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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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#71
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
a) Ein radioaktives Atom bei dem man nicht weiß, ob es zerfallen ist oder nicht befindet sich in Superposition.
b) Eine geworfene Münze bei der man nicht weiß, ob das Ergebnis Kopf oder Zahl ist befindet sich nicht in Superposition... Ich erkenne grundsätzlich zwei Unterschiede: 1) Bei a) handelt es sich um ein Atom, also ein Quantenteilchen, bei b) nicht 2) Bei a) handelt es sich um objektiven Zufall bei b) um subjektiven Zufall Was mir unklar ist: 1) Warum darf man bei b) nicht mit den quantenphysikalischen Gesetzen arbeiten? 2) Wo ist der Übergang zur klassichen Physik? Ein Elektron, ein Atom, ein Molekül, viele Moleküle? |
#72
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
(b) ist keine Erklärung sondern nur unsere Sichtweise. Zitat:
Einen Teilerfolg erzielt man dabei mittels der sogenannten Dekohärenz.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
#73
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Danke euch allen für die vielen konstruktiven Beiträge.
Im folgenden habe ich nun die bisherigen Erkenntnisse zusammengefasst und bin gespannt auf eure Antworten. In der Quantenphysik gibt es wahrscheinlichkeitsabhängige Zustände bei denen das Ergebnis nicht nur unbekannt ist, sondern auch undefiniert ist, bis man eine Messung / Beobachtung durchführt. Dies wird in der Quantenphysik Superposition genannt. Beispiele hierfür sind: - Spin von Elektronen - Zerfall von radioaktiven Atomen - Position eines Photons oder Elektrons - Polarisation von Photonen Beispiel: Ob ein radioaktives Atom zerfallen ist oder nicht, ist nicht nur dem Beobachter unbekannt, sondern dieser Zustand existiert nicht, bis man eine Messung / Beobachtung durchführt. Eine Realität, welche unabhängig vom Beobachter ist, ist daher nicht möglich. In der makroskopischen Welt ist niemand allwissend. Aus Mangel an eigener Information resultieren wahrscheinlichkeitsabhängige Zustände Eine Person kann nur zu einer gewissen Wahrscheinlichkeit sagen ob: - eine Münze nach einem Münzwurf Kopf oder Zahl zeigt bevor das Ergebnis beobachtet wurde - das Auto bei der nächsten Fahrt anspringt - Wie die Würfel im Kniffel gefallen sind, bevor man unter den Hut schaut - Ob eine Katze, die ohne Nahrung in eine Box gesperrt wird, nach einer Woche noch lebt. etc. Nach bisheriger Weltanschauung wird davon ausgegangen, dass die Zustände auch existieren sind, bevor diese beobachtet werden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass diese Zustände erst dann anfangen zu existieren, sobald sie beobachtet wurden. In der Quantenphysik wurde dies bereits bewiesen. Auswirkungen auf die Quantenphysik: 1) Schrödingers Katze Im Gedankenexperiment um Schrödingers Katze wird versucht, die Superposition welche bislang ausschließlich in der Quantenphysik Anwendung findet mit der Makrowelt zu verknüpfen. Da vor dem Öffnen der Box das radioaktive Atom weder zerfallen noch nicht zerfallen ist, folgt, dass die Katze auch weder tot noch lebendig sein muss. Ein Zustand, der bislang unmöglich schien. Wird jedoch davon ausgegangen, dass allgemein Zustände erst existieren, wenn man diese selbst beobachtet, dann wäre der Zustand von Schrödingers Katze undefiniert, bis man die Box öffnet. Dabei wäre es unerheblich, ob die Katze ohne Nahrung in eine Box gesperrt wird oder ganz klassisch mit dem Gift und dem radioaktiven Atom. 2) Wigners Freund Person A misst in einem Labor die Polarisation eines Photons. Vor der Messung befindet sich das Photon in Superposition. Durch die Messung erfolgt der Wellenkollaps und Person A erhält beispielsweise ein horizontal polarisiertes Photon. Person B steht außerhalb des Labors und hat keinerlei Information von dem Messergebnis. Wenn Person A der Person B das Messergebnis mitteilt, teilen beide Personen die gleiche Information. Vor dem Zeitpunkt des Informationsaustausches von Person A nach Person B ist bislang ungeklärt, ob sich für Person B das Photon noch immer in Superposition befindet. Denn bis heute ist noch immer nicht gelöst, wodurch genau der Kollaps der Wellenfunktion ausgelöst wird. Wird jedoch davon ausgegangen, dass allgemein Zustände erst existieren, wenn man diese selbst beobachtet lautet die Antwort auf diese Frage: Für Person B erfolgt der Wellenkollaps erst dann, wenn er von Person A das Messergebnis erhalten hat. Das hätte massive Auswirkung auf unsere Realitätsvorstellung: Beispiel: Zwei Personen werfen eine Münze. Person A schaut sich das Ergebnis an, Person B nicht. Für Person A würde dann das Ergebnis existieren, beispielsweise Kopf. Für Person B würde das Ergebnis nicht existieren. Das einzige für Person A zulässige Ergebnis ist aber Kopf, wie kann es für Person B dann nicht einmal existieren. Es würde jeder in seiner eigenen Welt leben…. |
#74
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
1) die unabhängig existierende Realität 2) Beobachtungen, Messungen etc. 3) die mathematische Beschreibung und du musst bedenken, dass die Relationen zwischen diesen Ebenen alles andere als objektiv und unstrittig sind. Eine Superposition ist zunächst ein rein mathematischer Begriff. Zitat:
Zitat:
Ja, man liest derartiges zuweilen über die Quantenmechanik, aber das ändert nichts daran, dass es sich um Spekulation handelt. Und es gab und gibt diverse Physiker, die diese Sichtweise explizit ablehnen. Zitat:
Ja, jeder Physiker hat seine Weltanschauungen, aber diese sind nicht Gegenstand von Experimenten oder Beweisen.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
#75
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
@ TomS es ist mir ein Rätsel, wie du immer so schnell so konstruktive Rückmeldung geben kannst. Respekt dafür.
Zitat:
Zitat:
Zitat:
Zitat:
Zitat:
Hier die überarbeitete Version: In der Quantenphysik gibt es wahrscheinlichkeitsabhängige Zustände bei denen das Ergebnis nicht nur unbekannt ist, sondern auch undefiniert ist, bis man eine Messung / Beobachtung durchführt. Mathematisch wird das in der Quantenphysik mit der Superposition beschrieben. Beispiele hierfür sind: - Spin von Elektronen - Zerfall von radioaktiven Atomen - Position eines Photons oder Elektrons - Polarisation von Photonen Beispiel: Ob ein radioaktives Atom zerfallen ist oder nicht, ist nicht nur dem Beobachter unbekannt, sondern dieser Zustand ist undefiniert, bis man eine Messung / Beobachtung durchführt. Es ist daher zu bezweifeln, ob eine Realität, welche unabhängig vom Beobachter ist, existiert. In der makroskopischen Welt ist niemand allwissend. Aus Mangel an eigener Information resultieren wahrscheinlichkeitsabhängige Zustände Eine Person kann nur zu einer gewissen Wahrscheinlichkeit sagen ob: - eine Münze nach einem Münzwurf Kopf oder Zahl zeigt bevor das Ergebnis beobachtet wurde - das Auto bei der nächsten Fahrt anspringt - Wie die Würfel im Kniffel gefallen sind, bevor man unter den Hut schaut - Ob eine Katze, die ohne Nahrung in eine Box gesperrt wird, nach einer Woche noch lebt. etc. Nach bisheriger Weltanschauung wird davon ausgegangen, dass die Zustände auch definiert sind, bevor diese beobachtet werden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass diese Zustände erst dann definiert sind, sobald sie beobachtet wurden. In der Quantenphysik wird dies mit dem mathematischen Begriff der Superposition beschrieben. Auswirkungen auf die Quantenphysik: 1) Schrödingers Katze Im Gedankenexperiment um Schrödingers Katze wird versucht, die Superposition welche bislang ausschließlich in der Quantenphysik Anwendung findet mit der Makrowelt zu verknüpfen. Da vor dem Öffnen der Box das radioaktive Atom weder zerfallen noch nicht zerfallen ist, folgt, dass die Katze auch weder tot noch lebendig sein muss. Ein Zustand, der bislang unmöglich schien. Wird jedoch davon ausgegangen, dass allgemein Zustände erst definiert sind, wenn man diese selbst beobachtet, dann wäre der Zustand von Schrödingers Katze undefiniert, bis man die Box öffnet. Dabei wäre es unerheblich, ob die Katze ohne Nahrung in eine Box gesperrt wird oder ganz klassisch mit dem Gift und dem radioaktiven Atom. 2) Wigners Freund Person A misst in einem Labor die Polarisation eines Photons. Vor der Messung befindet sich das Photon in Superposition. Durch die Messung erfolgt der Wellenkollaps und Person A erhält beispielsweise ein horizontal polarisiertes Photon. Person B steht außerhalb des Labors und hat keinerlei Information von dem Messergebnis. Wenn Person A der Person B das Messergebnis mitteilt, teilen beide Personen die gleiche Information. Vor dem Zeitpunkt des Informationsaustausches von Person A nach Person B ist bislang ungeklärt, ob sich für Person B das Photon noch immer in Superposition befindet. Denn bis heute ist noch immer nicht gelöst, wodurch genau der Kollaps der Wellenfunktion ausgelöst wird. Wird jedoch davon ausgegangen, dass allgemein Zustände erst definiert sind, wenn man diese selbst beobachtet lautet die Antwort auf diese Frage: Für Person B erfolgt der Wellenkollaps erst dann, wenn er von Person A das Messergebnis erhalten hat. Das hätte massive Auswirkung auf unsere Realitätsvorstellung: Beispiel: Zwei Personen werfen eine Münze. Person A schaut sich das Ergebnis an, Person B nicht. Für Person A wäre dann das Ergebnis definiert, beispielsweise Kopf. Für Person B wäre das Ergebnis nicht definiert. Das einzige für Person A zulässige Ergebnis ist aber Kopf, wie kann es für Person B dann noch undefiniert sein. Es würde jeder in seiner eigenen Welt leben…. Ge?ndert von SuperpositionSimon (22.11.22 um 06:44 Uhr) |
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
@SuperpositionSimon - du nimmst dir zu viel auf einmal vor.
Ich denke, das ist ein Problem. Du liest wahrscheinlich verschiedene Quellen, die evtl. weder in sich noch untereinander konsistent sind. Z.B. ist die deutsche Wikipedia teilweise ein Hort der Inkompetenz. Das Thema der Interpretation der Quantenmechanik ist außerdem durchsetzt von Halbwissen und subjektiven Überzeugungen. Es gibt hervorragende Physiker, die gerade zu dem Thema manchmal wirklich Nonsense verbreiten. Und wann immer du eine Quelle liest, aus der hervorzugehen scheint, wie es sich tatsächlich verhält, taugt die Quelle wenig. Es gibt keinen Konsens, wie die Quantenmechanik zu interpretieren ist, und es kann ihn nicht geben, weil die Interpretationen an vielen Stellen nicht experimentell überprüfbar sind! Was es gibt, ist eine Art Minimalkonsens, wie die mathematischen Methoden anzuwenden sind. Deswegen wäre es evtl. sinnvoll, damit zu beginnen. Es ist auch ziemlich zwecklos, die Interpretation eines Formalismus zu diskutieren, wenn du den Formalismus und den Minimalkonsens nicht verstanden hast und daher auch nicht siehst, wo die Probleme liegen. Zitat:
Der quantenmechanische Zustand ist eine abstrakte und maximale Beschreibung eines Quantensystems. Er umfasst alles, was man über das Quantensystem wissen kann bzw. was das Quantensystem ausmacht. Was dieser Zustand genau bedeutet - ob er die Realität kodiert, lediglich unser Wissen über die Realität oder einfach ein mathematisches Werkzeug zur Berechnung von Mesergebnissen darstellt - ist ein Gegenstand der Interpretationen und damit strittig. Nicht strittig ist, dass der Zustand keineswegs eine Ansammlung klassischer Eigenschaften ist, sondern dass klassische Eigenschaften teilweise aus diesem Zustand folgen - jedoch nicht in dem Sinne vollständig und scharf definiert, wie du es erwartest. Hast du Lust, mit den mathematischen Methoden zu beginnen?
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. Ge?ndert von TomS (22.11.22 um 09:36 Uhr) |
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Ich denke @SuperpositionSimon meint mit "Zustand" eine Superposition wie etwa Spin up + Spin down.
Ohne mich hier einmischen zu wollen, wäre es nicht aus didaktischer Sicht sinnvoll, zunächst auf das einzugehen, was er meint?
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
Er schreibt Zitat:
Zitat:
Es bringt doch nichts, Begriffe zu interpretieren, wenn diese Begriffe nicht verstanden sind. Und ganz zentral ist eben der Begriff des Zustandes.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
Wie bereits erwähnt habe ich nicht Mathe oder Quantenmechanik studiert, sondern Mechatronik. Daher kann ich leider auch nur auf mein Halbwissen zur Quantenphysik zurück greifen, welches ich mir nebenbei angeeignet habe. Nebenbei bemerkt ist der Grund dafür, warum ich mir das (Halb)wissen angeeignet habe einzig und allein der, dass ich diese Theorie beweisen oder widerlegen will. Die Grundideen zu dieser Theorie habe ich schon seit ca. 20 Jahren. In der Quantenphysik entdeckte ich vor einigen Jahren das erste mal Ähnlichkeiten. Was will ich damit sagen: Ich habe hier eine Theorie veröffentlicht, die inhaltlich für jedermann verständlich sein sollte. Falls etwas unklar ist, erkläre ich sehr gerne, was gemeint ist. Viele hier haben sein sehr fundiertes Wissen zur Quantenphysik. Ich möchte euch an dieser Stelle motivieren diese Theorie aufzugreifen und diese versuchen zu beweisen oder auch zu widerlegen. Somit vielen Dank an Timm. Dem kann ich nur ausdrücklich zustimmen... Ge?ndert von SuperpositionSimon (22.11.22 um 13:49 Uhr) |
#80
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
@SuperpositionSimon -
Wie gehst du denn damit um, dass deine Aussage Zitat:
Das ist kein Angriff auf deine Person sondern lediglich die Feststellung, dass du offenbar einige Punkte der Quantenmechanik nicht richtig verstanden hast. Evtl. meinst du das richtige, bist aber bei den Begriffen unsicher. Möchtest du verstehen, was die Begriffe bedeuten und was genau die Quantenmechanik zu deinem Thema sagt?
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. Ge?ndert von TomS (22.11.22 um 14:11 Uhr) |
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