[TomS]

Zitat von TheoC

Wie genau ist eigentlich die Grenze zwischen Mikro- und Makrowelt untersucht?

siehe Rokos Beitrag

Zitat von TheoC

Ab wann wird eine Ansammlung von verschwommenen Quantenteilen zu einem klassischen, materiellen Objekt?

Das wird im Zuge der Dekohärenz untersucht. Grob gesprochen kann man sagen, dass eine große Anzahl an Umgebungsfreiheitsgraden Quantensysteme quasi-klassisch erscheinen lässt. Also kann ein isoliertes, makroskopisches System sich durchaus quantenmechanisch verhalten (also z.B. bzgl. klassisch verschiedener Zustände dennoch interferenzfähig bleiben), jedoch wird durch Interaktion mit der Umgebung dieses quantenmechansiche Verhalten "zerstört" bzw. effektiv unsichtbar.

https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_decoherence

Zitat von TheoC

Ab wann genau wird ein "Ding" als Ansammlung von Quantenelementen, zu einem klassischen Messinstrument?

Siehe zunächst oben.

Hier kommt jedoch das Problem der Interpretation der QM ins Spiel.

Gemäß der orthodoxen Kollapsinterpretation kann dies letztlich nicht definiert werden; normale quantenmechansiche Wechselwirkung sowie Messung folgen hier explizit inkompatiblen Gesetzen (Schrödungergleichung vs. Kollaps); wann welche gilt legt derjenige fest, der ein Experiment durchführt, und zwar in dem Sinn, "dass es eben funktioniert". Das ist eine der größten Schwächen der Interpretation.

Gemäß der Viele-Welten-Interpretation besteht kein Unterschied zwischen einer normalen quantenmechansichen Wechselwirkung und einer Messung. Es gelten immer die selben Gesetz. Trotz der logischen Konsistenz und Einfachheit wird diese Interopretation jedoch aufgrund der Schlussfolgerungen von vielen Physikern abgelehnt.

Zitat von TheoC

Mir erscheinen die Themen "Komplexität" (Anzahl der Teile, Struktur, Energien) und "Einheit" wesentlich zu sein; in unserer Welt lebene wir ja mit jeder Menge "riesiger" Quantenhaufen, wie sieht das aber mit der Luft aus, also wenn lauter Einzelmoleküle "herumschwirren". Ist die Luft ein "Quantenbrei"?

s.o.

Zitat von TheoC

Wie wird der Stein quantenphysikalisch definiert? Was macht die 10^30 Quantenteile (keine Ahnung wie viele wirklich) eines Steines zu "dem Stein", der dann, wenn geworfen, alle 10^30 Teile dazu bringt, gemeinsam eine gemeinsame Bewegung zu machen?

Das sind zwei Fragestellungen.

Warum der Stein als kompaktes Gebilde erscheint, erklärt die Quantenmechanik letztlich durch die Bindungskräfte; das ist kein Hexenwerk.

Warum der Stein als genau ein klassisches Gebilde erscheiont s.o.

Zitat von TheoC

Und "existieren" Elektronen überhaupt noch als eigenständige Entität im Verbund mit Protonen und Neutronen in einem Atom, einzelne Atome in einem Kristall, usw. ?
Anders gefragt, muss man für die genaue Berechnung des Verhalten eines Atomes in einem Kristallgitter alle "Einzelteile" des Atoms berücksichtigen?

Zunächst mal existieren die Elektronen nicht als isolierte Entitäten. Der Formalismus der QM sowie die experimentellen Resultate schreiben vor, dass identische Teilchen ununterscheidbar sind und in symmetrisierten bzw. anti-symmerisierten Zuständen auftreten müssen. Das ist so eine Art triviale Verschränkung.

Bsp.: Wir haben ein Quantensystem bestehend aus zwei Teilchen n=1,2, die sich an zwei Orten A,B aufhalten können. Klassisch existieren folgende vier Zustände {AA}, {AB}, {BA}, {BB}. Dabei bedeutet {AB}, dass n=1 bei A und n=2 bei B lokalisiert ist. Quantenmechanisch ist dies nicht mehr korrekt. Jetzt muss man zwischen Bosonen und Fermion unterscheiden:

Bosonen - Symmetrisierung: |AA>, |AB> + |BA>, |BB>
Fermionen - Antisymmetrisierung: |AB> - |BA>

Während man also klassisch sagen kann "Teilchen n=1 ist bei A, und Teilchen n=2 ist bei B", kann man dies über Quantenobjekte nicht mehr sagen; hier gilt "ein Teilchen ist bei A, das andere bei B". Es ist unmöglioch und sinnlos, von "dem einen Teilchen n=1" zu sprechen, den es unterscheidet sich nicht von Teilchen 2, es hat kein aufgeblebtes Etikett "n=1".

Diese Regel muss auch für z.B. alle Elektronen in einem Metall angewendet warden. Diese verlieren in gewisser Weise also ihre eigenständige Identität als einzelne, unterscheidbare Teilchen.

Nein, man muss nicht alle einzelnen Teilchen betrachten. Man kann im Rahmen der Quantenstatistik ähnlich argumentieren wie in der klassischen statistischen Mechanik, aus der dann makroskopische Beschreibungen resultieren. Z.B. verwendet man in der klassischen Thermodynamik Variablen wie Temperatur, Druck, ... ohne alle Moleküle eines Gases einzeln zu betrachten. Genauso kann man in der Quantenmechanik eine makroskopische Beschreibung wie die London-Gleichungen aus der mikroskopischen BCS-Theorie für Supraleiter ableiten.