier meint:
Dein Modellbauprogramm wird also scheitern

Was meinst du mit "scheitern"?

Meinst du, ein Modell kann weniger erklären als ein "Nicht"-Modell?


Gruß Jogi

fossilium
12.02.12, 22:44
Hi RoKo, Hi Jogi,

Wir können nicht wissen, wie die Welt wirklich ist. Darauf kommt es aber auch nicht an. Was wir brauchen ist ein gedankliches Modell, dass wie die "wahre Welt" funktioniert, damit wir uns die beobachtbaren Wechselwirkungen erklären können.

Ein gedankliches Modell, wie die wahre Welt funktioniert, können wir nur aus unseren Erfahrungen, unseren Anschauungen heraus konstruieren.

Da wir im Mikrokosmos nur Wirkungen sehen und nicht die agierenden Objekte, haben wir von letzteren keine Anschauung, keine Erfahrung.

Womit wir keine Erfahrungen haben, wofür wir keine Anschauung haben, keine Beobachtung, nur Wirkung haben, daraus kann auch nichts Wesenhaftes konstruiert werden.

Ein Modell zu konstruieren, das die wahre Welt des Mikrokosmos über die Wirkungen hinaus beschreibt, auch so beschreibt wie sie funktioniert, muss danach also scheitern.

Hm, immerhin können wir uns dieser Welt gedanklich nähern, indem wir auf Erfahrungen zurückgreifen - z.B. auf ein Teilchen oder eine Welle, die für uns anschauliche Objekte sind. Die werden dann hilfsweise genommen, als Metaphern, als Krücken, um die unerfassbaren Objekte überhaupt näherungsweise zu imaginieren - das sind aber ganz schlechte Hilfsmittel, führen häufig in die Irre, ohne dass man es merkt. Manche so konstruierten Modelle führen zwar zu guten Vorhersagen, die agierenden Objekte in diesen Modellen sind dann aber wesenhaft leer.

Das Welle-Teilchenmodell (die grosse Erkenntnis des 20ten Jahrhunderts) ist eine so wesensleere schlimme Krücke, dass die Physik damit nicht vorankommt, sondern auf der Stelle trampelt.

Grüsse Fossilium

Jogi
12.02.12, 23:27
Ein gedankliches Modell, wie die wahre Welt funktioniert, können wir nur aus unseren Erfahrungen, unseren Anschauungen heraus konstruieren.
Wenn das tatsächlich so wäre, würde ich deinen Pessimismus teilen.
Ich habe jedoch die Erfahrung gemacht, dass es Menschen gibt, deren Phantasie sich nicht durch den klassischen Erfahrungsraum einschränken lässt.


Womit wir keine Erfahrungen haben, wofür wir keine Anschauung haben, keine Beobachtung, nur Wirkung haben, daraus kann auch nichts Wesenhaftes konstruiert werden.
Wie gesagt, das sehe ich nicht so pessimistisch.


Ein Modell zu konstruieren, das die wahre Welt des Mikrokosmos über die Wirkungen hinaus beschreibt, auch so beschreibt wie sie funktioniert, muss danach also scheitern.
Inwiefern?
Nach meiner Erfahrung scheitert nicht das Modell, sondern der menschliche Geist, der sich beim Verständnis immer nur auf seine klassische Erfahrung zu stützen versucht.


Manche so konstruierten Modelle führen zwar zu guten Vorhersagen, die agierenden Objekte in diesen Modellen sind dann aber wesenhaft leer.
Jein.
Wenn es um rein quantitative Vorhersagen geht, klar, da herrscht die reine Mathematik, da wären "Wesenheiten" eher hinderlich.


Das Welle-Teilchenmodell (die grosse Erkenntnis des 20ten Jahrhunderts) ist eine so wesensleere schlimme Krücke, dass die Physik damit nicht vorankommt, sondern auf der Stelle trampelt.
So krass würde ich das nicht sehen, aber in gewisser Weise hast du Recht.

Die "Wesensleere", die du hier kritisierst, müsste also deiner Meinung nach mit etwas "dinglichem" gefüllt werden?
- Das wäre dann ja aber auch wieder ein Modell...
Aber wenn dieses Modell den Welle/Teilchen-Dualismus als solchen darstellen könnte, wäre das für dich okay?


Gruß Jogi

amc
12.02.12, 23:33
Ein gedankliches Modell, wie die wahre Welt funktioniert, können wir nur aus unseren Erfahrungen, unseren Anschauungen heraus konstruieren.

Da wir im Mikrokosmos nur Wirkungen sehen und nicht die agierenden Objekte, haben wir von letzteren keine Anschauung, keine Erfahrung.

Hallo Fossilium,

so, wie ich RoKo verstanden habe, meint er, dass es eben nicht darum geht, gehen kann, heruaszufinden, wie die Welt wirklich ist, sondern nur darum, eine Beschreibung zu finden, die unsere Erfahrungen vollumfänglich erklären kann. Ob man dann glauben will, dass die Welt im "Innersten" tatsächlich so funktioniert, oder man wie du die Ansicht vertritt, das ein Urteil hierüber prinzipiell unmöglich ist, ist dann jedem freigestellt, hauptsache das Modell beschreibt die für uns erfahrbare Wirklichkeit zutreffend.

Warum überhaupt nur im Mikrokosmos? Wo und wie siehst du denn im Makrokosmos die Objekte selbst? Dieses Problem hattest du doch eigentlich auch bereist in deinem anderen Thread angesprochen.

Ich möchte mal eine Frage stellen: Hat Picasso wunderschöne Bilder gemahlt? Oder sind es Farbmuster, die er auf eine Leinwand aufgebarcht hat?

Grüße, AMC

fossilium
13.02.12, 00:04
Hi Jogi,
Ich habe jedoch die Erfahrung gemacht, dass es Menschen gibt, deren Phantasie sich nicht durch den klassischen Erfahrungsraum einschränken lässt.

Wie gesagt, das sehe ich nicht so pessimistisch.

Nach meiner Erfahrung scheitert nicht das Modell, sondern der menschliche Geist, der sich beim Verständnis immer nur auf seine klassische Erfahrung zu stützen versucht.


Ich habe mich absichtlich etwas pessimistisch ausgedrückt. Ich dachte, ohne ein bisschen dick aufzutragen wird der Kern der Aussage vielleicht nicht klar.
Aber Pessimismus ist natürlich fehl am Platz.
Und Du hast völlig Recht, der menschliche Geist macht vor keiner Grenze halt, auch nicht vor dem Undenkbaren. Drei Gründe für Optimismus fallen mir ein: a) Es sind nicht alle Metaphern, die in den Modellen verwendet werden, schecht. b) Und mit den mathematischen Symbolen gelingt die Beschreibung des Unerfahrbaren c) was wir beobachten sind Wirkungen, warum beschreiben wir diese nicht näher in den Modellen - eine Physik der Wechselwirkung, da ist noch ungeahntes Potential.
Grüsse Fossilium

Struktron
13.02.12, 00:05
Der objektive Zufall, von dem in der Quantenphysik auszugehen ist, hat übrigens nichts mit Einflüssen zu tun, deren Ursachen nicht erkennbar sind.

Nicht erkennbar impliziert nämlich ein Vorhandensein, dass eben nur nicht erkannt werden kann. Verborgene Variablen sozusagen.

Gruss, MP

Ist der Widerspruch in den zwei Sätzen die Logik der Dualität? Was ist der Unterschied zwischen "Ursachen nicht erkennbar" und "Vorhandensein, das nicht erkannt werden kann?

MfG
Lothar W.

Bauhof
13.02.12, 09:39
Ein Modell zu konstruieren, das die wahre Welt des Mikrokosmos über die Wirkungen hinaus beschreibt, auch so beschreibt wie sie funktioniert, muss danach also scheitern.
Hallo fossilium,

dass dies scheitern muss, das ist bereits Konsens unter den Quantenmechanikern seit etwa 100 Jahren. Warum? Weil man aus guten Gründen zu der Überzeugung gekommen ist, dass es keine "wahre Welt" hinter den Wirkungen des Mikrokosmos gibt.

M.f.G. Eugen Bauhof

RoKo
13.02.12, 17:22
.. dass dies scheitern muss, das ist bereits Konsens unter den Quantenmechanikern seit etwa 100 Jahren. Warum? Weil man aus guten Gründen zu der Überzeugung gekommen ist, dass es keine "wahre Welt" hinter den Wirkungen des Mikrokosmos gibt.

Hallo Bauhof,

angesichts des "seit etwa 100 Jahren" anhaltenden Interpretationsstreites halte ich es für gewagt, von "Konsens" zu reden.

Noch gewagter ist die Überzeugung, das es keine "wahre Welt" hinter den Wirkungen des Mikrokosmos gibt. Was dann? Eine "unwahre Welt"? Das "Nichts"? Ein "Gott"? Unsere "Information"?

Bei jedem denkbaren quantenmechanischem Experiment präparieren wir einen bestimmten Anfangszustand, der sich schon deshalb nicht unserer Erfahrung entzieht, weil wir es praktisch tun. Und am Ende haben wir ein wie auch immer geartetes Messgerät, dessen physikalische Funktionsweise mindestens dem Hersteller bekannt sein müsste. Am Anfang und am Ende haben wir es also klar mit objektiver Realität zu tun. Und aus wirklich konsensualen physikalischen Prinzipien wie Energie- und Ladungserhalt folgt, dass es dazwischen nicht anders sein kann.

kingcrimson04
28.03.12, 16:46
Hallo Zusammen. Ich schlage vor den Begriff Wellen/Teilchen Dualismus einmal in systemtheoretische Terminologie zu bringen. Warum? ich bin der Auffassung, dass die Phänomene, die in der Quantenphysik diskutiert werden, ebenso für alles wissenschaftliche Arbeiten gilt.
Der Begriff: Welle- Teilchen Dualismus setzt eine Einheit voraus und zwar die Einheit, die dann in diesen Dualismus zerfällt. Qunatenphyikalisch befindet sich die Einheit in einer Superposition (also weder das eine noch das andere)
Wenn nun eine Mesung oder sagen wir allgemein eine Beobachtung angestellt wird, so muss der Beobachter das was er beobachtet bezeichnen und von von dem was er nicht beobachtet unterscheiden.
In der Logik Spener- Browns ist dies das command: "draw a distinction" um das "mark" zu bezeichenen und damit von einem "unmarked space" also das was nicht beobachtet wird zu differenzieren. Beim Welle Teilchen System ist dann die distinction: Position (Teilchen) zu Bewegung (Welle) wenn ich die Position beobachte kann ich nicht gleichzeitig die Bewgung beobachten.
Was haben wir damit gewonnen? Quantenphysikalische Erkentnisse sind Erkentnisse, die durch Beobachtung gewonnen (erzeugt?). Deshalb wäre es wünschenswert mit einer differenzorientierten Theorie der Beobachtung die philosophischen Implikationen der Quantenphysik zu beschreiben.

Mirko
15.04.12, 10:17
Ich frage hier mal etwas provokativ :

Ist der Umstand, dass man Photonen einmal Teilchen und zum Anderen Welleneigenschaft zuspricht nicht einfach die Resignation der Physik vor der Natur ?
Allein schon, dass vom Kollaps der Wellenfunktion im Moment einer Messung gesprochen wird klingt irgendwie ansatzweise nach: " Ich hab eigentlich keine Ahnung warum das passiert, daher hat ein Photon eben beide Eigenschaften.
Punkt !

Das alles soll nicht anmaßend klingen, aber vieleicht ist Physik mehr als Vorgänge der unbelebten Natur und seine mathematischen Hintergründe zu beschreiben.

Mir fällt halt nur auf, dass man im Besonderen bei der Welle/Teilchen-Problematik nicht wirklich eine verständliche Lösung findet egal welchen Ansatz man verfolgt !

Marco Polo
15.04.12, 10:53
Ist der Umstand, dass man Photonen einmal Teilchen und zum Anderen Welleneigenschaft zuspricht nicht einfach die Resignation der Physik vor der Natur ?

Nö. Es hängt vom Experiment ab, welche der beiden Eigenschaften zutage tritt. Von Resignation kann da keine Rede sein.

Ein Photon ist weder Teilchen noch Welle. Es ist die kleinste Menge der elmag Strahlung beliebiger Frequenz, also das Quant des elmag Feldes.

Grüsse, MP

Mirko
15.04.12, 11:06
Hmmmm.......

Das hängt vom experiment ab....
bleibt aber die Frage nach dem Warum ,oder ?

Wo sind die Lichtpunkte wenn beide Spalten geöffnet sind ?
Warum verhalten sich Photonen dann als Welle ?

Darauf zielt meine "provokante" Frage !

Bauhof
15.04.12, 11:09
Ist der Umstand, dass man Photonen einmal Teilchen und zum Anderen Welleneigenschaft zuspricht nicht einfach die Resignation der Physik vor der Natur ?
Hallo Mirko,

Quanten wie Photonen darf man z.B. nicht wie folgt charakterisieren:

1. Welle und Teilchen.
2. Welle oder Teilchen.

Ein Photon ist weder Welle noch Teilchen. Es kommt auf die Messanordnung an, wie das Photon in Erscheinung tritt.
Das alles soll nicht anmaßend klingen, aber vielleicht ist Physik mehr als Vorgänge der unbelebten Natur und seine mathematischen Hintergründe zu beschreiben.
Physik ist nicht mehr als die Beschreibung der unbelebten Natur. Da etwas hineinzuinterpretieren führt immer in die Irre. Und die 'mathematischen Hintergründe' werden in der Physik nicht beschrieben, sondern die Mathematik dient nur als Ausdrucksmittel der Physik.

M.f.G. Eugen Bauhof

Marco Polo
15.04.12, 11:21
Hmmmm.......

Das hängt vom experiment ab....
bleibt aber die Frage nach dem Warum ,oder ?

Wieder nö. Es geht bei der Physik um Modell und Experiment. Die Physik ist beschreibender Natur und kann Fragen nach dem Warum nicht beantworten.

Warum gab es den Urknall wäre so eine Warum-Frage. Darauf kann die Physik keine Antwort liefern, da die physikalischen Gesetze ja erst mit dem Urknall entstanden sind.

Mirko
15.04.12, 11:33
Moment !
Das wird doch dauernd getan !

Kopenhagener Deutung( die für mich als Laie übrigens sehr nach Resignation klingt )
Viele- Welten-Theorie
H.D. Zeh`s Many-Minds Theorie usw.usw.

Mir ist bewusst das dies alles mathematisch hergeleitete und daher mögliche Erklärungsansätze sind !
Aber teilweise schliessen sich die ganzen Interpretationsansätze ja aus und für mich sind das schon Lösungsansätze zur Frage nach dem Warum ?

Es gibt doch auch für den Urknall diverse Ansätze......Multiversen, Big Crunch, big rip usw.usw

Ich denke, die Physik versucht ständig Fragen nach dem Warum zu beantworten, oder rutsche ich da in andere, verwandte Wissenschaften ?

Marco Polo
15.04.12, 11:53
Moment !
Das wird doch dauernd getan !

Kopenhagener Deutung( die für mich als Laie übrigens sehr nach Resignation klingt )
Viele- Welten-Theorie
H.D. Zeh`s Many-Minds Theorie usw.usw.

Mir ist bewusst das dies alles mathematisch hergeleitete und daher mögliche Erklärungsansätze sind !
Aber teilweise schliessen sich die ganzen Interpretationsansätze ja aus und für mich sind das schon Lösungsansätze zur Frage nach dem Warum ?

Es gibt doch auch für den Urknall diverse Ansätze......Multiversen, Big Crunch, big rip usw.usw

Ich denke, die Physik versucht ständig Fragen nach dem Warum zu beantworten, oder rutsche ich da in andere, verwandte Wissenschaften ?

Lösungsansätze kann ich beliebig viele bringen. Solange diese aber der Möglichkeit entbehren diese zu belegen (und das ist nunmal leider der Fall), werden Warum-Fragen nicht beantwortet. Es bleibt also nichts weiter übrig als die Natur zu beobachten und zu versuchen diese anhand eines Modells zu beschreiben. Solange das Modell funktioniert ist es gut. Wird es anhand von weiteren Beobachtungen widerlegt, muss man sich ein neues ausdenken. Warum das neue Modell funktioniert, ist nicht Gegenstand der Physik.

Mirko
15.04.12, 12:52
Das ist doch die entscheidene Frage und treibt die Meinungen auseinander. Ob Lösungsansätze belegbar sind oder eben, wie du schreibst, widerlegt sind/werden !

Somit bleibt, und ist, die Beurteilung dieser Belegbarkeit doch völlig subjektiv. Zumindest was Interpretation angeht !
Irgendwie hat es für mich nachwievor philosophische Ansätze !
...auch wenn ich mir bewusst bin, dass dies für Physiker fast eine Beleidigung ist, aber so sehe ich das nicht und so ist es auch keinesfalls gemeint !

Vieleicht ist die Physik auch momentan einfach noch nicht in der Lage alles zu beschreiben !

Danke euch für die Infos !

EMI
15.04.12, 13:33
Vieleicht ist die Physik auch momentan einfach noch nicht in der Lage alles zu beschreiben!So ist es Mirko,

und sie wird es auch niemals sein und das weis sie(die Physik).

Die letzten Elemente der Physik sind nicht die subjektiven Erlebnisse.
Die ganze Geschichte der Physik führt von subjektiven Erlebnissen, Akustik, Wärmelehre, Optik usw., die zunächst auf unseren Sinnesorganen fussten, immer weiter vom Subjektiven weg. Das Entfernen des Subjektiven führt zu immer umfassenderen Wahrheiten, zu immer allgemeineren Naturgesetzen.
Je abstrakter diese werden um so allgemeingültiger werden sie auch, um so allgemeiner ist der Wahrheitsgehalt.

Die Annahme, es gäbe verschiedene physikalische Weltbilder, das mechanische, das elektromagnetische, das quantenmechanische, die man sozusagen zur Auswahl hätte ist falsch und widerspricht der Einheit der Physik.
Die Mechanik beschäftigt sich mit Raum und Zeit und der Bewegung von Substanzen in Raum und Zeit, etwas anderes kann die Elektrodynamik und die Quantenmechanik auch nicht tun.

So sah es einst ein MAX PLANCK.

Die Allgemeingültigkeit der Gesetze der Physik schliesst nach PLANCK nicht aus, dass in verschiedenen Gebieten der Physik zu den universellen Bewegungsgesetzen weitere Gesetze hinzutreten, die das spezielle Gebiet charakterisieren. PLANCK kam damals zu folgenden Schlüssen, die ich nur thesenartig angeben kann.

Er zeigte Erstens:
Es gibt nicht eine Beliebigkeit von ambivalenten Weltbildern, sondern es gibt nur eine einzige objektive Wahrheit, der sich unsere Bilder asymptotisch annähern.
Die Behauptung, dass die "Wahl der Bilder" eine Frage der Nützlichkeit und des Geschmacks sei, ist einfach falsch.
Man könnte sonst behaupten, dass es verschiedene konkurrierende Bilder real gibt.
PLANCK sagte dagegen, wenn es verschiedene konkurrierende Bilder gibt, ist bestenfalls eines davon wahr. Es kann passieren, dass alle falsch sind, aber bestenfalls ist eines zutreffend.

Zweitens hob PLANCK hervor, dass bei jeder Revision des Bildes, die notwendig wurde um sich der Realität weiter zu nähern, ein absoluter Wahrheitsgehalt bestehen bleibt.
Die Geschichte der Physik, besteht nicht in einem wilden Wechsel von Bildern, auch nicht in der kontinuierlichen Ablösung der Bilder, sondern es bleibt ein Wahrheitsbestand, der sich ständig vermehrt.
Dieser Wahrheitsbestand ist es, den wir gerade dadurch gewinnen, dass wir zu immer allgemeineren und damit auch immer mehr vom Subjektiven abgelösten Naturgesetzen gelangen.

Drittens vertrat PLANCK die Ansicht, wenn dem nicht so wäre, wäre die Physik nichts weiter als die Beschreibung der privaten Erlebnisse jedes einzelnen Physikers.
Alle großen Physiker haben nicht irgend eine zweckmäßige Beschreibung ihrer Erlebnisse gesucht, sondern sie suchten nach objektiven Naturgesetzen, sie sprachen nicht einmal vom Weltbild, sondern vom Bild der Welt.

Gruß EMI

PS: Das, wobei unsere Berechnungen versagen, nennen wir Zufall. [EINSTEIN]

Mirko
15.04.12, 13:59
Er zeigte Erstens:
Es gibt nicht eine Beliebigkeit von ambivalenten Weltbildern, sondern es gibt nur eine einzige objektive Wahrheit, der sich unsere Bilder asymptotisch annähern.
Die Behauptung, dass die "Wahl der Bilder" eine Frage der Nützlichkeit und des Geschmacks sei, ist einfach falsch.
Man könnte sonst behaupten, dass es verschiedene konkurrierende Bilder real gibt.
PLANCK sagte dagegen, wenn es verschiedene konkurrierende Bilder gibt, ist bestenfalls eines davon wahr. Es kann passieren, dass alle falsch sind, aber bestenfalls ist eines zutreffend.



Hallo EMI,
das ist ja zum Beispiel einer der Gründe die mich dazu bringen einen philosophischen Aspekt in der Physik zu vermuten !
Besonders in der QM und da besonders in der Frage: Was passiert mit der Wahrscheinlichkeitswelle?( Doppelspalt )
Kollabiert sie ? Ist sie gar nicht vorhanden ? Ist dies die Realität? Und da, was ist Realität überhaupt ?

Da gibt es soviele Interpretationsansätze und Erklärungen, welche alle von einer Erscheinung ausgehen( Photonen/Elektronen im Doppelspalt).
Wenn Max-Planck Recht hat, dann gibt es konkurierende Meinungen von angesehen Physikern, die alle Experten sind und Ahnung haben.
Und doch haben alle bis auf einen, wenn überhaupt, Unrecht !

Ich finde das Argument der Experten der Kopenhagener Deutung daher auch irgendwie zu einfach ( Daher meine Anmerkung die Physik resigniert).

Klingt nach !
Es kann nicht sein, wo nichts sein darf !

Ich finde es übrigens sehr ehrenwert das mir hier als Laie immer wieder geantwortet wird.
Ich spreche die Sprache der Physik nur rudimentär und argumentiere wahrscheinlich sehr naiv, trotzdem nehmt ihr euch Zeit !
Find ich klasse !

EMI
15.04.12, 14:16
...Daher meine Anmerkung die Physik resigniert...
Die Physik resigniert NIEMALS!

Gruß EMI

JoAx
15.04.12, 14:27
Die Physik resigniert NIEMALS!


Wird vlt. nur erwachsender. :)


Gruß, Johann

EMI
24.07.13, 04:16
Hi Richy,

du fragtes mal, wie andere hier Einsteins Aussage verstehen. Ich jedenfalls kann sagen, ich verstehe sie anders, also in etwas so: "Selbst Gott würfelt nicht" - und nicht: "Es ist nicht Gott, der würfelt, es sind die Naturgesetze".

Soweit ich das beurteilen kann glaubte Einstein an einen "Gott", aber er sah diesen eben auch durch die Eleganz der Naturgesetze repräsentiert. Da er also "Gott" für alles wirken verantwortlich macht, und er dessen Existenz im Wesen der Welt selbst begründet sieht, so konnte er nicht glauben (darum Realist), dass es ein tatsächlich objektiv ursachenloses Ereignis geben sollte, denn dann würden auch "Gott" die Zügel aus der Hand gerissen. Das ist jedenfalls meine Sichtweise zu dem Punkt.

Grüße, AMC

Hallo AMC,

ein Einstein glaubte bestimmt nicht an einen Gott.
Warum????
Anwort:
Einen Gott gibt es nicht!
Es gibt nur die Natur, das Universum, das Leben usw usw.....
Einstein sah auch das die Physik, die Naturgesetze usw. usw. für alles verantwortlich sind und kein Gott!

Gruß EMI

PS: Relegion ... Gott, Papst, Ahla ist groß, usw. usw. ist eine Glaubensfrage und kein Wissen!

amc
24.07.13, 08:27
Hallo AMC,

ein Einstein glaubte bestimmt nicht an einen Gott.
Warum????
Anwort:
Einen Gott gibt es nicht!
Es gibt nur die Natur, das Universum, das Leben usw usw.....
Einstein sah auch das die Physik, die Naturgesetze usw. usw. für alles verantwortlich sind und kein Gott!

Gruß EMI

PS: Relegion ... Gott, Papst, Ahla ist groß, usw. usw. ist eine Glaubensfrage und kein Wissen!

Hi EMI,

bla bla ... :)

Gott .. Natur .. Das sind nur Begriffe des Menschen.

Einsteins Aussagen würde ich so unterschreiben:

Das Schönste und Tiefste, was der Mensch erleben kann, ist das Gefühl des Geheimnisvollen. Es liegt der Religion sowie allem tieferen Streben in Kunst und Wissenschaft zugrunde. Wer dies nicht erlebt hat, erscheint mir, wenn nicht wie ein Toter, so doch wie ein Blinder. Zu empfinden, dass hinter dem Erlebbaren ein für unseren Geist Unerreichbares verborgen sei, dessen Schönheit und Erhabenheit uns nur mittelbar und in schwachem Widerschein erreicht, das ist Religiosität. In diesem Sinne bin ich religiös. Es ist mir genug, diese Geheimnisse staunend zu ahnen und zu versuchen, von der erhabenen Struktur des Seienden in Demut ein mattes Abbild geistig zu erfassen.
http://www.einstein-website.de/z_biography/glaubensbekenntnis.html

Herzlichste Grüße,

Christian

P.S.: Ich nehme an, du willst nicht ernsthaft über "Gott" diskutieren? Jedenfalls gehe ich davon aus, dass unsere Meinungen nicht weit auseinander liegen, im Endeffekt.

leopoldprokesch
12.11.14, 13:41
Ich komme jetzt wieder mit diesem abgegriffenen Thema. Ich versuche die Grundlagen zu beleuchten, vielleicht antwortet mir deshalb einer. Meine These:

Ein Teilchen verhält sich nicht einmal wie ein Teilchen und einmal wie eine Welle. Das ist eine ungenaue Sprechweise, die den tatsächlichen Sachverhalt nicht trifft. Ein Etwas, das ein Teilchen ist, verhält sich schon aus logischen Gründen immer wie ein Teilchen.

Auch beim Doppelspaltversuch mit Elektronen muss die Logik nicht auf der Strecke bleiben. Ein Elektron kann man als Teilchen ansehen, ganz gleich, ob seine Bahn über ein oder zwei Spalte führt. Es wird nach Durchlaufen seiner Bahn, ganz gleich welcher (wenn man von Bahn sprechen kann, darüber später) in beiden Fallen auf dem Target die Wirkung eines Teilchens hervorrufen (Lichtemission, Ionisierung, usw.). Lediglich die örtliche Verteilung dieser Wirkung ist verschieden, je nachdem, ob ein oder zwei Spalte geöffnet sind. Das Elektron selbst, in seinem Wesen, was immer man sich darunter vorstellt, ist davon unberührt.

Nur seine Wirkung auf die Targetbestandteile ist unterschiedlich, streut lokal: Falls nur ein Spalt geöffnet ist, ist die Wirkung lokal um den Auftreffpunkt in Strahlrichtung gestreut, entsprechend den Heisenbergschen Voraussagen (Unschärferelation). Falls zwei Spalte geöffnet sind, ist die Wirkung mindestens lokal über Maxima und Minima gestreut, die am Targel das gleiche Muster aufweisen, wie die Intensitäten zweier durch die Spalte hindurchgegangenen spärischer Wellen. Die Wirkung auf des Target ist also lokal unterschiedlich verteilt, egal ob man viele Elektronen gleichzeitig, oder alle getrennt hintereinander zum Target schickt. Die Wirkung selbst, der Elementarakt des Elektrons auf das Target, ist immer der gleiche, ist der eines Teilchens nach wie vor, sofern man das Elektron als Teilchen ansieht.

Man kann also nicht sagen: das Teilchen verhält sich einmal wie ein Teilchen, ein anderes Mal wie eine Welle. In seinem Wesen (was immer es „ist“) ist es gleich geblieben, demnach ist seine Wirkung auf das Target immer dieselbe, sein Verhalten also ist immer das gleiche, nur seine Wirkung auf das Target tritt - über einen grössern Raumbereich bezogen - an unterschiedlichen Stellen auf: als statistische Gesamtheit mal gausskurvenhaft, mal periodisch.

Das finde ich nicht besonders bemerkenswert. Wenn wir ohnehin nicht wissen, was z.B. Elektron ist (man sieht es nicht, erkennt es nur an den Wirkungen, und macht sich eine Vorstellung davon) dann kann es doch auch ein Objekt mit vielfältigen Wirkungen sein. Jedenfalls sehe ich keine Verletzung der Logik, oder eine unauflösbare Dualität, oder Komplementarität.

Natürlich ist es jetzt nötig zu fragen, warum die lokale Streuung so unterschiedlich ist. Darüber später, es könnte ja mit dem Wesen des Elektrons zusammenhängen (dem modellhaften), das wir noch nicht kennen und wozu wir derzeit nichts sagen können.

Ich höre jetzt mal auf und frage Euch: könnt ihr meinen Ausführungen zustimmen ? Aber auch wenn ihr es mir um die Ohren haut, ist das willkommen.

Grüsse Fossilium

.............das zum schluss von dir stimmt nicht, ein einzelnes ELEKTRON wurde bereits mit einer atto-kamera fotografiert.
.....keine spur von Teilchen, wenn du das Foto betrachtest, dann verstehst du, warum sich das Elektron im doppelspaltexperiment so wie das licht verhält.
lg. Ing. Prokesch @2