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Uli 04.05.07 21:55

Verzögerte Quantenwahl
 
Hallo,

anbei ein Artikel, in dem es einmal mehr um eine experimentelle Demonstration der paradox anmutenden Vorhersagen der Quantenmechanik geht: die Messung definiert offenbar die Historie eines physikalischen Systems. Das erinnert schon etwas an unseren Thread in der "Plauderecke": Entstehung der Realität. Und wieder hat Wheeler die Hände im Spiel.

Anbei ein Auszug der Einleitung zum Artikel Verzögerte Quantenwahl

Zitat:

Zitat von pro-physik.de
"...Ob sich Licht oder Materie in einem Experiment wellen- oder teilchenförmig verhalten, hängt von den experimentellen Bedingungen ab. Ist die Versuchsanordnung räumlich ausgedehnt, so gibt es ein Kausalitätsproblem: Woher weiß z. B. ein Photon beim Eintritt in ein Interferometer, ob es sich in eine Welle umwandeln soll oder nicht, wenn erst später darüber entschieden wird, den Wellen- oder den Teilchencharakter des Lichtes sichtbar zu machen. Ein entsprechendes Gedankenexperiment von John Archibald Wheeler haben jetzt französische Forscher realisiert...."

Wieder was zum Grübeln ...

Gruss, Uli

Quantenmechaniker 04.05.07 22:14

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
Zitat:

Woher weiß z. B. ein Photon beim Eintritt in ein Interferometer, ob es sich in eine Welle umwandeln soll oder nicht,
:( Schon wieder ein Wissenschaftsjournalist, der nicht verstanden hat, dass Photonen immer Wellen- und Teilchencharakter haben. Ist die Quantenphysik selbst wirklich nicht mehr spannend genug, muss man sie mit solchen Nebelbomben noch verwirrender machen :confused:

Gruß,
Joachim

Lorenzy 04.05.07 22:56

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
Zitat:

Zitat von Quantenmechaniker (Beitrag 165)
:( Schon wieder ein Wissenschaftsjournalist, der nicht verstanden hat, dass Photonen immer Wellen- und Teilchencharakter haben. Ist die Quantenphysik selbst wirklich nicht mehr spannend genug, muss man sie mit solchen Nebelbomben noch verwirrender machen :confused:

Gruß,
Joachim

Hi Quantenmechaniker,

Dein Einwand erklärt aber auch nicht, weshalb das Photon irgendwie beeinflusst wird, noch bevor es die Beeinflussungsquelle (hier Modulator) erreicht.

Uranor 04.05.07 23:23

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
salve!

Wenn wenigstens die Situation klar beschrieben wäre, könnte man den Artikel auswerten... sogar der olle ich. :rolleyes:

Zitat:

Also interferierten die einzelnen Photonen auch dann mit sich selbst, wenn die Entscheidung für das Interferenzexperiment zeitverzögert getroffen wurde.
zeitverzögert zu welchen Ereignis? Vor welchem Ereignis?

Zitat:

Dieses Resultat ist völlig im Einklang mit der Quantentheorie. Doch zugleich zeigt es, dass das Verhalten eines Photons in einem Interferometer von der Wahl der Beobachtungsart abhängt, auch wenn die Wahl erst in der Zukunft getroffen wird.
in der Zukunft von welchem Ereignis? Vor welchem Ereignis?

In der Tat, damals hatte ich sehr bald umgeschaltet und nur noch Literatur von Expirimentalphysikern akzeptiert.




Darf ich auch mal ein Expiriment vorschlagen?:

Es soll ein Interferenzmuster erarbeitet werden. Nach der Fertigstellung sollen alle Treffer gelöscht werden, die über den linken (wahlfrei den rechten) Interferometerausgang erfolgten.

Frage: Wird man nun das verbleibende Muster als Interferenzmuster oder als Teilchenmuster interpretieren?

Uli 04.05.07 23:26

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
Zitat:

Zitat von Quantenmechaniker (Beitrag 165)
:( Schon wieder ein Wissenschaftsjournalist, der nicht verstanden hat, dass Photonen immer Wellen- und Teilchencharakter haben.
...
Gruß,
Joachim

Gehst du nicht zu hart mit ihm ins Gericht, Joachim ?

Ich denke, er versucht folgenden prinzipiellen Sachverhalt allgemeinverständlich und kurz auszudrücken, und verliert dabei notgedrungen etwas an Genauigkeit.

Ein Quantenobjekt wird ja in der Quantenmechanik durch seine Wellenfunktion beschrieben; diese wird nun z.B. für ein freies Teilchen als eine Überlagerung/Superposition von ebenen Wellen darstellbar sein. Ist diese Überlagerung derart, dass die Wellenfunktion paketartigen Charakter hat, so wie hier im Bild a

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...Wave_gauss.png

dann verhält sich das Quantenobjekt wie ein Teilchen am Ort des Wellenpaketes. Ist die Wellenfunktion von der Art einer ebenen Welle wie hier im Bild b

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...-Wave_mono.png

dann zeigt das Objekt eher Welleneigenschaften und ist nicht als Teilchen interpretierbar. Der allgemeine Fall ist eine Mischform aus beiden; das war dein Punkt hier, glaube ich.

Die Art des Experimentes (d.h. der Messung) legt nun fest, ob die Wellenfunktion eher wie im Bild a (Ortsmessung) oder im Bild b (Impulsmessung) aussieht. Nach der Kopenhagener Interpretation kollabiert ja die Wellenfunktion aufgrund der Messung zu Bild a oder b.

So wie ich ihn verstehe, will der Journalist nun sagen, zu einem Zeitpunkt noch kurz vor der Messung, weist die Wellenfunktion bereits die typische Charakteristik auf (Bild a oder b), welche die kurz darauf folgende Messung eigentlich erst festlegt.

Aber ich habe den Artikel erst überflogen und hoffe, dass ich die Grundidee dieses Experiments richtig verstanden habe. Mit Photonen kennst du dich viel besser aus; die Wellenfunktion des Photons ist ja wohl ein Thema für sich.

Das Preprint zur Publikation ist auch als kostenloses Download erhältlich und sicher ergiebiger.

Gruss, Uli

Uli 04.05.07 23:34

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
Das sind doch Experimentatoren und keine Theoretiker, Uranor.

Gruss, Uli

Uli 04.05.07 23:46

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
Zitat:

Zitat von Lorenzy (Beitrag 166)
Hi Quantenmechaniker,

Dein Einwand erklärt aber auch nicht, weshalb das Photon irgendwie beeinflusst wird, noch bevor es die Beeinflussungsquelle (hier Modulator) erreicht.

Ich denke auch, genau das ist der Punkt dieses Experimentes. Die Kopenhagener Deutung impliziert ja den Kollaps der Wellenfunktion aufgrund einer Messung. Das wird meist so verstanden, dass die Wellenfunktion zum Zeitpunkt der Messung nichtlokal kollabiert. Das ist wohl das Missverständnis: die Messung wählt aus, allerdings den kompletten historischen Pfad der Entwicklung des Systems.

Nicht, dass ich das wirklich verstanden habe ... :(

Gruss, Uli

Uranor 05.05.07 00:02

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
@Uli, ich meinte Expirimentalphysiker statt Wissenschafts-Buchautoren (bleiben ewig nur beim Grundlevel) bzw. gar Journalisten (drücken sich zu vage aus). Ich las (sehr lang ist's her) aber auch sehr gerne "Welt und Wissen" in der lokalen Tagespresse. Das war bereits textlich solide gearbeitet und schon von daher gutes Lesevergnügen. Die Inhalte kamen klar. Aktuelle Journalistenstile turnen mich ziemlich ab. Billige Ausdrucksformen, Logikbrüche im Text und eben die Wachsweichheiten statt klare Festlegung.


Was der Journalist vermitteln wollte, kann ich oller Amateur dem Text gar nicht entnehmen.

sve Uranor

rene 05.05.07 00:54

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
@@

Diese Versuche wurden in etwas anderer Form auch von A. Aspect 1982 in Paris durchgeführt: mit dem selben Ergebnis. Es reicht sogar die potentielle Möglichkeit aus, über eine Sicherungskopie der aufgezeichneten Daten das Interferenzmuster zu unterbinden, ohne dass jemand bewusst nachsehen muss. Nachgewiesen haben sie das mittels an den Spalten montierten Detektoren, einzelnen Elektronen, schnellen Relais, Aufzeichnungs- und Monitorsystem sowie einer Referenz-Photoplatte.

Geplant war das nicht, eher dem glücklichen Umstand einer Computerpanne zu verdanken, die eine Aufzeichnung der Messdaten verhinderte und somit - auf der Referenzphotoplatte ersichtlich - wieder ein Interferenzmuster erkennbar war. Damit war es nach Behebung der Computerpanne vorbei.

Ganz makaber war das "Katz-und-Maus-Spiel", als sie bei abgeschalteter Aufzeichnung auf den Monitor blickten (mindestens einer) und niemals ein Interferenzmuster zu sehen war - bestätigt durch die Photoplatte; wenn aber niemand auf den Monitor starrte (oder die unbeteiligte Putzfrau), das Interferenzmuster auf der Photoplatte zu sehen war. Waren die Detektoren ausgeschaltet, war sowieso keine Messung möglich und das Interferenzspektrum auf der Photoplatte sichtbar.

Unglaublich aber wahr!

Grüsse, rene

Uranor 05.05.07 01:35

AW: Verzögerte Quantenwahl
 
@rene,

zu Aspect hätte ich anzubieten:

8) Das "Jahrhundert-Experiment" ist eine Fälschung

Wer einmal fälscht, dem glaubt man nicht... Schwierig also. Es gibt aber genügend solche Expirimente. Nur bleiben die beschribungen irgendwo unklar. Das ist das Drama.

Z.B. hier beim Aspect-Beispiel. Deine Beschreibung verstehe ich so, als hätte sich die Aufzeichnung auf der Photoplatte verändert, nachdem die Computerpanne behoben war. Ha ja klar. Dann kann ich auch in die Hexenküche gehen und Massiv-Esoteriker werden. Denn dann gibt es ja Magie. Oder wie interpretierst du deine Darstellung?


Gruß Uranor


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