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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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#1
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AW: Bohrende Quantenfrage
Zitat:
Hast Du ein Beispiel-Experiment, dessen Phänomene sich ohne die Annahme einer realen Superposition nicht erklären lassen? Dreikörperproblem und bestimmte Formen von Chaos sind deterministisch, gleichwohl aber nicht vorhersagbar. In all diesen Fällen wegen großer Auswirkungen kleinster Änderungen von nicht wiederholbar gleichen Anfangsbedingungen. Auf die selbe Weise könnte ein Quantenzustand in seiner Messung nicht vorhersagbar sein, ohne deshalb nicht determiniert zu sein. Ich meinte die gleiche Messbarkeit, die auch die QM fordert (wenn auch "Messung" quantenmechanisch nicht besonders gut definiert ist) Zitat:
Wenn nur der Messwert nicht determiniert ist, der Zustand aber wohl, dann fände sich Superposition eben nur virtuell in der Überlagerung möglicher Messwerte, nicht aber im realen (determinierten) Zustand. Mit meinem begrenzten Wissensstand ist das alles nicht nur eine Frage der Interpretation. Spätestens, wenn man von realen Anwendungen wie Quantenteleportation oder Quantenbits redet, ist es sehr wichtig, zu verstehen, was diese Konzepte in der Realität wirklich können und was gerade nicht.
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Beste Grüße vom elfulus They did not know it was impossible so they did it. -Mark Twain- Ge?ndert von Elfulus (11.12.19 um 14:33 Uhr) |
#2
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AW: Bohrende Quantenfrage
Hallo Elfulus,
relevante Experimente sind z.B. einzelne Photonen mit Superposition zweier Polarisationen und Polfiltern, einzelne Photonen mit Beansplitter und zwei Lichtwegen u.ä. Das Dreikörperproblem bzw. allgemein chaotische Systemd sind prinzipiell exakt vorhersagbar, lediglich nicht praktisch. Das ist zu unterscheiden von der Idee einer prinzipiell stochastischen Dynamik. Die Quantenmechanik sagt in ihrer orthodoxen Formulierung nichts zur Messbarkeit oder konkret zur Definition einer Messung. Zum Zustandsvektor bzw. der Wellenfunktion: diese sind durch die Schrödingergleichung zu jedem beliebigen Zeitpunkt (außer bei einer Messung) exakt und deterministisch gegeben. Der quantenmechanische Zustandsvektor besteht aber eben nicht in einer direkten Information bzgl. der klassischen Eigenschaften oder der Messwerte, sondern lediglich in einem zunächst abstrakten mathematischen Objekt „Zustandsvektor“, aus dem man rechnerisch gewisse Informationen bzgl. dieser Eigenschaften oder Messwerte gewinnen kann. Das ist zu unterscheiden von der klassischen Mechanik, in der z.B. Ort und Impuls als klassische Eigenschaften, Messwerte und zugleich vollständige Beschreibung des Zustandes angesehen werden können. Ich verstehe nicht genau, was du mit „realem determinierten Zustand“ meinst. Kannst du das erklären?
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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 (12.12.19 um 15:07 Uhr) |
#3
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AW: Bohrende Quantenfrage
Zitat:
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_superposition Anton Zeilinger, referring to the prototypical example of the double-slit experiment, has elaborated regarding the creation and destruction of quantum superposition: "[T]he superposition of amplitudes ... is only valid if there is no way to know, even in principle, which path the particle took. It is important to realize that this does not imply that an observer actually takes note of what happens. It is sufficient to destroy the interference pattern, if the path information is accessible in principle from the experiment or even if it is dispersed in the environment and beyond any technical possibility to be recovered, but in principle still ‘‘out there.’’ The absence of any such information is the essential criterion for quantum interference to appear.[2]
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#4
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AW: Bohrende Quantenfrage
Zitat:
Zitat:
In den genannten Experimenten und der Interpretation des Doppelspaltexperiments durch Zeilinger wird m.E. nicht die tatsächliche vorherige Superposition der Wahrscheinlichkeitswellen bewiesen. Stattdessen wird (für mich) lediglich erkennbar, dass eine Wechselwirkung mit einem Photon, die es irgendwie ermöglichen würde, seine Weginformation überhaupt zu ermitteln (z.B. Polarisationsfilter), gleichsam diese Weginformation bestimmt/präpariert. Das erscheint mir aber auch völlig einleuchtend. Wenn ich z.b. in einer Welt lebte, in der die Größe von Autos die kleinste bisher erreichbare Größe für Teile von Messinstrumenten wäre, dann würde ich bei der Bestimmung der Weginformation eines fahrenden Autos auch ein mindestens autogroßes Teilchen benötigen. Das aber würde definitiv in seiner Wechselwirkung den Weg des gemessenen Autos fortan bestimmen (erst recht bei den in unserer Welt vergleichweise viel größeren Messinstrumenten). Dass die Weginformation also "plötzlich" die (vielleicht vorher noch chaotischen schwankende) Zustandseigenschaft definiert und damit sozusagen die chaotische Verschwommenheit zerstört, sagt meiner Meinung nichts darüber aus, ob eine zur theoretischen Berechnung vielleicht nützliche Überlagerung von vorherigen Wahrscheinlichkeitswellen in der Realität irgendeine Entsprechung hat (z.B. eine tatsächlich verschwommene Eigenschaft). Zitat:
Ich finde eben gerade keinerlei Beweis dafür, dass es bei dem einen nur praktisch, aber nicht prinzipiell und beim anderen genau umgekehrt sein soll. Man könnte genauso gut argumentieren, dass eine Vorhersagbarkeit des Quantenzustandes eben nur praktisch nicht möglich ist, weil wir aufgrund des fehlenden Instrumentariums auf Wahrscheinlichkeitsberechnungen zurückgeworfen sind. Zu behaupten, dass Zustände deren Eigenschaftsmessungen nur im Wahrscheinlichkeitenraum vorhergesagt werden können, auch tatsächlich keine eindeutigen/determinierten Eigenschaften haben, ist m.E. vergleichbar mit einer Umkehrung des Prinzips der Objektpermanenz. Sprich: "Wenn ich die Eigenschaften nicht konkret vorhersehen kann, dann sind sie vor der Messung eben einfach nicht exakt vorhanden sondern nur in einer Überlagerung aller Möglichkeiten". Zitat:
Wie vielleicht schon weiter oben klar geworden ist, meine ich mit "real determiniert" einen ähnlichen Zustand wie den eines deterministischen Chaos. Es ist in der Realität determiniert, aber ohne Kenntnis der Änderungen in den Anfangsbedingungen erscheint es mir weder determiniert noch habe ich eine Möglichkeit (außer im Gedankenmodell des "deterministischen Chaos"), diese Determiniertheit im Nachhinein doch noch real irgendwie zu ermitteln, wie bei der Entwicklung von Quantenzuständen. Bezüglich der Quantenzustandsmessungen sagt die QM dann einfach: "Da gibt es auch keine Determiniertheit, und Messungen der Eigenschaften sind objektiv zufällig und folgen nur einer [Überlagerung von] Wellenfunktion[en]". Oder zumindest (Nils Bohr) würde es für die Physik nichts bringen, wenn man etwas anderes annähme.Wie wiederholt gesagt, hätte ich mit dieser Anwendung des shutup-and-calculate kein Problem, wenn nicht dadurch auch eine vermeintlich reale Superpositon zur Grundlage von "echten" QBits und angeblich nicht-lokalen Fernwirkungen bei verschränkten Quantensystemen würde. Von Systemen also, die vielleicht nur aufgrund ihrer Verschränkung von Beginn an in ihrer scheinbar zufällig verschwommenen Momentan-Konfiguration dauerhaft korreliert waren und nicht erst bei der Messung, wie von Zauberhand. Wenn Eigenschaften eines Zustandes vor der Messung lediglich auf eine Weise determiniert wären, die wir (noch) nicht verstehen, dann würde die QM auf Grundlage von Wahrscheinlichkeitsberechnungen nicht falsifiziert. Aber was könnte man dann aus QBits "in action" tatsächlich auslesen? Wie nicht-lokal fernwirkend wären dann Messungen an einem von zwei verschränkten Systemen?
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Beste Grüße vom elfulus They did not know it was impossible so they did it. -Mark Twain- Ge?ndert von Elfulus (13.12.19 um 13:29 Uhr) |
#5
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AW: Bohrende Quantenfrage
Zitat:
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#6
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AW: Bohrende Quantenfrage
Zitat:
"Funktionieren" tut dieses Konstrukt doch nur, wenn es lediglich um Vorhersage geht (also mathematische Berechnungen für: "wie WIRD es sein?"), aber nicht, wenn es um das Verständnis des Gegenwärtigen geht. Man kann natürlich wieder und wieder postulieren, dass es die Weginformation vorher einfach nicht gibt, oder dass sich die potentiellen Eigenschaftsmessungen schon vorher überlagern und es dann zum objektiven Zufall kommt. Das ist auch alles unproblematisch, solange das Konzept von Superposition als nicht-ontischer Vorstellung nur hingenommen (aber nicht vorausgesetzt) wird, weil die Annäherung an tatsächliche Werte der nächsten Messungen mit genau den Formeln gut funktioniert, die auch eine mögliche Superposition implizieren. Betrachtet man aber die Superposition zumindest als so "ontisch", dass man sich genau diesen besonderen Zustand sogar "zunutze" machen will (z.B. indem man in der Informationsverarbeitung in QBits die Eigenschaften "0" und "1" gleichzeitig abzubilden und zu nutzen glaubt und bei verschränkten QBits gar beliebig viele Bitkombinationen), dann stellt sich schon die Frage, wie genau ontisch man das Ganze verstanden haben muss, um beim "Auslesen" der Informationen aus diesen QBits etwas zu ermitteln, was nicht schon in der Anfangskonfiguration der QBits determiniert war. Gleiches gilt für die angebliche "spukhafte Fernwirkung" womöglich schon vorher korrelierter Systeme. Alles wird wesentlich weniger "spukhaft", wenn man die Möglichkeit einer im Quantensystem schon vor der Messung vorhandenen - aber unverstandenen - Bestimmtheit einräumt. Die Experimente dazu laufen scheinbar alle ähnlich: Verschränke einige Teilchen, vermesse die Eigenschaft eines der beiden Teilchen und prüfe, ob sich unabhängig von der räumlichen Entfernung beim Vermessen des anderen Teilchens eine deutliche Korrelation der beiden Messungen ergibt. Das war früher schwieriger und in dem Experiment in Deinem Link gelang es nun mit viel mehr verschränkten Teilchen. Wenn ich das aber alles richtig verstanden habe, stellt dabei niemand die Frage der möglichweise schon vorher dauerhaft vorhandenen Korreliertheit der Teilchen-Eigenschaften vom Beginn ihrer Verschränkung an. Man sagt zwar, sie verlören ihre Individualität, aber bei der Unterstellung der nicht-lokalen Fernwirkung vergisst man das scheinbar wieder. Ich denke, ob man die Teilchen-Eigenschaften nun misst oder nicht, ihre Eigenschaften könnten auch so ab der Verschränkung zu jedem beliebigen infinitesimalen Zeitpunkt scheinbar voneinander abhängen, solange die Teilchen keinen anderen nennenswerten Wechselwirkungen ausgesetzt sind. Und selbst wenn doch, dann gibt es immer noch stärkere Korrelation, als wenn sie vorher gar nicht verschränkt worden wären. Daran ist aber so gar nichts Spukhaftes und ich denke das ist NICHT das, was Einstein beanstandet hätte. Ich behaupte, er verneinte die angebliche direkte Abhängigkeit der beiden Teilchen voneinander und die postulierte Wirkung auf das andere Teilchen durch Messung des ersten, die sich aber nur aus der postulierten vorherigen Unbestimmtheit der Eigenschaften jedes einzelnen ent-individualisierten Teilchens ergibt. Es handelt sich aber m.E. weder um Abhängigkeit voneinander noch um eine Wirkung aufeinander sondern eher um eine gemeinsame Auswirkung der Initiation der Verschränkung auf beide Teilchen, die zu jedem Zeitpunkt ihr weiteres "Leben" bestimmen wird, wie weit auch immer sie entfernt sein mögen. Wenn ich zwei Freunden ein Stückchen Schokolade mitgebe und dann nach einigen Stunden bei einem den Kakaogehalt im Blut messe und danach das Blut des anderen, dann besteht natürlich eine gewisse Korrelation der Ergebnisse, weil sie beide mit einer höheren Wahrscheinlichkeit ein Stück Schokolade gegessen haben und auf diese Weise gewissermaßen verschränkt wurden. Das wäre aber zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach meiner Gabe so und nicht erst bei der Messung, und niemand würde das erstaunlich finden und schon gar nicht annehmen, dass die Messung des Einen die Wahrscheinlichkeit beinflusst hätte, mit der der Andere Kakao im Blut hat. Woher kommt die Hartnäckigkeit, mit der genau das im Quantenbereich immer wieder behauptet wird? Ich muss immer noch etwas Wichtiges übersehen oder nicht verstehen.
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Beste Grüße vom elfulus They did not know it was impossible so they did it. -Mark Twain- Ge?ndert von Elfulus (13.12.19 um 19:12 Uhr) |
#7
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AW: Bohrende Quantenfrage
Zitat:
Wie willst du solche experimentellen Ergebnisse ohne Quantenmechanik beschreiben?
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Freundliche Grüße, B. |
#8
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AW: Bohrende Quantenfrage
Zitat:
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Beste Grüße vom elfulus They did not know it was impossible so they did it. -Mark Twain- |
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AW: Bohrende Quantenfrage
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Freundliche Grüße, B. |
#10
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AW: Bohrende Quantenfrage
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Nach dem Formalismus der QM sind die Eigenschaften von Quantenobjekten vor der Messung nicht definiert. Ist es anders, wäre dieser Formalismus unvollständig.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
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Stichworte |
interpretationen, nicht-lokalität, quantenmechanik, superposition |
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