Mathematisches Tool - direkt gemessen.
Hallo zusammen,
Im Physik-Portal pro-physik.de findet sich ein interessanter Artikel mit der Überschrift "Wellenfunktion direkt gemessen". Kommentar überflüssig. |
AW: Mathematisches Tool - direkt gemessen.
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Es gibt Probleme prinzipieller Art, für das Photon einen Ortsoperator definieren. Das Problem ist, dass man ein masseloses Teilchen nicht anhalten kann; es gibt also überhaupt keinen Orts-Eigenzustand. Deswegen kamen Newton und Wigner in einem oft zitierten Papier TD Newton and EP Wigner, Rev. Mod. Phys. 21 (1949 ) zu dem Schluss: Zitat:
Man kann natürlich dennoch für photonische Prozesse Vorhersagen machen; das geht aber nicht über Wellenfunktion und Schrödingergleichung sondern ohne Wellenfunktion mittels des Formalismus der Quantenelektrodynamik. Die Frage ist, was denn in dem von dir genannten Papier denn da wirklich gemessen wurde - anscheinend irgendwelche Wahrscheinlichkeitsverteilungen, aber sicher nicht die Wellenfunktion eines Photons! Wenn denen das wirklich gelungen wäre, dann wäre mit einem Schlag die Kopenhagener Deutung oder aber die Spezielle Relativität widerlegt. Davon liest man in "deinem" Papier aber nichts. Sie schreiben vielmehr "Indeed, it is impossible to determine a completely unknown wavefunction of a single system" (Ich lese lieber das Original http://arxiv.org/pdf/1112.3575.pdf als Sekundärliteratur.) Wenn ich recht verstehe, geht es den Autoren mehr darum, durch 2 jeweils aufeinanderfolgende "weak measurements" ein Ensemble gleichartiger Quantensysteme zu vermessen und dabei möglichst wenig zu stören, sodass sie schliesslich in der Lage sind, Vorhersagen statistischer Natur für folgende Messungen an dem System zu machen. Gruß, Hawkwind |
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Hallo Hawkwind,
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Und die SRT kommt hier erst garnicht ins Spiel. |
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Aber ich habe mich nun oft genug wiederholt. Bye ... |
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Hallo Roko,
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ganz und gar nicht. Die SRT handelt vielmehr davon, was zueinander bewegte Beobachter im anderen Bezugssystem messen. Grüsse, MP |
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Hallo Marco,
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Dennoch wurde das Wort "sehen" mit Bedacht gewählt. Die Messmittel, die dem bewegten Beobachter zur Verfügung stehen, müssen ja selbst mitbewegt und zugleich an das Messobjekt gekoppelt sein. Ohne Licht- oder Funksignale kommt man dabei nicht aus. |
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Hi Roko,
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Sicherlich ist dir schon mal aufgefallen, dass wenn man z.B. die Längenkontraktion (LK) messen möchte, die Entfernung beider Bezugssysteme keinerlei Rolle spielt. Die Formel lautet stets: L=sqrt(1-(v/c)²)*L' Um diesem Umstand Nachdruck zu verleihen, rechne ich dir gerne zwei Beispiele vor, aus denen dann sehr eindrucksvoll hervorgeht, worin der Unterschied zwischen sehen und messen festzumachen ist. Zunächst ein Beispiel, bei dem gemessen wird: Ein Raumschiff nähert sich der Erde mit ß=0,8 (ß=v/c). Der Raumschiffkommandant misst jetzt für das System Erde eine Zeitdilatation von t=t'/sqrt(1-(v/c)²). Als Ergebnis misst er also eine Verlangsamung der Uhr des Systems Erde um den Faktor 1/sqrt(1-(v/c)²) also bei ß=0,8 um den Faktor 5/3. Jetzt das gleiche Beispiel, bei dem gesehen wird: Der Raumschiffkommandant sieht jetzt durch sein Fernrohr alles in Zeitraffer gemäß dem Faktor sqrt((1-ß)/(1+ß)). Also nix mit Verlangsamung. Überdies auch noch um dem Faktor 3 und nicht mit dem Faktor 5/3. Würde er sich von der Erde entfernen, sähe er alles um ebendiesen Faktor 3 verlangsamt und ebenfalls nicht um den Faktor 5/3, der aus der ZD hervorgeht. Das ist eine Folge des relativistischen Dopplereffektes. Wir lernen daraus, dass der Dopplereffekt aus spektroskopischer Sicht (sehen) von der Richtung (dem Betrag) der Relativgeschwindigkeit abhängt, während die Zeitdilatation (ZD) unabhängig vom Betrag der Relativgeschwindigkeit ist. Das ist also ein Unterschied zwischen sehen und messen. Jetzt zu dem von dir angesprochenen für die Messung erforderlichen Lichtsignals: Wie bereits erwähnt wird bei der SRT die LK und ZD ohne die Lichtlaufzeit gerechnet. Würden wir nicht messen, sondern sehen, dann ergäbe sich folgendes Problem. Stell dir ein sehr ausgedehntes Objekt vor. Jetzt ziehst du auf dem Papier Linien von dir (nulldimensionaler Punkt) zu unterschiedlichen Stellen des Messobjektes, oder besser gesagt Sehobjektes. Sofort stellst du fest, dass diese Linien alle unterschiedlich lang sind. Das bedeuetet, dass Lichtsignale ausgesendet von unterschiedlichen Positionen des Sehobjektes unterschiedlich lange zu dir unterwegs sind. Das bedeutet darüber hinaus, dass du ein durchs Fernrohr beobachtetes Objekt prinzipiell niemals in seiner Gesamtheit gleichzeitig sehen kannst, weil alle Lichtsignale ausgehend von unterschiedlichen Punkten dieses Objektes, unterschiedlich lange zu die unterwegs waren. Du siehst also jeden Punkt des Objektes zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt in der Vergangenheit. Ich muss wohl nicht erwähnen, dass dies zu recht bizarren Verzerrungen führt, die übrigens nichts mit der LK zu tun haben, ja noch nicht mal mit der SRT. Das was man sieht, ist also nur ein scheinbarer Effekt. Das was man misst, ist ein realer Effekt. Habe ich den Unterschied zwischen sehen und messen jetzt deutlich genug herausgestrichen? Vor Jahren habe ich dafür mal ein Basic-Programm für ein Raumschiff mit 100 Messpunkten geschrieben. Mit Grafik. Leider habe ich dieses versehentlich gelöscht. :( Na ja. Ist halt mein SRT-Lieblingsthema. :o Grüsse, MP |
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Hallo Marco,
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Ich korrigiere daher: Die SRT handelt davon, was zueinander bewegte Beobachter im anderen Bezugssystem messen. Beim "Kollaps der Wellenfunktion", der bei der Messung, aus welchem Bezugssystem auch immer, stattfindet, gibt es nichts weiteres zu messen. Es findet auch keine instantane Fernwirkung statt. Die Wirkung ist stehts lokal. |
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Zitat:
Was willst du denn eigentlich sagen? Eine physikalische Messgrösse - genannt Wellenfuntkion - verändert sich zwar an allen Orten zugleich; aber das geht ohne instantane Fernwirkung? Das passt eben nicht zusammen. Ein mit der SRT kompatibler Kollaps der Wellenfunktion würde von einem Raumpunkt ausgehen (dem Ort der Messung) und sich dann nach und nach in alle Richtungen ausbreiten - etwa so wie sich Störungen im elektrischen Feld ausbreiten. Wenn du die Wellenfunktion als physikalische Größe ernst nimmst, dann muss sie sich eben wie ein echtes "Feld" verhalten. Und das tut sie nunmal nicht. |
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Hallo Hawkwind,
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Da Energie physikalisch nichts anderes als die Möglichkeit ist, irreversibel Wirkung zu erzielen, sehe ich auch keine Probleme einer instanten Fernwirkung. Bei einer Messung oder einer anderen Wechselwirkung wird eben der energetische Zustand lokal irreversibel verändert, womit vormalige Möglichkeiten verschwinden und neue entstehen. |
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Was soll das mit Wünschen der Physiker zu tun haben?
Eine Messgröße, die sich global schlagartig ändert, ist im Konflikt mit der SRT. Das ist so elementar; das brauchen wir nicht weiter zu diskutieren. |
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Ort und Zeit sind physikalische Messgroessen und aendern sich global schlagartig, instantan wenn sie sich lokal veraendern. Dass Raum und Zeit deshalb im Widerspruch zur SRT stehen waere mir neu.
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Wenn du eine lokale Messung hier machst, dann ändert sich also auch gleichzeitig irgendetwas auf dem Mond? Ich bin für Verschiebung dieses Threads ins Absurditäten-Kabinett. |
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dein Wunsch ist mir Befehl. ;) Ein Unterforum "Absurditäten-Kabinett" gibt es hier (leider) noch nicht, deshalb habe den Thread hierher verschoben. Dann kann auch SCR dazu noch ein paar seiner Platzpatronen platzen lassen. :rolleyes: M.f.G. Eugen Bauhof |
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Zitat:
Ein weiteres Beispiel waere die globale Entropie. Diese stellt fuer unser Universum einen einzigen Zahlenwert dar, der fuer jeden thremodynamischen Vorgang zeitlich nur ansteigen kann. Ansonsten wuerde der betrachtete Vorgang gegen den Hauptsatz der Thermodynamik verstossen. Der Hauptsatz der Thermodynamik macht nur einen Sinn, wenn Vorgaenge die globale Entropie tatsaechlich global und damit instantan aendern. Die gloabale Entropie weist somit ebenso wie die globale Information Merkmale einer physikalischen Dimension auf. Ebenso muss es sich bei den Dimensionen des Konfigurationsraumes einer VWI verhalten. Gruesse |
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Hallo Hawkwind,
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Man kann sich auch darauf verständigen, dass wir hier ohnehin Ämpfel mit Birnen vergleichen. Die QM ist schlicht nicht Lorentz-invariant und die SRT kann nur mit punktförmigen Ereignissen umgehen. |
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@bauhof
Es nuetzt wenig, dass du die Nichtlikalitaet der QM als absurd empfindest und das EPR Experiment sowie die Bellschen Ungleichungen als Themen fuer die Plauderecke betrachtest. Diese "Absurditaeten" sind 1000 fach experimentell belegt und deine Meinung daher gluecklicherweise nicht relevant. Gruesse |
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Hallo Hawkwind,
dann plaudern wir eben. Zitat:
Die globale Variable wäre in diesem Falle eine Konstante - die Energie. Begründung wäre also der erste Hauptsatz. Grundidee: Lediglich das QM-System und sein energetischer Zustand sind real. Die raumzeitlichen Konsequenzen des energetischen Zustandes sind nur Möglichkeiten, von denen nur einer real ist oder werden kann. Im Falle einer irreversiblen Wechselwirkung bzw. Energieumwandlung ändern sich die Möglichkeiten instantan. |
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Zitat:
Ebenso wird es bei dem Analgon der Raumdimension etwas kniffelig wenn man eine konkrete Messung betrachtet. So koennte man die Gravitation verwenden um die Position eines Massestueckes zu bestimmen. Diese darf sich dann tatsaechlich nicht groesser als c0 ausbreiten um die SRT nicht zu verletzen. Diese Notwendigkeit besteht ebenso wie die Nichtexistenz ideal starrer Staebe deshalb weil wir die Ortskoordinate manipulieren koennen. Bei der Zeitkoordinate ist dies nicht der Fall und daher duerfen Uhren instantan synchronisiert sein. Ebenso lassen sich zusaetzliche Koordinaten der QM nicht veraendern. Es gibt keine technische Moeglichkeit Information ueber die Verschraenkung mit v groesser c zu uebermitteln. Da der Mensch sich gerne als Mittelpunkt des Universums versteht ist es verstaendlich, dass er etwas nur als Wirkung betrachtet und bezeichnet, wenn er, der Mensch diese Wirkung hervorrufen kann. Daher zweifelt der "Mittelpunktsmensch" wohl am Begriff der Fernwirkung. An der beobachteten Nichtlokalitaet, Fernwirkung, aendert dies wenig Zitat:
Gruesse aus Rohrbach (Heidelberg) |
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Hallo!
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Dagegen läßt sich sachlich nichts ausrichten. "Ignorance is bliss." M.f.G. Hermes |
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Wie kommt es, dass hier nun plötzlich Unklarheit über solch elementare Punkte aufkommt? http://www.quanten.de/forum/images/smilies/confused.gif |
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Die QM iist physikalisch nichtlokal. Auch zusammen mit Bauhof wirst du nichts daran aendern.. Gruesse |
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Genug der Trollerei ... . |
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Ich hatte mich früher über "so etwas" immer furchtbar aufgeregt. Aber man wird halt mit der Zeit älter. Das hat in meinem Fall dann allerdings weniger mit Weisheit zu tun: Ich denke, ich stumpfe einfach ab. ;) Paß halt nur auf dass Dir nicht dieselbe Ehre zuteil wird wie mir und am Ende Dein Name offensichtlich in jeder offiziellen Moderatoren-Mitteilung genannt werden muß (ob nun inhaltlich im Kontext angebracht oder nicht): Zitat:
Es dürfte wohl bekannt sein, dass man meines Erachtens (mindestens) 11 Dimensionen braucht um alle Beobachtungen "ohne größeren Hokuspokus" auf Nahwirkungen zurückführen zu können (Und falls diese am Ende nicht ausreichen sollten dann nimmt man eben noch ein paar mehr). Viel mehr kann ich zur QM eigentlich dann auch nicht mehr beisteuern. Also: Womit kann ich Dir darüber hinaus noch dienen / Was willst Du sonst noch von mir wissen / Wie kann ich Dir helfen? Ansonsten würde ich vorschlagen, wir stören nicht mehr weiter diesen meines Erachtens durchaus nicht uninteressanten Thread. |
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EMI |
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Grüsse, Marco Polo |
AW: Mathematisches Tool - direkt gemessen.
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(Aber für die Zukunft verspreche ich nichts) Zitat:
(Fehlt eigentlich nur noch die richtige Interpretation) |
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Hallo SCR,
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Hallo SCR,
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AW: Mathematisches Tool - direkt gemessen.
Hi Roko,
So viel steckt da eigentlich nicht dahinter: Zitat:
Jetzt hat man IMHO zwei Optionen: 1. Man beharrt auf einem vierdimensionalen Kontext, vor welchem man das zu erklären versucht: Dann kann es keinesfalls eine "klassische" Wirkung sein, die den physikalischen Gesetzmäßigkeiten genügt, sondern "etwas anderes" (Diskussionen in diese Richtung interessieren mich offen gesagt nicht (mehr), nachdem ich erkannt / mir angelesen hatte, welche ehernen Grund-Prinzipien insbesondere Einstein bei seinen Überlegungen stets anlegte). 2. Damit man die Verschränkung in Form einer Nahwirkung beschreiben kann müssten hierzu die betreffenden Teilchen "näher aneinanderrücken" - Im "klassischen" vierdimensionalen Bezugsgefüge ist das keine Option. Nimmt man aber (in diesem Fall drei) weitere (räumliche) Dimensionen mit hinzu stellt sich dieses Problem nicht (mehr): In diesem zusätzlichen Dimensionskontext können die beiden Teilchen schließlich problemlos einen Abstand von 0 besitzen. Ja - Mehr wüsste ich jetzt nicht, was ich noch schreiben sollte ... richy kann das IMHO eh immer fachlich besser begründen (zumindest so, wie ich ihn lese) - Exemplarisch: Zitat:
Langweilen will ich hier aber niemanden. :) Und diesen Thread wollte ich eigentlich damit schon gleich gar nicht "vers**en" ;). |
AW: Mathematisches Tool - direkt gemessen.
Hallo SCR,
erst mal Danke für deine Mühe. Da wir hier jetzt in der Plauderecke sind, kann man ja auch mal Vermutungen äussern. In diesem Sinne.. Zitat:
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Hinter meiner Überlegung steckt nämlich noch die Frage, ob wir den Konfigurationsraum, auf dem die Schrödingergleichung definiert ist, ebenfalls ernst nehmen müssen. In diesem Konfigurationsraum sind die o.a. verschränkten Photonen derart verbunden, dass sie ein Gesamtsystem bilden. |
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Hallo RoKo,
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Wie meinst Du das mit dem "Ernst nehmen müssen"? Ich denke schon ... Beispiel: Eindimensional (= von der Seite betrachtet) würdest Du ein und denselben Sachverhalt z.B. als eine Oszillation beschreiben welchen Du zweidimensional (= von oben betrachtet) wahrgenommen dagegen etwa als Kreisbahn eines Teilchens darstellst. |
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Hi SCR
Vielen Dank fuer die Gegenueberstellung der Begriffe "Konfigurationsraum" und "Dimension". Da Einige mit dem Begriff einer "Fernwirkung" immer noch nicht umgehen koennen wuerde ich vorschlagen den Begriff einer "Nahwirkung" nicht zu verwenden. Mit einer Quantitaet "Fern"/"Nah" hat die Lokalitaet, Nichtlokalitaet=Gloabalitaet auch nichts zu tun, sondern den besonderen Eigenschaften einer Dimension.Und der Konfigurationsraum muss diese Eigenschaften aufweisen um die Nichtlokalitaet zu erklaeren. In allen Interpretationen. @Hawkwind Zitat:
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1) Bewertest du eine experimentelle Beobachtung der Nichtlokalitaet, die Einstein als "spukhafte Fernwirkung" bezeichnete als Trollerei. 2) Meine Aussgae zur Nichtlokalitaet ist persoenlich motiviert. Die Kopenhagener Deutung vermeidet eine physikalische Nichtlokalitaet, indem sie superponierte Zustaende als nichtphysikalisch=spukhaft betrachtet. Die QM bleibt in der KD physikalisch lokal. Allerdings zu einem sehr hohen Preis. Denn aus der "Fernwirkung" wird eine "spukhafte Wirkung" und dies wird sprachlich beruecksichtigt, dass die QM nichtreal sei. Gruesse |
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Hallo SCR,
du weichst meiner Frage aus. Zitat:
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Ernsthaft: Über zusätzliche Dimensionen wäre es meines Erachtens denkbar, die Verschränkung als Nah- statt einer Fernwirkung (bzw. gar keiner Wirkung) zu erklären: Zitat:
P.S.: Bitte nicht irritiert sein, falls ich mich die nächsten Tage nicht melde. |
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