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Dekohärenz
29.07.13, 18:19
Hallo zusammen.
Ich bin neu hier und hätte auch schon gleich eine Frage :D

Kennt ihr den Informationsfilm "Das geheimnisvolle Rech der Quanten" von 2006. Ich habe mir neulich diese DVD zugelegt. Dort wird insbesondere auf das Doppelspaltexperiment und die Verschränkung eingegangen.
Meine Frage zielt auf die sogenannte Dekohärenz ab. Ich wollte wissen, ob diese im Film korrekt erklärt wurde.
Es wird erklärt, dass das Doppelspaltexperiment mit Fullerenen ein Vakuum bedarf, weil sonst die Wechselwirkung der Fullerene mit den Luftmolekülen zur Dekohärenz führen würde.
Jetzt frage ich mich, warum benötigen Fullerene ein Vakuum, Photonen aber nicht?
Und erscheint uns die Welt klassisch, weil alles miteinander wechselwirkt? Wäre sonst alles kohärent?

PS Es ist doch so: Der Kollaps der Wellenfunktion muss postuliert werden. Dagegen ist die Dekohärenz eine exakte mathematische Beschreibung, richtig?

RoKo
30.07.13, 05:22
Hallo Dekohärenz,


Jetzt frage ich mich, warum benötigen Fullerene ein Vakuum, Photonen aber nicht?
Fullerene wechselwirken mit Luftmolekülen, Photonen nicht. Bei Photen ist jedoch die Kohärenzlänge zu beachten. Näheres hier (http://de.wikipedia.org/wiki/Koh%C3%A4renzl%C3%A4nge) oder hier (http://www.didaktik.physik.uni-erlangen.de/quantumlab/index.html?/quantumlab/Interferenz/Experten/).

Und erscheint uns die Welt klassisch, weil alles miteinander wechselwirkt? Wäre sonst alles kohärent?

PS Es ist doch so: Der Kollaps der Wellenfunktion muss postuliert werden. Dagegen ist die Dekohärenz eine exakte mathematische Beschreibung, richtig?Das ist eine Interpretationsfrage, für die es unterschiedliche Antworten gibt. Bereits deine Frage enthält mindestens vier Streitpunkte:
-erscheint
-weil alles miteinander wechselwirkt
-Kollaps der Wellenfunktion
-Dekohärenz eine exakte mathematische Beschreibung
die darueber hinaus untereinander inkonsistent sind.

Dekohärenz
30.07.13, 06:38
Hallo RoKo. Danke für deine Antwort.

Warum wechselwirken denn die Fullerene mit den Luftmolekülen, die Photonen jedoch nicht? Hat es vielleicht etwas mit der Größe der Teilchen zu tun?

In dem Film wurde gesagt, die Teilchen durch ihre gegenseitige Wechselwirkung klassisch werden. Jede Wechselwirkung löst eine Messung (Messprozess) aus, die wiederum die Kohärenz zerstört. Stimmt das?

Zudem bin ich auch von diesem Artikel ausgegangen
--> http://www.quanten.de/schroedingers_katze.html

Ich würde mal gerne in die Runde fragen: Bevorzugt hier jemand die Kopenhagener Deutung oder die Dekohärenz-Theorie?

soon
30.07.13, 08:28
Hallo Dekohärenz,
Warum wechselwirken denn die Fullerene mit den Luftmolekülen, die Photonen jedoch nicht? Hat es vielleicht etwas mit der Größe der Teilchen zu tun?


Wie groß ist denn ein Photon?
Ein Photon hat die Ruhemasse 0, kann es von daher überhaupt eine räumliche Ausdehnung haben?
Vielleicht ist die Wellenlänge ein entsprechendes Maß, - die kann aber sehr unterschiedlich sein. So ein "Radio-Funk-Photon" wäre dann bis zu 100 Kilometer groß.



Die eigentliche Frage kann man auch so formulieren:

Warum ist Luft durchsichtig?

Ein Photon mit einer bestimmten Farbe (Wellenlänge) hat immer eine genau festgelegte Energie. Wenn es auf ein Atom trifft und absorbiert werden will, muß es genau diese Energiemenge vollständig an das Atom abgeben können. Das Atom nimmt die Energie auf, indem eines seiner Elektronen auf eine höhere Bahn (Energieniveau) springt. Diese Bahnen dürfen aber nicht beliebig sein, sondern es sind nur bestimmte "Bahnhöhen" erlaubt. Das Photon kann nur dann absorbiert werden, wenn es in dem Atom eine passende "Bahnhöhe" gibt, damit genau die Energie des Lichtteilchens dabei verbraucht wird. Wenn nicht, "fliegt" das Photon ungehindert durch das Atom hindurch. Bei den Elektronen der Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle der Luft gibt es keine passende Energieniveaudifferenz für das sichtbare Licht.

Darum ist Luft unter Normalbedingung für alle Frequenzen des sichtbaren Lichte durchsichtig. <roderic> siehe auch:
Transparenz (http://de.wikipedia.org/wiki/Transparenz_%28Physik%29)

LG soon

Dekohärenz
30.07.13, 08:39
Aber für Fullerene ist die Luft nicht durchsichtig. Diese wechselwirken mit den fast ebenso großen Luftmolekülen. Dadurch kommt es zur Dekohärenz, richtig?

soon
30.07.13, 11:41
Aber für Fullerene ist die Luft nicht durchsichtig.
Überleg bitte, wie Sehen ungefähr funktioniert, was durchsichtig bedeutet, und was du da geschrieben hast!

... ebenso großen Luftmolekülen.
Immer noch die Größe der Teilchen als maßgebliches Kriterium? - du hast den Kasten nur quergelesen.

Versuchs nochmal.

LG soon