Zitat:
Zitat von Neutrino
Zwei Fragen noch:
1.Was genau beschreibt die Nichtlokalität? Ist das der Gedanke, dass durch den Urknall alle subnuklearen Teilchen verschränkt sind?
2. Was ist genau damit gemeint, dass alles nur mit Wahrscheinlichkeiten beschrieben wird, liegt das mit der Unschärferelation in Zusammenhang?
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Die Nichtlokalität ist eine spannende Sache. Du brauchst aber nicht bis zum Urknall zurück gehen. Es sollte unwahrscheinlich sein, dass Verschränkungszustände, die zum Urknall zurückreichen, noch Bestand haben können. Verschränkungszustände lösen sich schnell auf bei Wechselwirkung mit der Umgebung. Aber wie das genau ist, mit möglichen "Urknall-Verschränkungen", weiß ich auch nicht.
Wenn z.B. ein Atom Energie in Form von zwei Photonen abgibt, können diese verschränkt sein. Verschränkt bedeutet hier, sie müssen voneinander abhängige, bzw. zueinander korrelierte Eigenschaften aufweisen, wenn man sie misst. Um die Erhaltungssätze zu erfüllen, müssen sie diese Korrelationen aufweisen und sie tun es tatsächlich, egal wie weit sie sich voneinander entfernt haben. Es scheint ein instantaner Austausch stattzufinden. Zum Besipiel kann es sein, dass, wenn man die Polarisation des einen Teilchens misst, automatisch klar ist, welche Polarisation das andere Photon aufweisen wird. Und das obwohl die Polarisationen vorher unbestimmt waren und der Zufall im Moment der Messung erst entscheidet.
Das bedeutet nun offenbar, dass ein Vorgang der "hier" stattfindet, nicht nur lokalen Einfluss hat, also nicht nur Einfluss auf die unmittelbare Umgebung hat, sondern dass auch das Verhalten weit entfernter Teilchen (eben das der verschränkten Partnerteilchen) von diesem Vorgang abhängig sein kann. Das Verhalten dieser Teilchen weißt einen nichtlokalen Charakter auf.
Diese Quantenphänomene stehen aus dem Grund nicht im Widerspruch zum Kausalitätsprinzip und widersprechen Einstein deshalb nicht, weil dabei niemals Informationen übertragen werden können, und so niemals Situationen entstehen, die unklare kausale Zusammenhänge erzeugen.
Zur Wahrscheinlichkeit:
Ja, das steht auch im Zusammenhang mit der Unschärferelation. In der klassischen Physik ging man davon aus, dass Ort und Impuls eines Teilchens mit theoretisch beliebiger Genauigkeit bestimmbar wären. Heisenberg hat hier Grenzen gesetzt. Es ist auch so, dass Ort und Impuls offenbar nicht nur nicht beliebig genau bestimmbar sind, sondern sie sind auch offenbar tatsächlich nicht bestimmt, bis man sie misst (unter Einhaltung der nicht zu umgehenden Unschärferelation natürlich), bzw. bis sie in Wechselwirkung mit der Umgebung treten. Es lassen sich auf Quantenebene nur noch Wahrscheinlichkeiten für zu erwartende Ereignisse angeben, der strikte Determinismus ist hier ausgehebelt und es regiert der Zufall, so wird dies üblicherweise gesehen.
In der Quantenphysik wurde die Wellenfunktion eingeführt, mit der sich die Wahscheinlichkeiten für die verschiedenen zu erwartenden Ereignisse ausdrücken lassen. Die Schrödinger-Gleichung beschreibt, wie sich diese Wahrscheinlichkeiten im Laufe der Zeit verändern.
Das faszinierende ist nun der Zusammenhang zwischen der Wellenfunktion (den Wahrscheinlichkeiten) und der Nichtlokalität. Wenn ein Vorgang "hier" dazu führt, dass sich Änderungen in den Wahrscheinlichkeiten ergeben, sich also die Wellenfunktion verändert, dann scheinen alle verschränkten "Partner", egal wo sie sind, von dieser Veränderung stets und instantan zu "wissen".
Du musst bedenken, dass die Wellenfunktion üblicherweise als reines mathematisches Werkzeug betrachtet wird, zu dem es keine reale Entsprechung in unserer Welt gibt. Es ist in jedem Fall so, dass die Nichtlokalität und die Wellenfunktion Fragen aufwerfen, die bisher nicht geklärt sind und es teilweise eine Frage der Interpretation ist. Man könnte sagen, die ontologische Aussage bleibt offen. Aber wir können ja bereits so beindruckend viel Quantenphysik anwenden, obwohl man nicht alles versteht. Und es ist klar, dass die Quantenphysik recht hat, sie wird gebraucht. Und man kann sie als am besten und widerspruchsfreiesten bestätigte physikalische Theorie bezeichnen.
Grüße, amc