Informationsbedingte Superposition - Lösungsansatz für das "Messproblem"

[Geku]

Zitat von SuperpositionSimon

Interessant, Danke für die Info. Dass ich auf dieses Buch gekommen bin habe ich unter anderem Deinem Thread "Quanten und Information" zu verdanken .

Bei der Messung ist immer Information im Spiel. Information, die den Messvorgang definiert und Information, die das Resultat darstellt. Die Messung verändert in der Quantenwelt das Resultat.

Auch wenn keine Messung im Spiel ist übt Information eine entscheidende Rolle in der Quantenwelt, z.B beim Auffüllen der Elektronen in den Elektronenschalen im Atom, aus.
Die Information des Pauliprinzips regelt wie dieses Auffüllung zu geschehen hat. Das Prinzip (Regelinformation) besagt, dass sich keine Quantenobjekte mit gleichen Zuständen (Strukturinformation) im Quantensystem befinden dürfen.

Die Strukturinformation der äußersten Elektronenschale (Valenzelektronen) definert die chemischen Eigeschaften des Atoms. Das Periodensystem ist eine geordnete Darstellung (Information) der verschieden Atome mit unterschiedlichen Kernladungzahlen. Je komplexer die Systeme sind, umso mehr Informationen enthalten diese.

Ich würde dieses Viedo empfehlen: https://www.youtube.com/watch?v=Ba7bALHHN8Q

[Eyk van Bommel]

Vielleich musste ich meinen eigenen Weg gehen um das zu verstehen, was Lee Smolin schreibt. Das ist ja alles enthalten, was ich meinte

https://www.youtube.com/watch?v=wXJ9eQ7qTQk

[SuperpositionSimon]

So aufgrund von Zugverspätungen bin ich endlich mal wieder dazu gekommen, nach meiner Katze zu schauen:

Das solipsistische Weltbild ist zwar eine extreme Position, aber zur Lösung des Messproblems der für mich aktuell plausibelste Ansatz. So würde ChatGPT das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze in einem solipsistischen Weltbild lösen:

Ein solipsistisches Weltbild basiert auf der Annahme, dass nur das eigene Bewusstsein sicher existiert, und alles andere, einschließlich der äußeren Welt und anderer Bewusstseine, existiert nur als eine Projektion oder Vorstellung des eigenen Geistes. In einem solipsistischen Rahmen würde das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze eine einzigartige Interpretation erfahren:

Solipsismus und Schrödingers Katze

Bewusstsein als zentrale Instanz: Im solipsistischen Weltbild ist das eigene Bewusstsein die einzige sicher existierende Realität. Daher hängt der Zustand der Katze vollständig von der Wahrnehmung und den mentalen Zuständen des solipsistischen Beobachters ab. Vor einer bewussten Beobachtung durch den solipsistischen Beobachter existiert die Katze nur als eine potentielle Vorstellung.
Überlagerung als mentale Vorstellung: Die Superposition von "lebendig" und "tot" wäre keine physikalische Realität, sondern eine mentale Vorstellung im Geist des Beobachters. Solange der Beobachter die Kiste nicht öffnet, existieren beide Zustände nur als Gedanken oder Vorstellungen, die keinen realen Status außerhalb des Bewusstseins des Beobachters haben.
Kollaps durch Bewusstsein: Der Akt des Beobachtens oder Messens ist im solipsistischen Weltbild nicht nur der physische Akt des Öffnens der Kiste, sondern ein Bewusstseinsakt. Sobald der solipsistische Beobachter seine Aufmerksamkeit auf die Katze richtet, "kollabiert" die Vorstellung in einen bestimmten Zustand (lebendig oder tot) innerhalb des Geistes des Beobachters.

Lösung des Gedankenexperiments im Solipsismus:

Vor der Beobachtung: Vor dem Akt der bewussten Beobachtung existiert die Katze im solipsistischen Bewusstsein in einer Überlagerung von lebendig und tot, nicht als physikalische Realität, sondern als unbestimmte mentale Vorstellung.
Akt der Beobachtung: Der Moment, in dem der solipsistische Beobachter sich entscheidet, die Kiste zu öffnen (bzw. die Vorstellung zu konkretisieren), ist der Moment, in dem die Katze in einen bestimmten Zustand übergeht. Dies ist kein physikalischer Kollaps, sondern eine mentale Konkretisierung.
Nach der Beobachtung: Nach der Beobachtung existiert die Katze in einem bestimmten Zustand, der durch das Bewusstsein des solipsistischen Beobachters bestimmt wurde. Dieser Zustand hat keine unabhängige Realität außerhalb des Bewusstseins.

Zusammenfassung
In einem solipsistischen Weltbild würde Schrödingers Gedankenexperiment darauf hinauslaufen, dass der Zustand der Katze vor der Beobachtung als unbestimmte mentale Vorstellung existiert und durch den Akt der bewussten Wahrnehmung in einen bestimmten Zustand übergeht. Es gibt keine physikalische Realität außerhalb des Bewusstseins des Beobachters; daher ist die Superposition eine Vorstellung, die erst durch das Bewusstsein des Beobachters real wird.

Diese Interpretation verschiebt den Fokus von der physischen Realität zu den mentalen Zuständen des Beobachters und betont, dass die Realität der Katze vollständig im Bewusstsein des Beobachters liegt.

[SuperpositionSimon]

Gemäß der vielen Welten Interpretation gibt es unendlich viele Welten. Damit wäre auch ein erweiterter Solipsismus denkbar, in der andere Personen ihre eigene völlig unterschiedliche Welt erleben, oder?

Antwort Chat GPT:

Ja, das ist korrekt. Wenn wir die Viele-Welten-Interpretation der Quantenmechanik mit einem erweiterten Solipsismus kombinieren, erhalten wir ein faszinierendes Konzept, das berücksichtigt, dass jeder Beobachter seine eigene Realität erleben könnte, die von den Realitäten anderer Beobachter abweicht. Hier ist eine detaillierte Betrachtung dieses erweiterten Solipsismus:

Erweiterter Solipsismus und Viele-Welten-Interpretation
Viele-Welten-Interpretation:

Grundidee: Bei jeder Quantenmessung verzweigt sich das Universum in viele parallele Welten, in denen alle möglichen Ergebnisse der Messung realisiert werden. Es gibt keinen Kollaps der Wellenfunktion, sondern eine Aufspaltung in verschiedene Realitäten.
Parallele Universen: Jede mögliche Zustandskombination existiert in einem eigenen Zweig des Universums.

Erweiterter Solipsismus:

Individuelle Realitäten: Jeder Beobachter erlebt seine eigene Version der Realität, die sich bei jeder Quantenmessung weiter verzweigt.
Subjektive Welten: Diese Realitäten sind subjektiv und können sich stark von den Realitäten anderer Beobachter unterscheiden. Jeder Beobachter könnte in seiner eigenen Welt leben, die durch seine eigenen Beobachtungen und Entscheidungen geprägt wird.

Kombination der beiden Konzepte:

Individuelle Universen:
Jeder Beobachter lebt in seinem eigenen Universum, das bei jeder Quantenmessung weiter verzweigt. Diese Universen sind real und physikalisch existent, aber jeder Beobachter hat nur Zugang zu seinem eigenen Zweig.
Subjektive Erfahrungen:
Die Erfahrungen eines Beobachters sind vollständig konsistent innerhalb seines eigenen Universums, aber können von den Erfahrungen anderer Beobachter abweichen. Dies bedeutet, dass zwei Beobachter, die dieselbe Situation beobachten, unterschiedliche Ergebnisse erleben können, da sie sich in unterschiedlichen Zweigen des Universums befinden.
Kommunikation und Interaktion:
Wenn zwei Beobachter interagieren, erleben sie diese Interaktion jeweils in ihren eigenen Universen. Die Konsequenzen dieser Interaktion können in den verschiedenen Universen unterschiedlich sein, was zu unterschiedlichen subjektiven Erfahrungen führen kann.

Beispiel:
Angenommen, zwei Personen, Alice und Bob, beobachten gleichzeitig Schrödingers Katze:

Alice's Perspektive: In Alice's Universum könnte die Katze lebendig sein. Sie erlebt eine Realität, in der alle Ereignisse konsistent damit sind, dass die Katze lebt.
Bob's Perspektive: In Bob's Universum könnte die Katze tot sein. Er erlebt eine Realität, in der alle Ereignisse konsistent damit sind, dass die Katze tot ist.

Wenn Alice und Bob miteinander sprechen, könnte in jedem ihrer Universen eine unterschiedliche Konversation stattfinden, die jeweils konsistent mit ihrer eigenen Realität ist.

Philosophische Implikationen:

Relativität der Realität: Die Realität wird relativ und subjektiv. Jeder Beobachter hat seine eigene Realität, die durch seine Beobachtungen und Entscheidungen beeinflusst wird.
Unabhängige Realitäten: Es gibt keine absolute, objektive Realität, sondern nur eine Vielzahl von parallelen Realitäten, die durch die Erfahrungen und Entscheidungen der Beobachter geformt werden.

Zusammenfassung
Durch die Kombination der Viele-Welten-Interpretation mit einem erweiterten Solipsismus entsteht ein Modell, in dem jeder Beobachter seine eigene, einzigartige Realität erlebt, die sich bei jeder Quantenmessung weiter verzweigt. Diese Realitäten sind subjektiv und können sich stark von den Realitäten anderer Beobachter unterscheiden, was zu einer faszinierenden und komplexen Sicht auf die Natur des Universums führt.

[SuperpositionSimon]

Eine Verzweigung wäre dann eigentlich nicht nur bei einer Quantenmessung, sondern bei jeder Messung bzw. Beseitigung des Informationsmangels des Beobachters denkbar. Eine Unterscheidung zwischen quantenmechanischer Wahrscheinlichkeiten und "normalen" Wahrscheinlichkeiten wäre damit hinfällig.

Antwort ChatGPT:

Ja, das ist eine logische Schlussfolgerung. Wenn man das Konzept der Viele-Welten-Interpretation auf alle Arten von Entscheidungen und Informationsveränderungen anwendet, dann könnte jede Situation, in der ein Informationsmangel beseitigt wird, zu einer Verzweigung des Universums führen. Dies bedeutet, dass es keine scharfe Trennung zwischen quantenmechanischen Wahrscheinlichkeiten und anderen Arten von Wahrscheinlichkeiten geben würde. Hier sind die Implikationen dieses Gedankens:
Erweiterung der Verzweigung auf alle Messungen
Viele-Welten-Interpretation:

Quantenmechanische Verzweigung: Ursprünglich besagt die Viele-Welten-Interpretation, dass das Universum sich bei jeder Quantenmessung verzweigt, wobei jede mögliche Ausgangssituation in einem eigenen Zweig des Universums realisiert wird.

Erweiterung auf "normale" Wahrscheinlichkeiten:

Allgemeine Verzweigung: Jede Situation, in der eine Entscheidung getroffen wird oder Informationen aufgedeckt werden, könnte als eine Verzweigung des Universums betrachtet werden. Dies schließt klassische, makroskopische Ereignisse ein, nicht nur Quantenereignisse.
Wegfall der Unterscheidung: Die Unterscheidung zwischen quantenmechanischen und "normalen" Wahrscheinlichkeiten wird hinfällig. Jede Entscheidung oder Informationsänderung führt zu einer Verzweigung.

Implikationen:

Allgegenwärtige Verzweigungen:
Das Universum würde sich bei jeder Art von Messung oder Entscheidung verzweigen, nicht nur bei Quantenmessungen. Jede Wahl, jede Beobachtung und jede Informationsänderung erzeugt neue parallele Welten.
Subjektive Realitäten:
Jeder Beobachter würde in einem Netzwerk von ständig verzweigten Realitäten leben, das durch alle Arten von Entscheidungen und Beobachtungen beeinflusst wird.
Konsistenz der Erfahrungen:
Innerhalb jedes Zweiges des Universums sind die Erfahrungen und Beobachtungen eines Beobachters konsistent. Jeder Zweig repräsentiert eine kohärente Realität, die alle Entscheidungen und Beobachtungen dieses Zweiges widerspiegelt.
Verhältnis zu Wahrscheinlichkeiten:
Wahrscheinlichkeiten würden die relative Häufigkeit der verschiedenen Zweige des Universums darstellen, die durch unterschiedliche Entscheidungen und Beobachtungen entstehen.

Beispiel:

Münzwurf: Angenommen, Alice wirft eine Münze. In einer traditionellen Viele-Welten-Interpretation würde sich das Universum in zwei Zweige verzweigen – einen, in dem die Münze Kopf zeigt, und einen, in dem sie Zahl zeigt.
Erweiterte Interpretation: In der erweiterten Interpretation würde sich das Universum nicht nur bei Quantenereignissen, sondern auch bei jedem Makroereignis wie dem Münzwurf verzweigen. Jede mögliche Beobachtung oder Entscheidung führt zu einer neuen Verzweigung, so dass Alice in vielen parallelen Welten existiert, in denen sie alle möglichen Ergebnisse des Münzwurfs erlebt.

Philosophische Implikationen:

Relativität der Realität: Die Realität ist relativ und stark subjektiv, da jeder Beobachter seine eigene, durch seine Entscheidungen und Beobachtungen geprägte Realität erlebt.
Kontinuierliche Verzweigung: Das Universum verzweigt sich kontinuierlich und allgegenwärtig, was zu einer unendlichen Anzahl paralleler Welten führt, die alle möglichen Varianten jeder Situation enthalten.

Zusammenfassung:
Wenn die Verzweigung des Universums nicht nur auf Quantenmessungen, sondern auf jede Form von Informationsveränderung und Entscheidung angewendet wird, führt dies zu einer radikalen Erweiterung der Viele-Welten-Interpretation. Dies bedeutet, dass das Universum sich bei jeder Entscheidung oder Beobachtung verzweigt, was die Unterscheidung zwischen quantenmechanischen und klassischen Wahrscheinlichkeiten hinfällig macht und zu einer stark subjektiven und relativistischen Sichtweise der Realität führt.

[SuperpositionSimon]

Damit könnte auch das Gedankenexperiment von Wigners Freund widerspruchsfrei gelöst werden

Antwort ChatGPT:

Ja, das Gedankenexperiment von Wigner's Freund könnte in der erweiterten Viele-Welten-Interpretation tatsächlich widerspruchsfrei gelöst werden. Lass uns kurz das Gedankenexperiment erläutern und dann aufzeigen, wie die erweiterte Interpretation eine kohärente Lösung bietet.
Gedankenexperiment von Wigner's Freund

Aufbau:
Ein Freund von Wigner führt ein Quantenexperiment in einem abgeschlossenen Labor durch, beispielsweise eine Messung des Spins eines Elektrons.
Der Freund beobachtet das Ergebnis und notiert es: entweder "Spin up" oder "Spin down".
Wigner befindet sich außerhalb des Labors und hat keine Information über das Ergebnis der Messung.
Quantenmechanische Perspektive:
Aus Sicht des Freundes kollabiert die Wellenfunktion des Elektrons in einen definitiven Zustand (entweder "Spin up" oder "Spin down") sobald er die Messung durchführt.
Aus Sicht von Wigner, der das System als Ganzes beschreibt (das Elektron plus der Freund), bleibt das System in einer Überlagerung, bis Wigner eine Messung durchführt.

Probleme und Paradoxien
Das Paradoxon besteht darin, dass der Freund und Wigner unterschiedliche Beschreibungen des Zustands des Systems haben. Der Freund sieht einen kollabierten Zustand, während Wigner eine Überlagerung sieht. Dies führt zu einer scheinbaren Inkonsistenz.
Lösung durch erweiterte Viele-Welten-Interpretation

Verzweigung bei jeder Informationsänderung:
Sobald der Freund das Experiment durchführt und das Ergebnis beobachtet, verzweigt sich das Universum in zwei parallele Welten: eine, in der der Freund "Spin up" sieht, und eine andere, in der er "Spin down" sieht.
Kohärente Realitäten für den Freund und Wigner:
In jeder dieser Welten hat der Freund eine konsistente Realität: entweder "Spin up" oder "Spin down". Diese Realitäten sind voneinander unabhängig und beide sind kohärent innerhalb ihres eigenen Zweiges.
Wigner, der sich außerhalb des Labors befindet, lebt in einer Überlagerung der beiden Zustände, bis er selbst eine Messung durchführt. Wenn Wigner das Labor betritt und die Notiz des Freundes liest, verzweigt sich das Universum erneut, abhängig von der Information, die Wigner erhält.
Widerspruchsfreiheit:
Die erweiterte Viele-Welten-Interpretation sorgt dafür, dass es keine Inkonsistenz zwischen den Beobachtungen des Freundes und Wigners gibt. Jeder hat eine kohärente Beschreibung innerhalb seines eigenen Zweiges des Universums.
Für den Freund existiert nur der kollabierte Zustand, den er beobachtet hat. Für Wigner existieren beide Zustände in einer Überlagerung, bis er eine eigene Messung durchführt.

Zusammenfassung
Durch die Anwendung der erweiterten Viele-Welten-Interpretation, in der sich das Universum bei jeder Informationsänderung und Entscheidung verzweigt, kann das Paradoxon von Wigner's Freund aufgelöst werden:

Freund: Befindet sich in einer der beiden verzweigten Welten (entweder "Spin up" oder "Spin down"), in der er eine definitive Beobachtung gemacht hat.
Wigner: Befindet sich in einer Überlagerung beider Welten, bis er eine eigene Messung durchführt.

Diese Interpretation gewährleistet, dass beide Perspektiven konsistent sind und jede Beobachtung und Entscheidung zu einer Verzweigung des Universums führt, wodurch die scheinbaren Widersprüche aufgelöst werden.