AW: Gedankenexperiment Heisenberg
 

Ich kenne diesen Versuchsaufbau unter dem Begriff "Delayed Choice Quantum Eraser Experiment"

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Wenn wir mehr als darüber spekulieren könnten, dass ein Elektron ein Schwarm von Irgendwas ist, dann wäre diese 'beide-Wege-Vorstellung' naheliegend. Aber so wie die Situation ist, lasse ich lieber klassische und makroskopische Vorstellungen ganz weg, - das bewahrt mich ggf. davor, diese Vorstellungen wieder loswerden zu müssen.:)

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Wir müssen da nicht spekulieren, wir haben - insbs. seit Feynman - ein präzises mathematisches Modell: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Pfadintegral

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Ja sicher, aber ich halte es trotzdem für wichtig, verschiedenen Modelle sauber getrennt zu halten, in diesem Fall Quantenmechanik und Alltagsvorstellung.

Dass ein Elektron als Schwarm von Irgendwas durch einen Doppelspalt fliegt ist als Veranschaulichung ungefähr so hilfreich wie die Vorstellung, dass sich ein Elektron genau so um den Atomkern bewegt wie die Erde um die Sonne.

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Es ist so, dass Mathe sich auch in der QM "klassisch" verhält. Sie kann auch nicht anders. Mathe ist Mathe. Und wenn sie sagt, dass da ein Schwarm von irgendetwas rum fliegt, dann darf (vlt. sogar muss) man es sich auch so denken.

Was die Physik in diesem Fall betrifft - es muss einem klar sein, dass dieses "Etwas" prinzipiell unmessbar ist. Deswegen passt dein Vergleich auch nicht wirklich. Erde um die Sonne kann man messen, Elektron um das Atom, im selben "Verfahren" - nicht.

Wenn Mathe einem die Möglichkeit gibt, etwas bildlich (= geometrisch*) vorzustellen, dann darf man es auch nutzen. Es wäre imho sogar töricht, Verschwendung von geistigen Fähigkeiten, es nicht zu tun. Der Übergang zum Messbaren bleibt dabei spannend. :)


* - Vlt. gilt das auch für Algebra, aber ich schaffe keinen solchen Zugang. Falls einer einen Tipp für mich hätte, wäre ich dankbar.

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Das ist sicher vernünftig.

Das ist nicht vergleichbar.

Letzteres ist als Vorstellung schädlich; so sollte man das sicher nicht sagen.

Ersteres ist unpräzise, so hatten wir das oben auch nicht gesagt.

Ausgangspunkt war, dass ein Elektron 'irgendwie' alle Wege durch den Doppelspalt nimmt. Für jeden Weg wird das komplexe Amplitude exp[iS] berechnet; S steht für S[x], d.h. die aus der klassischen Mechanik benannte Wirkung entlang eines gedachten Pfades x(t). Das Pfadintegral summiert nun diese Amplitude über alle Wege; jeder Weg trägt mit dieser Amplitude bei.

Das ist keine absolut anschauliche Vorstellung, aber doch wenig abstrakt. Und es ist zur Abwechslung dennoch sehr nahe an präziser Mathematik.

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Ich glaube, wir haben hier ein Missverständnis.

Der Vergleich von Atom und Planetensystem war irgendwann einmal spekulativ, - dann, in den Anfängen des bohrschen Atommodels, zunächst sehr hilfreich. Später kamen neue Erkenntnisse hinzu und man musste zurückrudern.

Heute ist der Vergleich eher hinderlich, aber in vielen Köpfen fest verankert.

Da kann ich doch besser gleich darauf verzichten, mich zu sehr auf klassisch mechanische Vorstellungen einzulassen. Mehr wollte ich nicht sagen.


Da würde ich sogar viel weiter gehen und mathematische Möglichkeiten einbeziehen, die weit über Geometrie und die Mathematik der klassischen Mechanik hinausgehen, beliebiges Beispiel: Grover-Algorithmus.




Eine Diskussion über Messbarkeit führt an dieser Stelle, glaube ich, etwas zu weit.


Wahrscheinlichkeitsrechnung könnte als Beispiel dienen. Mit dem Hinweis, dass das mathematische Modell in der Physik nicht uneingeschränkt gültig ist. Tatsächlich kann ich nicht unendlich oft hintereinander eine 6 würfeln.

Was nicht heissen soll, dass Mathematik über die Physik hinaus geht, sondern umgekehrt, dass vermutlich immer wieder physikalische Zusammenhänge auftauchen werden, die durch die mathematischen Vorstellungen zunächst nicht abgedeckt sind.

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Dem kann ich uneingeschränkt zustimmen, soweit ich überhaupt Einblick habe.

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Das von mir zitierte Experiment Delay Choice Experiment von Wheeler
siehe https://www.spektrum.de/lexikon/phys...xperiment/2875
wie auch das in der Muthsam-Simulation gezeigte Verhalten der Teilchen kommt ohne Verschränkung aus.
Den beiden Experimenten und dem 'Delayed Choice Quantum Eraser Experiment (DCQE)'gemein ist aber, dass es einerseits Interferenzmuster gibt, die bedeuten, man kann den Pfad der Photonen durch den Doppelspalt nicht rekonstruieren und andererseits keine Interferenz, wenn man den Durchgang durch eine der Spalten zuordnen kann.
Nun eine Doppelspalt-Modifikation des Gedankenexperimentes von Heisenberg: Tun wir so, als ob wir die beiden entgegengesetzten Richtungen des Elektrons ohne Einschränkung der Allgemeinheit so umlenken könnten, dass die Ost-Richtung durch den einen und die West-Richtung durch den anderen Spalt geschickt würden. (Ost und West nicht als absolute Himmelsrichtungen gedacht). Das müsste 'im Prinzip' möglich sein, da ja alle Doppelspalt Experimente auch das DCQE einzelne Teilchen unterscheiden können. Könnte man dann nicht das Heisenberg Experiment komplett auf das Doppelspaltexperiment 'herunterbrechen'? Für den Fall dass man entgegengesetzte Richtungen als verschiedene Richtungen versteht, ist es ja eh schon passiert, so dass man die Frage zwischen Heisenberg und Grete Herrmann nur noch am Beispiel des Doppelspaltes diskutieren müsste.?

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Wieso "herunterbrechen"?
In der Diskussion geht es nach meinem Verständnis genau um das Doppelspaltexperiment, aber für massive Teilchen, welches damals für Elektronen etc. noch ausstand, mittlerweile aber längst Geschichte ist.