Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein

[kawa]

In diesem Forum wird (wie allgemein üblich), von einer nichtlokalen QM ausgegangen. Der Hauptgrund für die Nichtlokalität der QM liegt in der Verletzung von Bells Ungleichung, was angeblich zeigt, das eine QM mit verstecketen Variablen im Widerspruch zum Experiment steht. Mit anderen Worten: 'Quanten' können keine 'innerern, unmeßbaren Werte' haben, welche festlegen, ob man z.B. bei einer Messung spin-up oder spin-down mißt. Nun basiert die QM aber tatsächlich auf solche unmeßbaren Werten: Der komplexwertigen Wellenfunktion. Während man das Absolutquadrat der WF ja mit der Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Teilchens identifizieren kann, gibt es für die Phase der WF keine makroskopisch analoge Observable. Allerdings reicht allein die Phase nicht aus um die Verletzung von Bells Ungleichung zu erklären.

Ein leider bisher nicht sonderlich bekannter Aufsatz von Joy Christian (http://arxiv.org/abs/quant-ph/0703179) zeigt nun aber, wie es doch funktionieren kann: Die Herleitung basiert darauf, für die Behandlung des Spins Objekte aus der geometrischen Algebra, sog. Bivektoren zu benutzen. Diese haben die Eigenschaft, das man auf der Basis solcher Werte nichtkommutierende Funktionen definieren kann. In der normalen QM hat man zwar nichtkommutierenden Operatoren, aber Funktionen kommutieren immer, weil man mit komplexen Zahlen rechnet. Benutzt man nun diese Werte um damit die bekannte Messung mit Spin-Verschränkung durchzurechnen, erhält man einen inneren Freiheitsgrad, nämlich das Vorzeichen bzw. die initiale Orientierung eines Wertes. Diese Orientierung ist experimentell erst einmal genausowenig bestimmbar wie die Phase der WF in der normalen Betrachtung der QM. Allerdings bestimmt sie letztlich, was für einen Wert man bei der Messung des Spins bekommt.

Mit anderen Worten: Die Verschränkung erzeugt zwei Quanten, welche bereits je bei der Erzeugung das Resultat einer Spin-Messung mitbekommen haben. Misst man diese Werte dann, wird dieser versteckte Wert nur noch 'aufgedeckt'. Es ist also nicht nötig, mit Nichtlokalität oder 'spukhafter Fernwirkung' zu erklären, warum die Spins bei der Messung korrelliert sind - das Ergebnis wird ja schon bei der Erzeugung der Teilchen festgelegt.

Die Kritik an dieser Betrachtung stützt sich vor allem auf die Benutzung nichtkommutierender Werte. Das ist IMO ein invalides Argument, da es bei einer Theorie ja darum geht experimentelle Ergebnisse vorherzusagen. Was man dafür für Werte benötigt, sollte keine Rolle spielen, solange die Theorie das Experiment erklärt. Christians Betrachtung behandelt bisher allerdings nur einfache Systeme mit Spinverschränkung, es ist bisher nicht sicher, das die Methode auch für komplexere Systeme funktioniert, auch wenn er in seinem Paper davon ausgeht.

Interessant an der Sache ist nun ja, das sich ansich alle 'Seltsamkeiten' der QM aus der Wellennatur von Quanten ableiten lassen. Nur das EPR-Paradox stand bisher einer lokal realistischen QM im Wege. Daher ist Christians Betrachtung durchaus relevant, da sie zeigt, das sich eine QM konstruieren läßt, welche lokal realistisch ist und trotzdem im Einklang mit dem Experiment steht. Und das ohne Verrenkungen, wie sie z.B. in der bohmschen Mechanik nötig ist.

Da dieser Ansatz fundamental für die Interpretation der QM ist, habe ich mir erlaubt, mal einen neuen Thread zu dem Thema anzufangen.

[Gandalf]

Hallo kawa - Willkommen im Forum!

Zitat von kawa

In diesem Forum wird (wie allgemein üblich), von einer nichtlokalen QM ausgegangen.

.. nicht unbedingt

Mit anderen Worten: Die Verschränkung erzeugt zwei Quanten, welche bereits je bei der Erzeugung das Resultat einer Spin-Messung mitbekommen haben. Misst man diese Werte dann, wird dieser versteckte Wert nur noch 'aufgedeckt'. Es ist also nicht nötig, mit Nichtlokalität oder 'spukhafter Fernwirkung' zu erklären, warum die Spins bei der Messung korrelliert sind - das Ergebnis wird ja schon bei der Erzeugung der Teilchen festgelegt.

Nun, - das ist ja nicht neu. Die VWI ist z.B. so eine 'lokale' Interpretation. Deine Beschreibung hier entspricht dieser 1:1

Die Kritik an dieser Betrachtung stützt sich vor allem auf die Benutzung nichtkommutierender Werte. Das ist IMO ein invalides Argument, da es bei einer Theorie ja darum geht experimentelle Ergebnisse vorherzusagen. Was man dafür für Werte benötigt, sollte keine Rolle spielen, solange die Theorie das Experiment erklärt. Christians Betrachtung behandelt bisher allerdings nur einfache Systeme mit Spinverschränkung, es ist bisher nicht sicher, das die Methode auch für komplexere Systeme funktioniert, auch wenn er in seinem Paper davon ausgeht.

Auch das entspricht der (einer) VWI: Der "Realismus" (der für 'alle Beobachter' gilt) wird dahingehend interpretiert, dass 'alle Beobachter' eine (ihre) 'eigene Realität' messen. (und das gilt auch und gerade für komplexe Systeme)

Interessant an der Sache ist nun ja, das sich ansich alle 'Seltsamkeiten' der QM aus der Wellennatur von Quanten ableiten lassen. Nur das EPR-Paradox stand bisher einer lokal realistischen QM im Wege. Daher ist Christians Betrachtung durchaus relevant, da sie zeigt, das sich eine QM konstruieren läßt, welche lokal realistisch ist und trotzdem im Einklang mit dem Experiment steht. Und das ohne Verrenkungen, wie sie z.B. in der bohmschen Mechanik nötig ist.

Auch hier gilt: Das EPR-Paradoxon stand einer VWI noch nie im Wege.... (die seit ihrer Formulierung vor 50 Jahren völlig im Einklag mit den Experimenten steht)


Viele Grüße

[Uranor]

Zitat von Gandalf

Nun, - das ist ja nicht neu. Die VWI ist z.B. so eine 'lokale' Interpretation.

salve Gandalf,

wie ist etwas lokal, dessen Aufenthaltswahrscheinlichkeit über sämtliche hypothetischen Welten verschmiert? "Multilokal"? Bei dem Begriff streikt meine *Sprechblase*.

Ole, *Sprechblase* fand ich jetzt spontan lustig, meine Frage meine ich aber sachlich. Etwas (die Möglichkeit), das (welche) sich über alle Lokalitäten (mögliche Lokalitäten) ersteckt, ist doch nicht lokal? Was sagt das Everett-Modell hierzu? Pg, ich konnte es bisher nicht im Netz finden.

Gruß Uranor

[kawa]

Zitat von Gandalf

Nun, - das ist ja nicht neu. Die VWI ist z.B. so eine 'lokale' Interpretation. Deine Beschreibung hier entspricht dieser 1:1

Ich denke, das du da etwas verwechselst. Hier geht es nicht darum, den Meßvorgang an sich zu erklären, sondern um das EPR-Paradox. Wie (oder ob) ein 'Kollaps der Wellenfunktion' stattfindet, spielt hier also keine Rolle - ist aber die zentrale Motivation für die diversen VWIen.

Hier geht es also um die Frage: Woher weiß Teilchen 2, das Teilchen 1 gerade vermessen wurde, damit es in den passenden Zustand gehen kann.

Woher weiß 2 das nun eigentlich in der VWI? Damit das ganze ohne versteckte Variablen funktioniert, muß man postulieren, das das ganze Universum sich bei der Spin-Messung von 1 aufteilt und in dem Universum, in dem man spin-up gemessen hat, Teilchen 2 nun immer als spin-down gemessen wird und in einem anderen Universum das ganze umgekehrt gilt. Ist das aber nun wirklich lokal? Nein, denn die Messung von Teilchen 1 ändert ja das ganze Universum indem es es in zwei neue Universen aufteilt. Noch nichtlokaler geht es eigentlich nicht: Die VWI erfordert, das die Messung eines Teilchens am Ende des Universums uns hier in dem selben Moment in zwei Universen kopiert.

In einer Betrachtung mit verstecken Variablen ist es dagegen so, das jedes Teilchen ja den später zu messenden Zustand bereits bei der Erzeugung mitgeteilt bekommen hat. Das ist also ein fundamentaler Unterschied.

Zitat von Gandalf

Auch hier gilt: Das EPR-Paradoxon stand einer VWI noch nie im Wege.... (die seit ihrer Formulierung vor 50 Jahren völlig im Einklag mit den Experimenten steht)

Sicher nicht. Aber die VWI ist ja eine Interpretation ohne echte physikalische Relevanz.

Hier dagegen geht es um eine leicht modifizierten QM, welche Bells Ungleichung verletzt und gleichzeitig lokal realistisch ist. Momentan ist nicht absehbar, ob aus dieser Modifikation experimentelle Unterschiede zur normalen QM folgen. Es ist aber auch nicht auszuschließen.

[Sino]

edit:
Hmm, ich lass die Geschichte mit meinen Symmetrien doch erstmal raus und konzentriere mich auf das interessante Paper ...
Ich hatte eigentlich erwartet, dass die Wiedergewinnung der Verschränkungsinformation aus einer lokalen klassischen Variable nicht geht, aber das sieht ja nun vielleicht beim EPR-Experiment mit Elektronenspin anders aus. Das ist interessant, das muss ich mal selber nachvollziehen.
Wenn die keinen Fehler gemacht haben, sagt dass möglcherweise eine Menge über den Spin selber aus.

[kawa]

Zitat von Sino

edit:
Hmm, ich lass die Geschichte mit meinen Symmetrien doch erstmal raus und konzentriere mich auf das interessante Paper ...
Ich hatte eigentlich erwartet, dass die Wiedergewinnung der Verschränkungsinformation aus einer lokalen klassischen Variable nicht geht, aber das sieht ja nun vielleicht beim EPR-Experiment mit Elektronenspin anders aus. Das ist interessant, das muss ich mal selber nachvollziehen.

Interessant sind auch noch die Kritiken auf das Paper und Christians Antworten auf die Kritik: http://arxiv.org/abs/quant-ph/0703244v11

Zitat von Sino

Wenn die keinen Fehler gemacht haben, sagt dass möglcherweise eine Menge über den Spin selber aus.

Dazu empfehle ich Hestenes Behandlung der Dirac-Gleichung mit Hilfe der geometrischer Algebra. Damit wird wesentlich deutlicher, was Spin eigentlich ist, als mit der üblichen Herangehensweise.

[Sino]

Zitat von kawa

Interessant sind auch noch die Kritiken auf das Paper und Christians Antworten auf die Kritik: http://arxiv.org/abs/quant-ph/0703244v11


Dazu empfehle ich Hestenes Behandlung der Dirac-Gleichung mit Hilfe der geometrischer Algebra. Damit wird wesentlich deutlicher, was Spin eigentlich ist, als mit der üblichen Herangehensweise.

Habe die schon eine Weile. Allerdings noch nicht wirklich komplett durchgearbeitet, nur 2 oder 3 mal drübergelesen gelesen.
Habe erstmal das Oersted Lectures 2002 Paper von ihm durchgearbeitet und dann mit ein paar anderen einführenden Paper weitergemacht. Bin also noch dabei, mich in die Geometrische Algebra einzuarbeiten, ist zwar elegant aber erstmal ungewohnt.


Ich muss gerade mal schauen. Inspiriert von dem EPR-Paper bin ich selber mal rangegangen mit einem anderen Weg und komme scheinbar zum gleichen Ergebnis auch ohne Clifford-Algebra. Nun muss ich mal schauen, ob die statistischen Aussagen passen, denn die brauchte ich bisher gar nicht. Verrückt. Bin natürlich noch reichlich skeptisch.

[Gandalf]

Hallo kawa!

Zitat von kawa

Ich denke, das du da etwas verwechselst. Hier geht es nicht darum, den Meßvorgang an sich zu erklären, sondern um das EPR-Paradox. Wie (oder ob) ein 'Kollaps der Wellenfunktion' stattfindet, spielt hier also keine Rolle - ist aber die zentrale Motivation für die diversen VWIen.

(Sorry, - ich denke nicht, dass es sich um eine Verwechslung meinerseits handelt) Es ging mir sehr wohl um das EPR-Paradoxon (da der "Kollaps" - wie Du richtig bemerkt hast 'keine Rolle' spielt)

Nein, denn die Messung von Teilchen 1 ändert ja das ganze Universum indem es es in zwei neue Universen aufteilt

(Hier sehe ich "den Irrtum" Deinerseits) Das die VWI "neue Universen" produzieren würde, - ist ein (populärwissenschaflticher) Irrtum. Vergleichbar der Behauptung, dass durch die Aufteilung einer Torte mehr Torte(n) entsteht. Die Wellenfunktion des Multiversums 'ist' (immer). Nur der lokale Beobachter (der sich natürlich nicht außerhalb eines Universums stellen kann) beobachtet Unterschiede, in dem er '(aus-)wählt'. (bewusst oder unbewusst - völlig egal) Diese Auswahl ist (s)ein Universum.
(Ein aussagekräftigeres Analogon als die Torte, stellt übrigens ein 'Hologramm' dar, was das Multiversum vielleicht am Besten charakterisieren kann: Wenn man eine holografische Platte zerbricht, entstehen eben keine 'neuen' Projektionen, sondern nur 'viele' - der gleichen Art. (die allenfalls etwas 'unschärfer' rüberkommen)

Noch nichtlokaler geht es eigentlich nicht: Die VWI erfordert, das die Messung eines Teilchens am Ende des Universums uns hier in dem selben Moment in zwei Universen kopiert.

Du unterschätzt die VWI bei weitem: Wir sind - in diesem Augenblick - in 'unzähligen' Kopien (also nicht nur "zwei") gleichzeitig vorhanden. Genaugenommen: Genauso viele Kopien, wie es physikalische Möglichkeiten gibt.

In einer Betrachtung mit verstecken Variablen ist es dagegen so, das jedes Teilchen ja den später zu messenden Zustand bereits bei der Erzeugung mitgeteilt bekommen hat. Das ist also ein fundamentaler Unterschied.

Nein,- überhaupt nicht. Wie ich bereits sagte. Deine Beschreibung deckt sich mit der Interpretation nach einer VWI 1:1 --> Für jede (physikalisch mögliche) Spinmessung ein eigenes Universum (inklusive Kopie von mir/Dir), bei dem genau die Bedingung erfüllt ist, die Du forderst.

Es ist wie beim Schuhkartonversand:


Für jede Kombination - 'ein' (passendes) Universum

Aber die VWI ist ja eine Interpretation ohne echte physikalische Relevanz.

Welche 'Interpretation' hat denn eine? (Und was ist eine "physikalsiche Eigenschaft"?)

Hier dagegen geht es um eine leicht modifizierten QM

Tut mir leid, ich sehe weiterhin alles "im grünen Bereich" (innerhalb einer VWI)


Halo Uranor!
(auf ein Neues )

Etwas (die Möglichkeit), das (welche) sich über alle Lokalitäten (mögliche Lokalitäten) ersteckt, ist doch nicht lokal? Was sagt das Everett-Modell hierzu?

(Ich muss vielleicht dazu sagen: Everett, hat - meines Wissens - zunächst nur eine 'stimmige alternative Interpretation' liefern wollen, - ohne das er sich über die daraus zwangsläufig ergebenden Konsequenzen (eher philosophischer Natur) groß Gedanken gemacht hat. Das haben erst später andere getan)

Nun - um es kurz zu sagen: Die Messung erstreckt sich eben nicht über 'alle Lokalitäten', sondern nur über 'meine' (eigene). (Nach Everett läuft die Wellenfunktion mit der des Beobachters - in einem eigenen Universum - einfach weiter)

Ich messe ja nicht die "Aufenthaltswahrscheinlichkeit", sondern stets: Aufenthalt - ja oder nein. Und das bestätigt ja auch das Experiment. Probleme habe ich nur mit der 'Erklärung': 'Warum' erscheint ein Photon auf dem Detektorschirm hinter einem Einfachspalt an einer bestimmten Stelle (=lokaler Aufenthalt), - an der es dann aber nicht erscheint, wenn ein zusätzlicher Spalt geöffnet wird? Die Antwort nach der VWT: weil es hier physikalische Wechselwirkungen mit Photonen aus anderen Universen gibt, die nur anhand dieser Wechselwirkungen erkennbar sind.

Was aber nichts daran ändert: das Messergebnis ist stets lokal - in dem (also: meinem eigenen) Universum in dem gemessen wird - auch wenn das sehr einsam macht


Viele Grüße

[Uranor]

salve Gandalf

Zitat von Gandalf

Nur der lokale Beobachter (der sich natürlich nicht außerhalb eines Universums stellen kann) beobachtet Unterschiede, in dem er '(aus-)wählt'.

Hier muss ich entschieden widersprechen. Ein Beobachter repräsentiert die Wirklichkeit (im Sinne von Wirken (WW)). Eine Auswahl wird nicht beobachtet. Ursachen finden zusammen, aus ihnen resultiert die Wirkung. Fertig, mehr war und ist nicht.

Eine Stetige Durchmischung der Welten kann mangels irgendwelcher Beobachtung nicht postulierbar sein. Bzw. auf welche Forderung nach welcher Theorie stützt sich die Behauptung?

Nun - um es kurz zu sagen: Die Messung erstreckt sich eben nicht über 'alle Lokalitäten', sondern nur über 'meine' (eigene). (Nach Everett läuft die Wellenfunktion mit der des Beobachters - in einem eigenen Universum - einfach weiter)

Drum kommen offenbar Heim und oh ja der olle ich nicht auf eine VWI sondern auf... quasi die Matrix:

R1, R2, R3, x4, x5, x6.
X, Y, Z, Wirkung, Datenspeicher, Prozessor.

x4 ist zeitartig.
x5 ist unbekannt organisiert.
x6 organisiert auf unbekante Art.

Selbst wenn ich Heim immer noch völlig falsch verstanden habe, den ollen ich habe ich oh ja bissele verstanden . So sieht für mich erst mal die Konsequenz aus allem mir bisher bekannt gewordenem aus.

Ich messe ja nicht die "Aufenthaltswahrscheinlichkeit", sondern stets: Aufenthalt - ja oder nein.

Ein Nichtaufenthalt kann nicht messbar sein. Das Nicht-Ereignis enthält allerdings Infoemation, z.B. beim Interferometer-Expiriment. Einer der beiden Wege zeigt Durchgang. Soll ich nun annehmen, dass in allen anderen hypothetischen Welten auf beiden Wegen kein Durchgang erfolgte? Ich denke doch, zu jeder hypothetischen Welt gehört die hypothetische Messsituation. Wie sonst sollte sie als Hypothese komplett sein?

Und das bestätigt ja auch das Experiment. Probleme habe ich nur mit der 'Erklärung': 'Warum' erscheint ein Photon auf dem Detektorschirm hinter einem Einfachspalt an einer bestimmten Stelle (=lokaler Aufenthalt), - an der es dann aber nicht erscheint, wenn ein zusätzlicher Spalt geöffnet wird? Die Antwort nach der VWT: weil es hier physikalische Wechselwirkungen mit Photonen aus anderen Universen gibt, die nur anhand dieser Wechselwirkungen erkennbar sind.

Auf den 2 Spalten ergeben sich Überlagerungsmöglichkeiten mit den typisch interferenten Ortswahrscheinlichkeiten. Hier wäre imho ein guter Platz, die VWI-Hypothese zu nutzen. Ich sage Statistik, andere sagen VWI. Für mich stellen Möglichkeiten keine Wirklichklichkeiten dar. Und nennt sie der "Nichtgläubige" VWI-Befürworter für eine wenngleich berechtigte Hypothese?

Was aber nichts daran ändert: das Messergebnis ist stets lokal - in dem (also: meinem eigenen) Universum in dem gemessen wird - auch wenn das sehr einsam macht

Das macht doch nicht einsam. Im Umfeld finden so grauenvoll viele Messungen statt. Wenn Lula hier meinen grenzenlosen Charme misst, brauche ich sie doch nicht zusätzlich in allen anderen Welten wähnen, nur um unendlich intensiv nach ihr zu schachten, während sie doch hier ist. - Ha, sie nickt strahlend. Meine Überlegung sollte Wahrheit beinhalten.

Gruß Uranor

[Gandalf]

Hallo Uranor!

Zitat von Uranor

salve Gandalf

Hier muss ich entschieden widersprechen. Ein Beobachter repräsentiert die Wirklichkeit (im Sinne von Wirken (WW)). Eine Auswahl wird nicht beobachtet.

Hab ich auch nicht behauptet!? - Wir 'beobachten ja nicht die Auswahl, sondern 'wir treffen diese'!

Ursachen finden zusammen, aus ihnen resultiert die Wirkung. Fertig, mehr war und ist nicht.

Genauso sehe ich das! Du bist derjenige,de regelmäßig eine "Wirkung aus dem Nichts" (Kopenhagener I.) postuliert!?

Eine Stetige Durchmischung der Welten kann mangels irgendwelcher Beobachtung nicht postulierbar sein.

Dies habe ich nun doch schon Dutzende male widerlegt
Ich ersprare mir somit ein weiteres mal und wiederhole nur das was ich letzthin gefragt habe (und natürlich experimentell jederzeit nachprüfbar ist) und auf deren 'Erklärung' durch Dich ich schon eine geraume Zeit warte.:

'Warum' erscheint ein Photon auf dem Detektorschirm hinter einem Einfachspalt an einer bestimmten Stelle (=lokaler Aufenthalt), - an der es dann aber nicht erscheint, wenn ein zusätzlicher Spalt geöffnet wird?

Ein Nichtaufenthalt kann nicht messbar sein. Das Nicht-Ereignis enthält allerdings Infoemation, z.B. beim Interferometer-Expiriment. Einer der beiden Wege zeigt Durchgang. Soll ich nun annehmen, dass in allen anderen hypothetischen Welten auf beiden Wegen kein Durchgang erfolgte? Ich denke doch, zu jeder hypothetischen Welt gehört die hypothetische Messsituation. Wie sonst sollte sie als Hypothese komplett sein?

Ich verstehe hier nicht was Du meinst.

Auf den 2 Spalten ergeben sich Überlagerungsmöglichkeiten mit den typisch interferenten Ortswahrscheinlichkeiten. Hier wäre imho ein guter Platz, die VWI-Hypothese zu nutzen. Ich sage Statistik, andere sagen VWI.

Menschen sterben nicht an der "statistsichen" Werten, sondern an Krankheiten

(Statistiken erklären nichts)

Grüße