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Alt 06.03.10, 18:59
Gwunderi Gwunderi ist offline
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Standard AW: Teilchenzustand vor Messung unbestimmt?

Habe zwischenzeitlich etwas über den Quantenradierer gelesen, und mir fällt da eher eine Analogie auf zum: woher "weiss" das Elektron am DS, ob gerade nur der eine Spalt oder beide offen sind?

Das Seltsame geschieht doch auch hier wieder nur wenn wir ein einzelnes Photon betrachten, wenn also die Lichtquelle so schwach ist, dass sich jeweils nur ein Photon zwischen Doppelspalt und Schirm aufhält.

Bei grösserer Lichtintensität lässt sich das "Radieren" auch klassisch erklären (so steht es auch in verschiedenen Artikeln, z.B. hier: http://www.didaktik.physik.uni-erlan...ion/index.html )

Das Experiment kann man auch am Doppelspalt durchführen: man plaziert hinter den Spalten zwei Polarisationsfilter, hinter dem rechten Spalt eines, das nur 90° polarisierte Photonen durchlässt, hinter dem linken nur 0° polarisierte. Damit entsteht eine Welchen-Weg-Information (auch wenn wir diese nicht kennen, da das Photon noch nicht am Schirm angekommen ist). Jetzt haben wir zwei Teilstrahlen, die senkrecht aufeinander polarisiert sind und darum auch nicht interferieren können. Ist auch klassisch zu erklären (man muss also nicht annehmen, dass das Intererenzmuster verschwindet, weil der Weg der einzelnen Photonen "gemessen" wurde).
Den Quantenradierer bilden nun zwei weitere Polarisationsfilter hinter den ersten, die beide nur 45° polarisierte Photonen durchlassen. Es ist völlig zufällig, ob die 90° und 0° polarisierten Photonen den 45° Polarisator passieren oder absorbiert werden, nur statistisch wird jeweils die Hälfte durchgelassen. Die beiden Teilstrahlen haben also nur noch die halbe Intensität, sind aber parallel polarisiert und interferieren, so dass man am Schirm das Interferenzmuster beobachten kann.
Alles auch klassisch zu erklären.

Dass man von der Polarisation einzelner Photonen sprechen kann ist offenbar auch zulässig.

Wenn aber die Lichtintensität sehr schwach wird, sodass sich eben nur ein Photon gerade zwischem dem Doppelspalt und dem Schirm aufhält, geschieht wieder Seltsames:

Wenn es 90° polarisiert wird, bedeutet es, dass es durch den rechten Spalt gegangen ist. Darauf wird es vom 45° Polarisator sagen wir durchgelassen. Analog beim 0° polarisierten.
Wenn jeweils nur ein einzelnes Photon hindurchgeht, sollte man hier keine Interferenz erwarten, denn womit soll es interferieren? Warten wir aber, bis genügend Photonen hindurch sind, sehen wir ein Interferenzmuster entstehen.

Wir hatten also eine Welche-Weg-Information (keine Interferenz zu erwarten), die vom 45° Polarisator wieder "ausradiert" wurde (Interferenzmuster).

Wenn aber nur jeweils ein einzelnes Photon "unterwegs" ist: wie kommt es dann zum Interferenzmuster?

Also langsam denke ich wirklich, dass die Quanten viel mehr wissen, als ihnen zuzutrauen wäre …

Beim Doppelspalt scheint es ja auch so, als "wisse" ein Teilchen, ob der zweite Spalt auch offen ist oder nicht. Geht es z.B. durch den rechten Spalt, dann entstehen unterschiedliche Muster, je nachdem, ob der linke gleichzeitig auch offen ist oder nicht.

Oder wenn beide Spalten gleichzeitig offen sind, scheint es im voraus zu wissen, ob hinter einem Spalt ein Detektor lauert oder nicht. Wenn kein Detektor da ist, scheint es ja durch beide Spalten zugleich zu gehen (wie wenn es sich teilen würde noch bevor es die Spalten passiert) und mit sich selbst zu interferieren. Ist ein Detektor da, geht es nur durch einen Spalt und wir beobachten keine Interferenz.

Den Quantenradierer finde ich also nicht "seltsamer" (aber auch nicht weniger seltsam) als diese anderen Seltsamkeiten.

Keine Ahnung, ob auch ein Zusammenhang mit der Reversibilität des Vorgangs wie im von Richy verlinkten Video bestehen könnte. Es schwebt mir da nur so etwas vor …

Grüsslein, Gwunderi
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«Denn es ist ja in Wirklichkeit genau umgekehrt. Erst die Theorie entscheidet darüber, was man beobachten kann.» Albert Einstein zu Werner Heisenberg
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