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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Gibt es eine Quantenwelt?


Bauhof
19.06.15, 19:24
Hallo zusammen,

Shimon Malin schreibt auf Seite 86 seines Buches [1] folgendes:

Bohr erkennt an, dass der Mensch ein Bedürfnis nach einer Beschreibung hat, ein Bedürfnis danach, »die richtigen Worte« zu finden. Indem er darauf hinweist, dass die Beschreibung eines isolierten Systems »abstrakt« ist, distanziert er sich jedoch von der ontologischen Vorstellung, nach der eine solche Beschreibung ein konkretes Abbild der wirklichen Natur darstellt.

»Es gibt keine Quantenwelt«, so behauptete Bohr. »Es gibt nur eine abstrakte Quantenbeschreibung.«

Ist das auch heute noch die Auffassung der Mehrzahl der Physiker, dass es keine 'Quantenwelt’'gibt, sondern nur eine abstrakte Quantenbeschreibung? Oder sind die Physiker wieder zu einer ontologischen Vorstellung der 'Quantenwelt' im Sinne von Schrödinger und Einstein zurückgekehrt?

[1] Malin, Shimon
Dr. Bertlmanns Socken. (http://www.amazon.de/Dr-Bertlmanns-Socken-Shimon-Malin/dp/3379008095/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1434734525&sr=1-1)
Wie die Quantenphysik unser Weltbild verändert.
Leipzig 2003. ISBN=3-379-00809-5

TomS
19.06.15, 22:59
Das ist ein weites Feld.

Es reicht von den "Ontologen", die die Everett-Interpretation vertreten, über die Positivisten, die nur an Aussagen über beobachtbare Phänomene interessiert sind, bis hin zu den Anhängern der statistischen Ensemble-Interpretation, die grundsätzlich keine Aussagen übe einzelne Ereignisse zulassen und lediglich das Ensemble betrachten.

Bauhof
20.06.15, 10:42
Das ist ein weites Feld.
Es reicht von den "Ontologen", die die Everett-Interpretation vertreten, über die Positivisten, die nur an Aussagen über beobachtbare Phänomene interessiert sind, bis hin zu den Anhängern der statistischen Ensemble-Interpretation, die grundsätzlich keine Aussagen übe einzelne Ereignisse zulassen und lediglich das Ensemble betrachten.

Hallo TomS,

ich denke, mit den Positivisten und den Anhängern der statistischen Ensemble-Interpretation hätten sich die frühen Quantenmechaniker Bohr, Born, Heisenberg und viele andere anfreunden können.

Nicht aber mit den "Ontologen", die die Everett-Interpretation vertreten.

M.f.G. Eugen Bauhof

TomS
20.06.15, 11:05
Da hast du wohl recht.

Allerdings gibt es mehrere Einwände:

1) Der positivistische Standpunkt ist unbefriedigend, wenn man nach einer Erklärung für die Isomorphie zwischen Phänomen und Theorie sucht.
2) Die Ensemble-Interpretation scheitert, wenn man die QM im Rahmen der Quantengravitation auf das Universum als Ganzes anwenden möchte (es gibt nämlich nur eines ;-)
3) Die Everett-Interpretation ist zwar ontologisch "reicher", dafür jedoch axiomatisch einfacher, und daher gemäß Ockham eigtl. zu bevorzugen.

U.a. deswegen hat die Everett-Interpretation heute sehr viele Anhänger.

Bauhof
20.06.15, 11:29
U.a. deswegen hat die Everett-Interpretation heute sehr viele Anhänger.

Hallo TomS,

das glaube ich nicht. Ich habe viele Bücher namhafter Autoren (auch angloamerikanische) gelesen, aber die meisten dieser Autoren lehnen die Everett-Interpretation ab. Kannst du mir wenigstens zwei (deutschsprachige) Bücher namhafter Autoren nennen, die die Everett-Interpretation voll akzeptieren?

M.f.G. Eugen Bauhof

TomS
20.06.15, 11:41
Hallo TomS,

das glaube ich nicht. Ich habe viele Bücher namhafter Autoren (auch angloamerikanische) gelesen, aber die meisten dieser Autoren lehnen die Everett-Interpretation ab. Kannst du mir wenigstens zwei (deutschsprachige) Bücher namhafter Autoren nennen, die die Everett-Interpretation voll akzeptieren?

M.f.G. Eugen Bauhof
Meinst du Fachbücher oder populärwissenschaftlich?

Warum deutschsprachig und namhaft? Namhaft sollte reichen, oder?

Zu deutscher Literatur: es gibt sowohl einzelne Artikel (Webseite) als auch ein Buch (Zusammenfassung der Artikel) von Dieter Zeh, der im Umfeld Dekohärenz und Everettsche Interpretation maßgebliche Beiträge geleistet hat.

Für weitere Literatur siehe hier:

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Viele-Welten-Interpretation#Weblinks
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Many-worlds_interpretation#Notes
http://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds/#Bib

Namhafte Autoren wären deWitt, Wheeler, Zeh, Zurek, Deutsch, Carroll, Wallace.

Zu Büchern siehe unter anderem

http://www.amazon.com/Many-Worlds-Everett-Quantum-Reality/dp/0199655502/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1434793617&sr=8-1&keywords=Wallace+many+worlds

RoKo
20.06.15, 11:51
Hallo TomS,


..
3) Die Everett-Interpretation ist zwar ontologisch "reicher", dafür jedoch axiomatisch einfacher, und daher gemäß Ockham eigtl. zu bevorzugen.

U.a. deswegen hat die Everett-Interpretation heute sehr viele Anhänger.
Aussage 3) ist für die QM sicher richtig, übersieht aber die Quantenoptik.

pastafari
20.06.15, 12:37
Die QM beruht zuerst auf Mathematik und nicht auf Anschaulichkeit.
Aber schon bei den alten Pythagorern hat die Mathematik einen
höheren Logos als die Empirie, die vielerlei Täuschungen unterliegt.

TomS
20.06.15, 13:07
Hallo TomS,


Aussage 3) ist für die QM sicher richtig, übersieht aber die Quantenoptik.
Was ist Quantenoptik anders als angewandte Quantenmechanik?

The_Theorist
21.06.15, 15:12
Zum Anfangsthema (und ich hoffe, ich wiederhole niemanden):
Vielleicht leben wir ja in einer Quantenwelt, wir merken es nur nicht :eek:

TomS
21.06.15, 21:49
Ich weiß nicht, was du mit "Quantenwelt" genau meinst. Wenn du einen Physiker fragst, ob die Gesetze der Quantenmechanik universell gültig sind, dann wird er zu 99% mit "ja" antworten.

Danach wird er dann anfangen, über Interpretationen, Kollaps, viele Welten, Wellenfunktion des Universums, ... zu reden, aber im Grunde glaubt er an die Gültigkeit der Quantenmechanik.

pastafari
22.06.15, 15:39
Das Stück ist nicht zu ende, bevor der Vorhang fällt.
Wir befinden uns wohl noch ganz am Anfang einer fundamental
neuen Sicht auf die Welt, und auf uns selbst.

TomS
22.06.15, 17:21
sehr schön

Bauhof
22.06.15, 18:34
Zu deutscher Literatur: es gibt sowohl einzelne Artikel (Webseite) als auch ein Buch (Zusammenfassung der Artikel) von Dieter Zeh, der im Umfeld Dekohärenz und Everettsche Interpretation maßgebliche Beiträge geleistet hat.

Hallo TomS,

Dieter Zeh ist wohl einer der Wenigen, der die Viele-Welten-Interpretation akzeptiert. Ich denke, der wissenschaftstheoretische Hauptgrund, warum die Viele-Welten-Interpretation abzulehnen ist, ist die Tatsache, dass aus ihr keine neuen Erkenntnisse folgen. Anton Zeilinger formuliert dies in seinem Buch [1] auf Seite 152 wie folgt:

Die Viele-Welten-Interpretation löst also keines der Interpretationsprobleme, die wir haben. Insbesondere erklärt sie uns nicht, warum das eigene Bewusstsein, das wir in diesem einen Universum haben, gerade die von uns beobachtete Abfolge der Ereignisse sieht.

Ob die Katze nun als tot oder lebendig beobachtet wird, ist eben auch in der Viele-Welten-Interpretation nur rein zufällig, und es hilft uns absolut nichts, zu wissen, dass es angeblich andere Universen gibt, wo die Katze in anderen Zuständen beobachtet wird. Ein weiteres Problem der Viele-Welten-Interpretation ist, dass sie zu nichts Neuem führt. Es gibt keine physikalischen Ansätze, die ohne die Viele-Welten-Interpretation nicht auch möglich wären. Wozu also in den sauren Apfel beißen?

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Zeilinger, Anton
Einsteins Schleier. (http://www.amazon.de/Einsteins-Schleier-neue-Welt-Quantenphysik/dp/3406502814/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1434990173&sr=1-1)
Die neue Welt der Quantenphysik.
München 2003. ISBN=3-406-50281-4

TomS
22.06.15, 22:47
Dieter Zeh ist wohl einer der Wenigen, der die Viele-Welten-Interpretation akzeptiert.
Das ist nicht richtig. Eine recht große Zahl an Physikern befürwortet inzwischen die VWI (wobei keine statistisch zuverlässigen Werte vorliegen).

Die Liste der Befürworter oder Kollegen, die damit liebäugeln, liest sich teilweise wie ein who-is-who der theoretischen Physik: deWitt, Wheeler, Zeh, Zurek, Deutsch, Carroll, Hartle (in etwa), Hawking und Weinberg (in gewisser Weise). An deutschsprachigen Autoren fällt mir noch Claus Kiefer ein.

... der wissenschaftstheoretische Hauptgrund, warum die Viele-Welten-Interpretation abzulehnen ist, ist die Tatsache, dass aus ihr keine neuen Erkenntnisse folgen.
Wenn zwei Axiomensysteme vergleichbare Ergebnisse liefern, dann ist gemäß Ockhams Razor das einfachere zu bevorzugen (Ockhams Razor bezieht sich auf die Einfachheit der Grundannahmen, nicht auf die der Schlussfolgerungen). Demzufolge ist die Viele-Welten-Interpretation zu bevorzugen, da sie im Gegensatz zur orthodoxen Interpretation auf ein Axiom (das Kollapspostulat) verzichtet. Und sie ist die einzig mögliche realistische Interpretation (die Kollapsinterpretation kann nicht vollständig realistisch sein, da sie ansonsten mathematisch inkonsistent wäre; Kollapspostulat plus unitäre Zeitentwicklung sind widersprüchlich). Das Argument kann also gegen Zeilinger gewendet werden.

Es gibt gute Gründe, die MWI zu kritisieren. Schade, dass auch namhafte Autoren so oft die schlechten anführen.


EDIT: Ich habe gerade mal den deutschen Wikipediaartikel durchgelesen; er ist als Einstieg gar nicht schlecht, wenn auch etwas langatmig.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Viele-Welten-Interpretation

Timm
23.06.15, 10:25
Wenn zwei Axiomensysteme vergleichbare Ergebnisse liefern, dann ist gemäß Ockhams Razor das einfachere zu bevorzugen
Wenn wir die Einfachheit darin sehen, daß die Wellenfunktion nicht mehr als ein mathematisches Konstrukt und damit kein Ding ist, sind wir bei Zeilinger und die VWI erübrigt sich gemäß Ockhams razor.

KI und VWI sind schließlich Interpretationen, deshalb hat keine der beiden den Alleinanspruch auf Ockhams razor. Wahr ist aber, daß die KI die beobachtbaren Phänomene mit hoher Präzision beschreibt und darauf beschränkt die VWI überflüssig ist.

Aus Deinem link:


Carl Friedrich von Weizsäcker weist darauf hin,[23] dass kein nennenswerter Unterschied zwischen der VWI und der Kopenhagener Interpretation im Rahmen einer Modallogik zeitlicher Aussagen bestehe, wenn rein semantisch „wirkliche Welten“ durch „mögliche Welten“ ersetzt werde: die vielen Welten beschreiben den sich durch die Schröderingergleichung entwickelnden Möglichkeitsraum; die von einem realen Beobachter gemachte Beobachtung ist die Realisierung einer der formal möglichen Welten. V.

Stimmst Du dem zu?

TomS
23.06.15, 11:12
Wenn wir die Einfachheit darin sehen, daß die Wellenfunktion nicht mehr als ein mathematisches Konstrukt und damit kein Ding ist, sind wir bei Zeilinger und die VWI erübrigt sich gemäß Ockhams razor.

KI und VWI sind schließlich Interpretationen, deshalb hat keine der beiden den Alleinanspruch auf Ockhams razor. Wahr ist aber, daß die KI die beobachtbaren Phänomene mit hoher Präzision beschreibt und darauf beschränkt die VWI überflüssig ist.

Stimmst Du dem zu?
Die Wellenfunktion ist ein mathematisches Konstrukt. Die Frage ist, warum sie die Realität beschreibt. Eine Möglichkeit ist die einer Art Isomorphie zwischen Theorie und Realität (führt zur VWI). Eine andere Möglichkeit ist, diese Entsprechung aufzugeben; die dann unbeantwortete Frage ist, dass wenn keine Isomorphie besteht, warum die QM trotzdem die Realität korrekt beschreibt.

Ich halte diese ganze positivistische Philosophie für Vogel-Stauß-Philosophie.

Unabhängig davon kann die Kollapsinterpretation nicht erklären, was eine Messung ist und wann ein Kollaps eintritt (und wann nicht). Und die Kollapsinterpretation benötigt immer ein Axiom mehr, nämlich das Kollapspostulat bzw. die Bornsche Regel.

Weizsäcker hat m.E. nicht recht, denn wenn er einen Möglichkeitsraum betrachtet, der durch die QM beschrieben wird, aus dem jedoch genau eine Wirklichkeit hervorgeht, dann benötigt er letztlich doch etwas wie einen Kollaps, wenn nämlich genau eine Möglichkeit zur Wirklichkeit wird. (er gibt damit die o.g. Isomorphie auf).

Bauhof
23.06.15, 11:14
Es gibt gute Gründe, die MWI zu kritisieren. Schade, dass auch namhafte Autoren so oft die schlechten anführen.

EDIT: Ich habe gerade mal den deutschen Wikipediaartikel durchgelesen; er ist als Einstieg gar nicht schlecht, wenn auch etwas langatmig.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Viele-Welten-Interpretation

Hallo TomS,

ich danke dir, ich habe den Wiki-Artikel gelesen. Das ist wirklich eine umfassende Darstellung der VWI. Ich als Laie kann leider die mathematische Argumentation nicht nachvollziehen, ich kann mich nur an die Argumentation der deutschen Physiker halten, die mir plausibel erscheinen.

Zum Beispiel der Metaphysikeinwand von Carl Friedrich von Weizsäcker erscheint mir plausibel:

Carl Friedrich von Weizsäcker weist darauf hin, dass kein nennenswerter Unterschied zwischen der VWI und der Kopenhagener Interpretation im Rahmen einer Modallogik zeitlicher Aussagen bestehe, wenn rein semantisch "wirkliche Welten" durch "mögliche Welten" ersetzt werde:

Die vielen Welten beschreiben den sich durch die Schrödingergleichung entwickelnden Möglichkeitsraum; die von einem realen Beobachter gemachte Beobachtung ist die Realisierung einer der formal möglichen Welten. Von Weizsäcker erkennt an, dass der Everett'sche Ansatz der einzige unter den üblichen Alternativen sei, der "nicht hinter das schon von der Quantentheorie erreichte Verständnis zurück-, sondern vorwärts über sie hinausstrebt".

Everett sei jedoch "konservativ" bei der Gleichsetzung von Realität und Faktizität geblieben. Sein eigentlicher – philosophischer – Einwand gegen die VWI ist, dass die Existenz einer Menge von Ereignissen ("Welten") gefordert werde, die "nicht Phänomene werden können". Die Quantenphysik sei aber gerade aus dem Versuch gefolgert, Phänomene konsistent zu beschreiben und vorherzusagen.

Im Wiki-Artikel heißt es weiterhin:

Da das Universum als Ganzes per definitionem ein isoliertes System ist, entwickelt sich auch dieses gemäß der Schrödingergleichung.

Wissen wir wirklich, dass das Universum als Ganzes ein isoliertes System ist? Wenn es sich zeitlich entwickelt, ist es dann auch noch ein isoliertes System?

M.f.G. Eugen Bauhof

TomS
23.06.15, 12:56
Zum Beispiel der Metaphysikeinwand von Carl Friedrich von Weizsäcker erscheint mir plausibel
Gegenfragen: ist das Innere des Ereignishorizontes eines SLs ein Phänomen? ist das Univesum jenseits des Sichtbarkeitshorizontes ein Phänomen?

Der Ansatz, dass etwas "Phänomen werden muss" bedeutet ja nicht, dass es "für mich und in meinem Sinne Phänomen werden muss". Die "vielen Welten" sind gemäß der VWI Phänomen.

Ich denke, Weizsäcker argumentiert hier nicht ehrlich.

Man stelle sich einmal vor, Everett hätte seine Argumentation 1925 präsentiert, es hätte keine Bohrsche Indoktrination gegeben, und in den Folgejahren wären dann diverse (auch makroskopische) Interferenzphänomene experimentell nachgewiesen worden.


Wissen wir wirklich, dass das Universum als Ganzes ein isoliertes System ist? Wenn es sich zeitlich entwickelt, ist es dann auch noch ein isoliertes System?
Wissen können wir das natürlich nie, aber wir können diese plausible Annahme machen.

Welche Alternative hättest du? Und warum soll eine zeitliche Entwicklung gegen ein isoliertes System sprechen?


Bzgl. der Mathematik: Die letzte Formel zeigt sehr schön, dass es letztlich keine Verzweigung gibt! Die beiden "Zweige" |1> und |2> sind bereits zu Beginn, d.h. vor der Messung existent. Letztere bewirkt, dass die mikroskopischen Unterschiede der makroskopischen Welt (Smileys) eingeprägt werden, d.h. das wir statt einer lediglich mikroskopischen jetzt eine makroskopische Superposition haben. Dass diese beiden Komponenten des Zustandes wechselweise unsichtbar werden, führt zu einer subjektiven Interpretation als Kollaps.

Bauhof
23.06.15, 13:58
Der Ansatz, dass etwas "Phänomen werden muss" bedeutet ja nicht, dass es "für mich und in meinem Sinne Phänomen werden muss".

Hallo TomS,

doch. Wenn man Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A4nomen) fragt, dann ist ein Phänomen etwas Erscheinendes oder sogar etwas Erlebtes:

Ein Phänomen (bildungssprachlich auch Phänomenon, Plural Phänomene / Phänomena; von altgriechisch φαινόμενον fainómenon‚ ein sich Zeigendes, ein Erscheinendes‘ zurück) ist in der Erkenntnistheorie eine mit den Sinnen wahrnehmbare, abgrenzbare Einheit des Erlebens, beispielsweise ein Ereignis, ein empirischer Gegenstand oder eine Naturerscheinung. Davon abweichend wird mitunter nicht das Wahrgenommene, sondern ihre konkrete Wahrnehmung selbst als Phänomen bezeichnet. Der entsprechende deutsche Term lautet Erscheinung.

Mir ist noch nichts aus den vielen Welten der VWI erschienen.

M.f.G. Eugen Bauhof

TomS
23.06.15, 16:13
Hallo TomS,

doch. Wenn man Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A4nomen) fragt, dann ist ein Phänomen etwas Erscheinendes oder sogar etwas Erlebtes.

Mir ist noch nichts aus den vielen Welten der VWI erschienen.

M.f.G. Eugen Bauhof
Mir auch nicht.

Zum ersten ist offensichtlich die philosophische Definition nicht ganz eindeutig:

Ein Phänomen (bildungssprachlich auch Phänomenon, Plural Phänomene / Phänomena; von altgriechisch φαινόμενον fainómenon‚ ein sich Zeigendes, ein Erscheinendes‘ zurück) ist in der Erkenntnistheorie eine mit den Sinnen wahrnehmbare, abgrenzbare Einheit des Erlebens, beispielsweise ein Ereignis, ein empirischer Gegenstand oder eine Naturerscheinung. Davon abweichend wird mitunter nicht das Wahrgenommene, sondern ihre konkrete Wahrnehmung selbst als Phänomen bezeichnet. Der entsprechende deutsche Term lautet Erscheinung.


Und zum zweiten ist es sicherlich viel zu eng gefasst, wenn man Phänomene ausblendet, die zwar prinzipiell, jedoch nicht praktisch wahrnehmbar sind. Z.B. zweifelt niemand daran, dass das Universum jenseits des Sichtbarkeitshorizontes existiert, weiter ausgedehnt ist, und dass dort die selben physikalischen Gesetze gelten. Wir akzeptieren diese unüberprüfbare Vorhersage der ART, weil wir aufgrund anderer, überprüfbarer und korrekter Aussagen an die ART glauben. Im Falle der QM akzeptiere ich ihre Vorhersagen bzgl. des Makrokosmos, weil alle ihre Vorhesagen über den Mikrokosmos sich als korrekt herausgestellt haben, und weil ich keinen Grund habe, an der Anwendbarkeit im Makrokosmos zu zweifeln.

Die QM ist jedoch eine viel viel genauer überprüfte Theorie als die ART, deswegen dürfen wir auch stärker in sie vertrauen.

Unser Fehler ist nicht, dass wir unsere Theorien zu ernst nehmen, sondern dass wir sie nicht ernst genug nehmen.
(Steven Weinberg

RoKo
23.06.15, 17:09
Hallo TomS,

etwas verspätet, da derzeit schwer krank:

Was ist Quantenoptik anders als angewandte Quantenmechanik?
In der Quantenoptik gilt die Schrödinger-Gleichung nicht; jedenfalls nicht für Photonen.

Ferner: Ein physikalisches Axiom muß sich durch empirischen Erfolg rechtfertigen. Ohne Born-Regel geht das nicht.

TomS
23.06.15, 23:47
Was für eine Gleichung gilt denn dann bitteschön? Die SGL gilt sogar in der (fundamentalen) QED.

Ich wünsch' dir gute Besserung!

RoKo
24.06.15, 08:24
Was für eine Gleichung gilt denn dann bitteschön? Die Maxwellschen Gleichungen.

TomS
24.06.15, 09:03
Die Maxwellschen Gleichungen.
Die Maxwellschen Gleichungen entsprechen der nullten Ordnung der Loop-Entwicklung der QED, also dem klassischen Grenzfall.

Die vollständige QED erlaubt jedoch eine hamiltonsche Formulierung, und in der gilt die Schrödingergleichung:

i d/dt |ψ,t> = H |ψ,t>

Diese ist formal identisch zu

|ψ,t> = U(t,0) |ψ,0>

U(t,0) = exp[-iHt]

und diese Darstellung mittels Zeitentwicklungsoperator kennt man aus der QED.

Den Hamiltonian der QED erhält man wie üblich durch Legendre-Transformation sowie Quantisierung (Fockraum) plus Regularisierung. Das funtioniert auch für andere Quantenfeldtheorien, z.B. die QCD.

Fundamental gilt also immer (= für alle mir bekannten und etablierten Theorien; evtl. nicht für die Stringtheorie ;-) die Schrödingergleichung, bzw. die äquivalente Darstellung mittels Zeitentwicklungsoperator U(t,0). Effektiv bzw. in bestimmten Näherungen mögen andere Gleichungen Verwendung finden.

Timm
24.06.15, 11:23
Die Wellenfunktion ist ein mathematisches Konstrukt. Die Frage ist, warum sie die Realität beschreibt. Eine Möglichkeit ist die einer Art Isomorphie zwischen Theorie und Realität (führt zur VWI). Eine andere Möglichkeit ist, diese Entsprechung aufzugeben; die dann unbeantwortete Frage ist, dass wenn keine Isomorphie besteht, warum die QM trotzdem die Realität korrekt beschreibt.
Die Wellenfunktion führt dann zur VWI, wenn sie ein Ding ist. Zeh hierzu:

"Es ist bezeichnend, daß die einzig existierenden konsistenten Theorien die nichtlokale Wellenfunktion als fundamentalen Teil der Realität akzeptieren (sie "ontisch sehen)".

Mit "Entsprechung aufzugeben" meinst Du vermutlich die Vorstellung, die WF sei ein Ding, aufzugeben. Weshalb stellt sich dann die Frage, "warum die QM trotzdem die Realität korrekt beschreibt"?

Nach meiner Ansicht macht die QT Vorhersagen, die sich als korrekt ganz ohne die WF als Ding bemühen zu müssen.

Weizsäcker hat m.E. nicht recht, ...
Weizäcker hat irgendwo geschrieben, die WF sein nicht "ontisch" zu verstehen. Daher obiges Zitat. Er würde wahrscheinlich sagen, Du hättest nicht recht. :)

RoKo
24.06.15, 16:09
..
Die vollständige QED erlaubt jedoch eine hamiltonsche Formulierung, und in der gilt die Schrödingergleichung: ..
OK. verstanden.

TomS
24.06.15, 17:33
Die Wellenfunktion führt dann zur VWI, wenn sie ein Ding ist.
Jein. Sie muss nichts selkbst ein Ding sein, aber sie muss zur Realität vollumfänglich isomorph sein. Ein Ding ware nochmal mehr.

"Es ist bezeichnend, daß die einzig existierenden konsistenten Theorien die nichtlokale Wellenfunktion als fundamentalen Teil der Realität akzeptieren (sie "ontisch sehen)".
Ja

Mit "Entsprechung aufzugeben" meinst Du vermutlich die Vorstellung, die WF sei ein Ding, aufzugeben.
Ich meine damit, die vollständige Isomorphie aufzugeben.

Weshalb stellt sich dann die Frage, "warum die QM trotzdem die Realität korrekt beschreibt"?
Wenn die QM nur in Teilen zur Realität isomorph ist (vor der Messung), jedoch nicht im Zuge der Messung, denn der Kollaps widerspricht der unitären Zeitentwicklung der QM, und dann wieder nach der Messung), dann stellt sich die Frage nach "Warum" trivialerweise deswegen, weil niemand den Unterschied zwischen normaler WW und Messung erklären kann.

Wenn die QM zur Realität überhaupt nicht isomorph ist, dann stellt sich die Frage erst recht.

Du bestellst einen Schweinbraten. Der Gärtner skizziert den Bauplan für ein Auto und geht damit zu einer SW-Firma. Dort sitzt eine Schneiderin ... Und nach 15 Min. bekommst du deinen Schweinebraten. Positivisten sind glücklich über den Schweinebraten. Platonisten sind zuerst glücklich über den Schweinebraten, aber sie fragen sich anschließend noch, wie zur Hölle das funktionieren konnte - und warum.

Nach meiner Ansicht macht die QT Vorhersagen, die sich als korrekt ganz ohne die WF als Ding bemühen zu müssen.
Stimmt; nur es bleibt unklar, warum ;-)

Weizäcker hat irgendwo geschrieben, die WF sein nicht "ontisch" zu verstehen. Daher obiges Zitat. Er würde wahrscheinlich sagen, Du hättest nicht recht. :)
Ja, er würde wohl sagen, ich hätte nicht recht ;-)

Bauhof
24.06.15, 18:08
Weizsäcker hat irgendwo geschrieben, die WF sei nicht "ontisch" zu verstehen. Daher obiges Zitat. Er würde wahrscheinlich sagen, Du hättest nicht recht. :)

Hallo Timm,

ja so eine ähnliche Aissage habe ich in seinem Buch [1] auf Seite 524 gefunden. Weizsäcker kritisiert da Schrödinger, der die Psi-Funktion als »objektives« Wellenfeld deuten wollte:

Die Antwort ist trivial: die Psi--Funktion ist die Liste möglicher Vorhersagen. Eine Wahrscheinlichkeit 1/2 für zwei alternative Möglichkeiten (hier: »lebend-tot«) bedeutet, dass die beiden unvereinbaren Situationen jetzt als gleichermaßen möglich gelten müssen für den Zeitpunkt, den die Vorhersage meint. Hierin gibt es keine Spur eines Paradoxons.

Schrödingers Grund, die Situation als paradox zu empfinden, lag darin, dass er die Psi-Funktion als »objektives« Wellenfeld zu deuten gehofft hatte. In der darin implizierten deterministischen Beschreibung fand er keinen Anlass, den Unterschied von Gegenwart und Zukunft ernst zu nehmen.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Weizsäcker, Carl Friedrich von
Aufbau der Physik. (http://www.amazon.de/Aufbau-Physik-Carl-Friedrich- C3%A4cker/dp/3446141421/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1435162008&sr=1-Weizs% 1)
München 1985. ISBN=3-446-14142-1

TomS
24.06.15, 22:27
Nichts gegen Weizsäcker ... ich würde Penrose - Road to Reality empfehlen

Timm
25.06.15, 11:02
Wenn die QM zur Realität überhaupt nicht isomorph ist, dann stellt sich die Frage erst recht.
Ich denke, ob sich die Frage "warum die QM trotzdem die Realität korrekt beschreibt" tatsächlich stellt, hängt von der Sichtweise ab. Man kann ja mit der Aussage, daß die QM die Realität korrekt beschreibt, auch schlicht zufrieden sein. Bekanntlich führen "Warum-Fragen" schnell in philosophische Gewässer.

Positivisten sind glücklich über den Schweinebraten. Platonisten sind zuerst glücklich über den Schweinebraten, aber sie fragen sich anschließend noch, wie zur Hölle das funktionieren konnte - und warum.
und beschließen, sich beim nächsten mal doch lieber ein Schäufele zu bestellen.

TomS
25.06.15, 11:33
Ich denke, ob sich die Frage "warum die QM trotzdem die Realität korrekt beschreibt" tatsächlich stellt, hängt von der Sichtweise ab. Man kann ja mit der Aussage, daß die QM die Realität korrekt beschreibt, auch schlicht zufrieden sein. Bekanntlich führen "Warum-Fragen" schnell in philosophische Gewässer.
Ja, natürlich ist das Philosophie. Ein Großteil der Fragestellungen zu Interpretation und Bedeutung der QM ist Philosophie.

Wenn ich ehrlich sein soll, glaube ich niemendem, der behauptet, Positivist zu sein und daher diese Fragen nicht stellen zu wollen. Er ist unehrlich zu sich selbst.

I previously considered the advantages of Scientific Realism vs. Positivism. Both have pros and cons, but Scientific Realism is the clear winner when it comes to generating new conjectures and theories. If one were to solely believe in Positivism one would never actually believe in their own theories enough to think up new questions/problems to solve and test. The end result would be the stagnation of science.

http://www.millennialstar.org/stephen-hawkings-defense-of-positivism/
http://www.nytimes.com/2012/06/10/opinion/sunday/what-physics-learns-from-philosophy.html?_r=0

... und beschließen, sich beim nächsten mal doch lieber ein Schäufele zu bestellen.
Du scheinst dich da auszukennen. Wo bist du den so grob zu lokalisieren?

Timm
26.06.15, 11:13
http://www.millennialstar.org/stephen-hawkings-defense-of-positivism/
http://www.nytimes.com/2012/06/10/opinion/sunday/what-physics-learns-from-philosophy.html?_r=0


Du scheinst dich da auszukennen. Wo bist du den so grob zu lokalisieren?
Seit längerer Zeit Rhld Pfalz, aber jemand, der mir sehr vertraut ist, kommt aus Schwabach.

Danke für die beiden Artikel. Wenn ich an Demokrit denke, scheinen sich Platonismus und Positivismus nicht gegenseitig auszuschließen und erscheint das eine als Ideenspender und das andere als Ideenverwerter. Aber vielleicht greift das zu kurz. Ich habe mich damit nicht beschäftigt.

Übrigens hat sich kürzlich Chalnoth, Dir vermutlich ein Begriff aus PhysicsForums, zur MWI bekannt. Sinngemäß, nachdem er sich mit einigen Arbeiten von Deutsch beschäftigt hätte, bliebe ihm nun keine andere Wahl. Was er damit konkret meinte, weiß ich nicht.

TomS
26.06.15, 13:27
Übrigens hat sich kürzlich Chalnoth, Dir vermutlich ein Begriff aus PhysicsForums, zur MWI bekannt. Sinngemäß, nachdem er sich mit einigen Arbeiten von Deutsch beschäftigt hätte, bliebe ihm nun keine andere Wahl. Was er damit konkret meinte, weiß ich nicht.
Ja, ich kenne Chalnoth.

Ich hatte dort schon längere Diskussionen zur MWI und bin letztlich auch auf die Linie eingeschwenkt, dass es sich dabei um die momentan bestmögliche Interpretation handelt, auch wenn ich noch subtile Probnleme sehe (die auch in meinem mangelnden Verständnis begründet sein mögen). Deutsch habe ich nicht gelesen, jedoch u.a. Artikel von Zeh und Wallace (Zeh ist für mich leider irgendwie unklar; ich habe mal länger mit ihm diskutiert und immer das Gefühl gehabt, ich versteh's immer noich nicht ...)

Jedenfalls halte ich von folgenden Lösung nichts:
Ignorieren = Schnauze halten und rechnen.
Positivismus: warum funkrioniert die QM, wenn der Formalismus der QM NICHTS mit der Realität zu tun haben muss?
deBroglie-Bohm: erst wenn ich eine funktionierende relativistische Quantenfeldtheorie

Ich sehe einen Einwand gegen die VWI bzw. einen unklaren Punkt, den können wir ja demnächst mal diskutieren.

Bauhof
26.06.15, 17:28
Positivismus: warum funkrioniert die QM, wenn der Formalismus der QM NICHTS mit der Realität zu tun haben muss?

Für einen Laien wie mich erschließt sich der Gegensatz zwischen der Auffassung von Heisenberg und Schrödinger am besten durch das folgende Limerick, das im ’Scientific American’ erschienen ist:

Schrödinger said that a cat
Is alive, or it’s dead, and that’s that.
But Heisenberg said,
"It’s alive and it’s dead,
and its state can be seen as a stat."

(stat = Kürzel für statistics)

Und dieser Gegensatz ist bis heute vorhanden, weil der Wellenfunktion eine 'ontische' Bedeutung zugesprochen wird, so wie es Schrödinger getan hat. Ich denke, bei denen, die der Wellenfunktion eine 'ontische' Bedeutung zusprechen, legt die Beweislast und nicht bei den anderen, wie z.B bei Zeilinger.

M.f.G. Eugen Bauhof

TomS
26.06.15, 17:54
Ich denke, bei denen, die der Wellenfunktion eine 'ontische' Bedeutung zusprechen, legt die Beweislast und nicht bei den anderen, wie z.B bei Zeilinger.
Das ist schon erstaunlich, den das gilt für keine physikalische Theorie sonst.

Nochmal: "ontisch" bedeutet nicht, dass der Quantenzustand Realität ist, sondern dass der Quantenzustand gewisse Aspekte der Realität strukturell "treu" bzw. "isomorph" darstellt.

1) Was würde eine Abkehr von dieser Position bedeuten? Dass der Quantenzustand keine Aspekte der Realität strukturell "treu" bzw. "isomorph" darstellt. Wenn das so ist, dann bleibt völlig unklar, wieso er die in der Realität wahrgenommenen experimentellen Ergebnisse dennoch "korrekt" beschreibt.

2) Bereits diese Haltung führt zur Viele-Welten-Interpretation. Aber diese Haltung ist in jeder anderen Theorie unumstritten. Sie in der QM aufzugeben ist kein Rückzug auf gesicherte Positionen sondern Vogel-Strauß-Mentalität.

3) Eine rein statistische Interpretation ist dasselbe - Vogel-Strauß-Mentalität. Die Thermodynamik und die statistische Mechanik sind nicht fundamtenal, im Gegensatz zur QM (QFT).

Ich denke, die Beweislast liegt bei denen, die den Kopf in den Sand stecken, weil nicht sein kann was nicht sein darf.

Sebastian Hauk
26.06.15, 18:37
Die Thermodynamik und die statistische Mechanik sind nicht fundamtenal,



Die Thermodynamik ist fundamental. Außer es gibt hier den Gegenbeweis.

TomS
26.06.15, 19:32
Die Thermodynamik ist fundamental. Außer es gibt hier den Gegenbeweis.
Die Thermodynamik arbeitet mit makroskopischen, thermodynamischen Größen, die sich auf mikroskopische Freiheitsgrade zurückführen lassen.

Bsp. Zustandssumme:

Z = tr exp(-ßH)

Links steht die thermodynamische Zustandssumme Z.
Rechts steht die Spur über den Dichteoperator; dieser wird ausgedrückt durch einen Hamiltonoperator, der von mikroskpischen Freiheitsgraden abhängt.

D.h. man kann thermodynamsiche Größen wie Z auf Größen der statistischen Mechanik wier den Dichteoperator zurückführen; und diese wiederum auf mikroskopische Freiheitsgrade.

Timm
27.06.15, 15:09
Nochmal: "ontisch" bedeutet nicht, dass der Quantenzustand Realität ist, sondern dass der Quantenzustand gewisse Aspekte der Realität strukturell "treu" bzw. "isomorph" darstellt.

1) Was würde eine Abkehr von dieser Position bedeuten? Dass der Quantenzustand keine Aspekte der Realität strukturell "treu" bzw. "isomorph" darstellt. Wenn das so ist, dann bleibt völlig unklar, wieso er die in der Realität wahrgenommenen experimentellen Ergebnisse dennoch "korrekt" beschreibt.


Mir ist nicht klar, was Du mit "Aspekte der Realität" meinst.
Was spricht dagegen zu sagen, real ist der durch die Messung festgelegte Eigenzustand. Dieser ist vor der Messung nicht real, das Teilchen hat vor der Messung keine definierten Eigenschaften. Der Quantenzustand (vor der Messung) ist ein mathematisches Objekt, das die Wahrscheinlichkeiten für zu Messwerten gehörende Eigenzustände enthält. Falls Du diese Information über mögliche Eigenzustände als Aspekt der Realität bezeichnest, sehe ich den ontischen Hintergrund nicht. Dieser wird häufig mit einer sich im Raum physikalisch real ausbreitenden Welle identifiziert.
Möglicherweise ist aber meine Sicht durch zu viel Sand behindert.

TomS
27.06.15, 15:48
Wenn du eine Mssung (die nichts anderes ist als eine Wechselwirkung nach den Gesetzen der Quantenmechanik!) als Präparation bezeichnest, die eine Eigenzustand hervorbringt, den du als 'Aspekt der Realität' und damit 'ontisch' auffasst, warum ist dann der Quantenzustand vor der Messung nicht ebenfalls 'ontisch', obwohl er evtl. kein Eigenzustand ist (er könnte einer sein, evtl. als Resultat einer anderen Messung, und damit ebenfalls 'ontisch').

Rein logisch gesehen ist der Quantenzustand m.E. entweder immer ontisch, oder nie. Jedenfalls nicht nur manchmal.

Es ist auch ein Unterschied, ob die den Zustand oder die Obsevablen als ontisch bezeichnest. Letztere sind (gemäß KI etc.) vor der Messung wohl nicht ontisch, evtl. jedoch danach, wenn sie einen festen Wert haben. Für den Zustand ändert sich dagegen nichts.

Ich bin auch nicht der Meinung, das man direkt die Wellenfunktion betrachten sollte; fundamental ist der Quantenzstand |u>, nicht die Wellenfuktion u(x) = <x|u>.

Bauhof
27.06.15, 17:19
Mir ist nicht klar, was Du mit "Aspekte der Realität" meinst. Was spricht dagegen zu sagen, real ist der durch die Messung festgelegte Eigenzustand. Dieser ist vor der Messung nicht real, das Teilchen hat vor der Messung keine definierten Eigenschaften. Der Quantenzustand (vor der Messung) ist ein mathematisches Objekt, das die Wahrscheinlichkeiten für zu Messwerten gehörende Eigenzustände enthält. Falls Du diese Information über mögliche Eigenzustände als Aspekt der Realität bezeichnest, sehe ich den ontischen Hintergrund nicht. Dieser wird häufig mit einer sich im Raum physikalisch real ausbreitenden Welle identifiziert.

Möglicherweise ist aber meine Sicht durch zu viel Sand behindert.

Hallo Timm,

die meisten Autoren sprechen nicht von eine 'ontischen' Interpretation der Wellenfunktion, sondern von einer "realistischen" Interpretation der Schrödingerschen Wellenfunktion, die nicht überlebt hat. So jedenfalls sieht es John S. Bell in seinem Buch [1] auf Seite 255:

Anfangs versuchte Schrödinger, seine Wellenfunktion so zu interpretieren, dass sie auf irgendeine Art die Dichte des Stoffes angibt, aus dem die Welt gemacht ist. Er versuchte, sich das Elektron als Wellenpaket vorzustellen – eine Wellenfunktion, die nur in einem kleinen Raumbereich nennenswert von Null verschieden ist. Die Ausdehnung dieses Bereiches stellte er sich als tatsächliche Größe des Elektrons vor – sein Elektron war etwas unscharf.

Zunächst glaubte er, dass kleine Wellenpakete, die sich gemäß der Schrödingergleichung entwickeln, klein bleiben. Aber das war ein Irrtum. Wellenpakete zerfließen, und dehnen sich im Verlauf der Zeit unendlich aus – gemäß der Schrödingergleichung.

Aber wie weit auch immer die Wellenfunktion sich ausgedehnt hat – die Reaktion eines Detektors auf ein Elektron bleibt punktförmig. Darum hat Schrödingers "realistische" Interpretation seiner Wellenfunktion nicht überlebt.

Dann kam Borns Interpretation. Die Wellenfunktion gibt nicht die Dichte von Stoff, sondern vielmehr (als Quadrat ihres Betrages) die Dichte von Wahrscheinlichkeit. Wahrscheinlichkeit wovon genau? Nicht davon, dass das Elektron dort ist, sondern dass es dort gefunden wird, wenn seine Position "gemessen" wird.

Warum diese Abneigung gegen "sein" und das Bestehen auf "finden"? Die Gründungsväter konnten kein klares Bild von den Dingen in der entfernten, atomaren Größenordnung formen. Sie wurden sich des dazwischenliegenden Apparates deutlich bewusst; und der Notwendigkeit für eine "klassische" Basis, von der aus auf das Quantensystem eingewirkt wird.

M.f.G Eugen Bauhof

[1] Bell, John S.
Sechs mögliche Welten der Quantenmechanik. (http://www.amazon.de/Sechs-m%C3%B6gliche-Welten-Quantenmechanik-Einf%C3%BChrung/dp/3486713892/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1435417991&sr=1-1)
München 2012

Timm
27.06.15, 18:57
Hallo Eugen,


die meisten Autoren sprechen nicht von eine 'ontischen' Interpretation der Wellenfunktion, sondern von einer "realistischen" Interpretation der Schrödingerschen Wellenfunktion, die nicht überlebt hat.
Ob die meisten Autoren nicht von einer "ontischen" Interpretation sprechen, kann ich nicht beurteilen. Einer der wenigen, mit denen ich mich etwas näher befasst habe, ist Zeh.

z.B. https://books.google.de/books?id=ukzbwK-bkQQC&pg=PA41&lpg=PA41&dq=wellenfunktion+ontisch&source=bl&ots=LIM5zsfRIe&sig=hExjWhcCNAJn0Gub_Mbqg2UyhK4&hl=de&sa=X&ei=a82OVcnnCcOAU-DMgPgC&ved=0CDAQ6AEwAg#v=onepage&q=wellenfunktion%20ontisch&f=false, Seite 41:

Es ist bezeichnend, daß alle konsistenten Theorien die nichtlokale Wellenfunktion als fundamentalen Teil der Realität ansehen (sie also "ontisch" und nicht nur "epistemisch" im Sinne einer unvollständigen Information ansehen).
Ich denke, das muß man als Vertreter der VWI grundsätzlich annehmen, hier Zeh, wenn man "mögliche Welten" durch "wirkliche Welten" (C.F.Weizsäcker) ersetzen will. Ich bin noch nicht dahinter gekommen (muß noch Tom's letzte Post genauer anschauen), was genau für diese Annahme spricht. Warum nach Zeh die Theorie ansonsten inkonsistent ist.

Grüße, Timm

TomS
28.06.15, 09:31
@Bauhof:

Aber wie weit auch immer die Wellenfunktion sich ausgedehnt hat – die Reaktion eines Detektors auf ein Elektron bleibt punktförmig. Darum hat Schrödingers "realistische" Interpretation seiner Wellenfunktion nicht überlebt.
Diese Argumentation ist absolut überholt. Aufgrund der Dekohärenz verstehen wir heute sehr präzise, dass das Elektron in einem Detektor (z.B. Nebel- oder Blasenkammer) durch wiederholte "Messung" durch die Umgebungsfreiheitsgrade immer wieder lokalisiert wird.

...

Die Gründungsväter konnten kein klares Bild von den Dingen in der entfernten, atomaren Größenordnung formen. Sie wurden sich des dazwischenliegenden Apparates deutlich bewusst; und der Notwendigkeit für eine "klassische" Basis, von der aus auf das Quantensystem eingewirkt wird.

Und in den letzten Jahrzehnten (eigtl. mindestens seit Everett) wurde erkannt, dass gerade diese "notwendige" klassische Basis die wesentliche Schwäche der "orthoxen" Ansichten und Interpretationen ist, die es zu überwinden gilt. Die Welt ist intrinsisch und auf allen Skalen quantenmechanisch. Und die Dekohärenz erklärt mathematisch, warum sie uns makroskopisch klassisch erscheint.

Bzgl. "realistisch" und "ontisch" sehe ich für mich keinen wesentlichen Unterschied.

TomS
28.06.15, 09:58
Zu Zeh:

Zitat:Es ist bezeichnend, daß alle konsistenten Theorien die nichtlokale Wellenfunktion als fundamentalen Teil der Realität ansehen (sie also "ontisch" und nicht nur "epistemisch" im Sinne einer unvollständigen Information ansehen).
Ich versuche nochmal die Unzulänglichkeiten in der "epistemischen" bzw. Widersprüche in der Kollapsinterpretation aufzuzeigen. Ich gehe dabei aus von den grundlegenden Axiomen der QM.

1) Ein Quantenzustand wird durch einen Vektor in einem separablen Hilbertraum repräsentiert
2) Observable werden durch selbstadjungierte Operatoren repräsentiert
3) Die Zeitentwicklung eines Quantenzustandes und seiner Wechselwirkungen wird durch einen unitären Operator U(t) = exp(-iHt) beschrieben.

Bis hierher stimmen letztlich fast alle Physiker überein.

Nun kommt jedoch das Kollapspostulat ins Spiel, das ich bewusst etwas umformuliere:

4) Die Entwicklung eines Quantenzustandes im Zuge einer Messung einer Observablen A wird nicht durch diesen Operator U(t) beschrieben. Vielmehr erfolgt ein Kollaps des Zustandes in einen Eigenzustand der Observablen gemäß der Bornschen Regel ...

Offensichtlich sind (3) und (4) inkonsistent, wenn man "Messung" als "Wechselwirkung" auffasst. Das Axiomensystem ist widersprüchlich! Was ist der Ausweg?

A) Entweder beharrt man auf einem qualitativen Unterschied zwischen "Wechselwirkung" und "Messung", ohne diesen erklären zu können. In diesem Fall ist das Axiomensystem extrem unbefriedigend, da in (4) zwei Begriffe "Messung" sowie "Kollaps" eingeführt werden, die nur wechselweise aufeinander verweisen und ansonsten keine Definition oder Begründung erfahren.

B) Oder man lässt (4) fallen und hat ein konsistentes und zur Erklärung aller Experimente ausreichendes Axiomensystem. Dies war die Idee der Everettschen Arbeit.

Man beachte, dass im Falle von (A) das Axiom (4) auch bei einer "epistemischen" Auffassung unbefriedigend bleibt, da die beiden Begriffe auch dann keine saubere Interpretation erfahren. Ich denke, dass das grundsätzliche Problem nicht in "epistemisch" sondern in (4) zu suchen ist.

Timm
28.06.15, 19:02
A) Entweder beharrt man auf einem qualitativen Unterschied zwischen "Wechselwirkung" und "Messung", ohne diesen erklären zu können. In diesem Fall ist das Axiomensystem extrem unbefriedigend, da in (4) zwei Begriffe "Messung" sowie "Kollaps" eingeführt werden, die nur wechselweise aufeinander verweisen und ansonsten keine Definition oder Begründung erfahren.


Ich bleibe lieber untechnisch, im Grunde bin ich mit meinem oberflächlichen Wissen der falsche Gesprächspartner.
Meine Vorstellung geht in diese Richtung: Mit der Messung hat man eine feste Zeigerstellung, die dem detektierten Teilchens definierte Eigenschaften zuweist.
Vor der Messung hat das Teilchen keine definierten Eigenschaften und existiert demzufolge nicht real. Stattdessen gibt es für den Zustand des Systems vor der Messung eine mathematische Beschreibung (Superposition) des Potentials aller möglichen Zeigerstellungen. Deshalb bedeutet der Messprozess nicht, daß ein reales Teilchen (vor der Messung irgendwie eigenschaftslos diffus verschmiert) instantan auf einen festen Ort kollabiert.
Wie ein Teilchen an einem festen Ort registriert wird, ohne vorher real auf einer definierten Bahn zu existiert zu haben, gibt die Natur nicht preis.

Wie ist es mit der Interpretation der Messung als ultraschnelle Dekohärenz? Dann bliebe allerdings die Verschränkung aufrecht erhalten und man müßte von quasiklassischem Verhalten sprechen. Dann bräuchte man noch eine Erklärung, warum durch das quasiklassische Ausschöpfen dieser einen Möglichkeit alle anderen des Potentials hinfällig sind.

TomS
29.06.15, 00:14
Mit der Messung hat man eine feste Zeigerstellung, die dem detektierten Teilchens definierte Eigenschaften zuweist.
Vor der Messung hat das Teilchen keine definierten Eigenschaften ...
Ja.

... und existiert demzufolge nicht real.
Warum?

Es könnte durchaus sein, dass definierte Eigenschaften vorliegen, weil bereits eine Präparation oder Messung (derselben oder anderer) Eigenschaften stattgefunden hat. Das weißt du nicht, jedoch evtl. ein Kollege.

Es ist m.E. auch nicht zulässig, einen Quantenobjekt (gefällt mir besser als Teilchen) die reale Existenz abzusprechen, nur weil bestimmte Eigenschaften nicht vorliegen. Z.B. mag ein Quantenobjekt in einem aus zwei verschränkten Quantenobjekten bestehenden System keinen definierten Ort oder Spin haben, aber dennoch kann das System eine nachweisbare Awechselwirkung ausüben und ist demnach "real existent", ohne dass sich dies ja einer bestimmten "Eigenschaft" zeigt.

Wie ein Teilchen an einem festen Ort registriert wird, ohne vorher real auf einer definierten Bahn zu existiert zu haben, gibt die Natur nicht preis.
Doch, natürlich.

Man wendet (3), d.h. die unitäre Zeitentwicklung an und findet im Rahmen der Dekohärenz, dass es so aussieht, als ob der Quantenzstand lokalisiert wird bzw. kollabiert (Zurek: Einselection).

Wie ist es mit der Interpretation der Messung als ultraschnelle Dekohärenz? Dann bliebe allerdings die Verschränkung aufrecht erhalten ...
Richtig.

Alles interessant, aber du bist noch nicht am Kernpunkt angelangt. Offensichtlich möchtest du ja keine "ontische Interpretation" vornehmen. D.h. du akzeptierst das Axiomensystem (1 - 4), wobei (3) und (4) nicht mehr widersprüchlich sein sollen, da sie nicht mehr ontisch interpretiert werden.

Nun wendest du jedoch die Axiom (3) und (4) in unterschiedlichen Situationen an. Vor der Messung gilt (3), im Zuge der Messung (4). Kannst du definieren, wann du (3) anwendest und wann (4)? Was ist dein Kriterium, eine Wechselwirkung eines Quantensystems mit einem makroskopischen System nicht gemäß (3) sondern gemäß (4) zu beschreiben? Was konkret ist eine "Messung" anders als eine Wechselwirkung? Ist eine Messung nicht nur ein Spezialfall? Wenn ja, warum ist dann (4) nicht ein Spezialfall von (3), sondern widerspricht (3)?

Bauhof
29.06.15, 15:24
Wie ein Teilchen an einem festen Ort registriert wird, ohne vorher real auf einer definierten Bahn zu existiert zu haben, gibt die Natur nicht preis.

Hallo Timm,

das kann die Natur prinzipiell gar nicht 'preisgeben'. Warum?
Weil wir und unsere Messinstrumente Teil dieser Natur sind. Jede Wechselwirkung der Instrumente mit der Natur zeigt nur die Natur, wie sie sich in der Wechselwirkung offenbart. Aber eine dahinter liegende tatsächliche 'reale' Natur der Natur kann sich nicht offenbaren, weil das Messinstrument die Natur nicht von außerhalb der Natur beobachten kann. Es registriert immer nur die Wechselwirkung mit der Natur, nichts anderes.

Wenn das so ist, dann ist es sinnlos zu behaupten, dass hinter diesem vordergründigem Schein noch etwas 'Reales' liegt. Was die Messinstrumente anzeigen, das ist die Realität, eine andere kann sich prinzipiell nicht zeigen.

Wolfgang Pauli hat in einem Brief an Max Born das Problem mit drastischen Worten formuliert. Max Born schreibt in seinem Buch [1] auf Seite 143 folgendes:

Trotzdem glaube ich nicht, dass Schrödingers Artikel einen positiven Beitrag zur Lösung der philosophischen Schwierigkeiten bedeutet. Es ist nicht leicht für mich, die philosophischen Ansichten eines Freundes zu kritisieren, den ich als großen Gelehrten und tiefen Denker aufrichtig bewundere. Ich will daher zur Verteidigung meiner eigenen Auffassung eine Methode wählen, die zu benutzen auch Schrödinger selber nicht zu stolz ist, nämlich die Berufung auf anerkannte Autoritäten, die meine Ansicht teilen. Zu meinen Zeugen wähle ich Wolfgang Pauli, der allgemein als der kritischste und logisch sowie mathematisch anspruchsvollste unter den Fachgenossen angesehen wird, die zur Entwicklung der Quantenmechanik beigetragen haben. Der folgende Abschnitt stammt aus einem Brief, den ich kürzlich von Pauli erhalten habe:

"Entgegen allen rückschrittlichen Bemühungen (Schrödinger, Bohm usw. und in gewissem Sinne auch Einstein) bin ich gewiss, dass der statistische Charakter der Psy-Funktion und damit der Naturgesetze — auf dem Sie von Anfang an gegen Schrödingers Widerstand bestanden haben — den Stil der Gesetze wenigstens für einige Jahrhunderte bestimmen wird. Es mag sein, dass man später, z.B. im Zusammenhang mit den Lebensvorgängen, etwas ganz Neues finden wird, aber von einem Weg zurück zu träumen, zurück zum klassischen Stil von Newton-Maxwell (und es sind nur Träume, denen sich diese Herren hingeben) scheint mir hoffnungslos, abwegig, schlechter Geschmack. Und, könnten wir hinzufügen, es ist nicht einmal ein schöner Traum."

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Born, Max
Physik im Wandel meiner Zeit. (http://www.amazon.de/Physik-Wandel-meiner-Zeit-Facetten/dp/3528085398/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1435583439&sr=1-1)
Braunschweig 1983. ISBN=3-528-08539-8

TomS
29.06.15, 17:29
Wenn das so ist, dann ist es sinnlos zu behaupten, dass hinter diesem vordergründigem Schein noch etwas 'Reales' liegt.
Ja, das sehe ich auch so.

Wechselwirkung, Messung, Beobachtung und System sind ein untrennbares Ganzes. Das respektieren Everett et al., indem sie alles durch einen einzigen einheitlichen Formalismus beschreiben, ohne eine künstliche Trennung zwischen System, Messgerät und Beobachter einzuführen.

Letzteres tut die orthodoxe Interpretation, und daran krankt sie - unabhängig davon, ob mnan sie nun ontisch / realistisch oder "nur" phänomenologisch / epistemisch auffasst.


Was die Messinstrumente anzeigen, das ist die Realität, eine andere kann sich prinzipiell nicht zeigen.
Es ist sicher nicht die ganze Realität (wenn wir den über Realität reden wollen).

Ist der Mond da, auch wenn gerade keener hinschaut?

Wolfgang Pauli hat in einem Brief an Max Born das Problem mit drastischen Worten formuliert.
Nichts gegen die Genies, die die Pionierarbeit geleistet haben, aber bzgl. der modernen Interpretationen und Erkenntnisse sind sie leider nicht immer kompetent

Timm
29.06.15, 18:30
das kann die Natur prinzipiell gar nicht 'preisgeben'. Warum?
Weil wir und unsere Messinstrumente Teil dieser Natur sind. Jede Wechselwirkung der Instrumente mit der Natur zeigt nur die Natur, wie sie sich in der Wechselwirkung offenbart. Aber eine dahinter liegende tatsächliche 'reale' Natur der Natur kann sich nicht offenbaren, weil das Messinstrument die Natur nicht von außerhalb der Natur beobachten kann. Es registriert immer nur die Wechselwirkung mit der Natur, nichts anderes.

Wenn das so ist, dann ist es sinnlos zu behaupten, dass hinter diesem vordergründigem Schein noch etwas 'Reales' liegt. Was die Messinstrumente anzeigen, das ist die Realität, eine andere kann sich prinzipiell nicht zeigen.


Hallo Eugen,

bei der Diskussion , ob 'real' und 'beobachtbar untrennbar zusammengehören, wird immer wieder - z.B. von Zeh und in diesem Thread auch von Tom - die ART ins Feld geführt. Ereignisse hinter einem Horizont sind nicht beobachtbar, aber niemand würde die "'reale' Natur der Natur" dort bezweifeln, wie von der Theorie beschrieben. Niemand findet das 'ungeheuerlich', und doch würden viele Leute die 'Vielen Welten' aus genau diesem Grund ablehnen.

Mich hat dieses Argument bisher nicht überzeugt, denn das Auftreten von Horizonten in gekrümmter Raumzeit ist ein grundlegender Bestandteil der Theorie (wenn ich es richtig sehe die Relativbeschleunigung zwischen Geodäten), während die ontischen Deutung der Wellenfunktion Interpretation ist.

Gruß, Timm

@ Tom, mit Deinen zuletzt vorgebrachten Argumenten muß ich mich noch befassen, das schaffe ich aber heute nicht mehr.

TomS
30.06.15, 00:24
Mich hat dieses Argument bisher nicht überzeugt, denn das Auftreten von Horizonten in gekrümmter Raumzeit ist ein grundlegender Bestandteil der Theorie (wenn ich es richtig sehe die Relativbeschleunigung zwischen Geodäten), während die ontischen Deutung der Wellenfunktion Interpretation ist.
Ich sehe hier keinen Unterschied.

Aus den Axiomen der ART folgt die Existenz von Horizonten. Wir interpretieren die vier-dim. pseudo-Riemannsche Mannigfaltigkeit als ontisch. Daher glauben wir auch an die reale Existenz des Raumzeitbereiches im Inneren des Horizontes.

Genauso folgt aus den Axiomen (1 - 3) der QM eine "Auffächerung" im mathematischen Sinn. Manche Physiker interpretieren den Quantenzustand als ontisch. Daher glauben Sie an die reale Existenz der verschiedenen "Zweige".

Würde ein Astrophysiker einen formal widersprüchlichen Zaubertrick einführen, der das Innere des Horizontes weg-postuliert, würde man ihn für übergeschnappt halten. Aber widersprüchliche Zaubertricks in der QM (= der sogenannte "Kollaps") werden sogar noch philosophisch geadelt.

Timm
30.06.15, 19:07
Aus den Axiomen der ART folgt die Existenz von Horizonten. Wir interpretieren die vier-dim. pseudo-Riemannsche Mannigfaltigkeit als ontisch. Daher glauben wir auch an die reale Existenz des Raumzeitbereiches im Inneren des Horizontes.

Genauso folgt aus den Axiomen (1 - 3) der QM eine "Auffächerung" im mathematischen Sinn. Manche Physiker interpretieren den Quantenzustand als ontisch. Daher glauben Sie an die reale Existenz der verschiedenen "Zweige".

Würde ein Astrophysiker einen formal widersprüchlichen Zaubertrick einführen, der das Innere des Horizontes weg-postuliert, würde man ihn für übergeschnappt halten. Aber widersprüchliche Zaubertricks in der QM (= der sogenannte "Kollaps") werden sogar noch philosophisch geadelt.

Rein formal glaube ich Deinen Ansatz zu verstehen, sehe aber den Unterschied darin, daß es keine Interpretation der ART gibt, der zufolge der Stein in seiner Eigenzeit nicht ins Innere des Horizonts fällt, was das Vorhandensein des Inneren voraussetzt. Insofern sehe ich die ART als nicht interpretierbar an, auf die QT trifft das aber offensichtlich nicht zu.

TomS
30.06.15, 22:36
Rein formal glaube ich Deinen Ansatz zu verstehen, sehe aber den Unterschied darin, daß es keine Interpretation der ART gibt, der zufolge der Stein in seiner Eigenzeit nicht ins Innere des Horizonts fällt, was das Vorhandensein des Inneren voraussetzt. Insofern sehe ich die ART als nicht interpretierbar an, auf die QT trifft das aber offensichtlich nicht zu.
Das Beispiel ist natürlich nicht perfekt.

Meine Argumentation ist folgende:

Das Äußere ist vom Inneren kausal getrennt; die einzelnen Zweige sind "dynamisch isoliert". Beides folgt aus der jeweiligen Theorie; beides handelt von prinzipiell unbeobachtbaren "Bereichen"; in beiden Fällen folgen jedoch Beobachter, die den jeweils anderen "Bereich" als den "ihren" ansehen und seine Realität bestätigen könnten, wenn man sie denn fragen könnte.

Jetzt mal ehrlich: ich halte die Schlussfolgerungen der VWI persönlich für eine furchtbare Zumutung! Aber sie kommen nicht anders zustande, als Schlussfolgerungen in anderen Theorien. Ich halte es für unredlich, sie nur deswegen abzulehnen, weil man sie "nicht mag".

Timm
30.06.15, 23:10
ich halte die Schlussfolgerungen der VWI persönlich für eine furchtbare Zumutung!
Vielleicht stimmst Du womöglich mit mir überein, daß verglichen mit den "Schlussfolgerungen der VWI" der Glaube an das Innere des Horizonts kaum ein Zumutung genannt werden kann.

Wenn ich mit der Wahrscheinlichkeitsinterpretation zufrieden bin - sie widerspricht ja schließlich nicht den Befunden - brauche ich diese "furchtbare Zumutung" nicht. Was genau ist das Analogon der KI bei der ART?

TomS
01.07.15, 00:04
Vielleicht stimmst Du womöglich mit mir überein, daß verglichen mit den "Schlussfolgerungen der VWI" der Glaube an das Innere des Horizonts kaum ein Zumutung genannt werden kann.

Wenn ich mit der Wahrscheinlichkeitsinterpretation zufrieden bin - sie widerspricht ja schließlich nicht den Befunden - brauche ich diese "furchtbare Zumutung" nicht. Was genau ist das Analogon der KI bei der ART?
Ich kenne kein Analogon.

Timm
01.07.15, 10:01
Ich kenne kein Analogon.
Ich auch nicht. Und deshalb halte ich es für ziemlich abwegig, die klassische mit der Quantentheorie zu vergleichen um der VWI mehr Gewicht zu verleihen. Die eine ist interpretierbar, die andere nicht. Es verbindet sie nicht mehr als der Status 'Theorie', indem die Vorhersagen durch die Beobachtung bestätigt werden. Bei der QT noch sehr viel präziser als bei der ART.

Aber das ist ein Nebenaspekt. In Deiner Post #44 hast Du die Problematik sehr gut dargestellt, insbesondere die Inkonsistenz, wenn man 'Messung' mit 'Wechselwirkung' gleichsetzt. Und ich halte auch nichts davon die VWI nur deswegen abzulehnen, weil man sie "nicht mag". Meine Haltung ist eher agnostisch, aber schon mit dem Hang einfach nur Vorhersage mit Beobachtung zu vergleichen, denn soweit gibt es keine Inkonsistenzen und alles andere auszuklammern.

TomS
01.07.15, 12:24
In Deiner Post #44 hast Du die Problematik sehr gut dargestellt, insbesondere die Inkonsistenz, wenn man 'Messung' mit 'Wechselwirkung' gleichsetzt.
Das ist nur im Falle der KI inkonsistent; im Falle der VWI ist es naheliegend und konsistent.

Das ist m.E. der Vorzug der VWI ggü. KI, aber auch ggü. Agnostik, sie ist axiomatisch sparsamer und hat eine größere Vorhersagekraft; insbs., löst sie das Messproblem.

Der Nachteil der "Ontologie" ist eher Geschmacksache.

Die wesentliche Problematik der VWI ist, dass zum einen die Ableitung der Bornschen Regel als Theorem nicht vollumfänglich akzeptiert, und zum anderen, dass es unklar ist, warum der Vorfaktor einer Komponente des Quantenzustandes als Wahrscheinlichkeit erfahren wird, sich selbst in dieser Komponente (diesem Zweig, Welt, ...) wiederzufinden.

Timm
01.07.15, 14:53
Die wesentliche Problematik der VWI ist, dass zum einen die Ableitung der Bornschen Regel als Theorem nicht vollumfänglich akzeptiert, und zum anderen, dass es unklar ist, warum der Vorfaktor einer Komponente des Quantenzustandes als Wahrscheinlichkeit erfahren wird, sich selbst in dieser Komponente (diesem Zweig, Welt, ...) wiederzufinden.
Letztlich muß jeder selbst entscheiden, mit welcher Problematik er sich eher abfinden kann.

Du hast anderswo von einer (angeblichen?) Ableitung der Born'schen Regel geschrieben, hättest es aber noch nicht nachvollziehen können. Falls die Ableitung tatsächlich gelingt, wäre ein wesentlicher Einwand gegen die VWI aus der Welt.

TomS
01.07.15, 15:18
Du hast anderswo von einer (angeblichen?) Ableitung der Born'schen Regel geschrieben, hättest es aber noch nicht nachvollziehen können. Falls die Ableitung tatsächlich gelingt, wäre ein wesentlicher Einwand gegen die VWI aus der Welt.
Es gibt mehrere, die erste stammt von Everett selbst.

Dann gibt es Gleason' Theorem, das besagt, dass ein konsistentes Wahrscheinlichkeitsmaß auf einem Hilbertraum zwingend mit der Bornschen Regel übereinstimmen muss! Das ist ein extrem starkes Argument, lost jedoch nur die Hälfte des Problems: es besagt, dass wenn ein Wahrscheinlichkeitsmaß eingeführt warden soll, dieses der Bornschen Regel entsprechen muss; es besagt jedoch nicht, ob bzw. warum eines eingeführt werden soll.

Ja, natürlich, Argumente in der Richtung stärken die VWI. Allerdings sind Vorbehalte gegen die VWI selten sachlich begründet sondern entstammen zumeist einem falschen Bild bzgl. der VWI (z.B. die Behauptung, die VWI postuliere "viele Welten"; das ist in vielerlei Hinsicht falsch: insbs. postuliert sie das nicht).