Teilchenzustand vor Messung unbestimmt?

[JoAx]

Zitat von Uli

Photonen haben nicht einmal ein Ruhesystem. Wie willst du also etwas aus der Sicht so eines Teilchen beurteilen, wenn du nicht einmal seinen Bewegungszustand einnehmen kannst ?

So sehe ich das auch, SCR. Du kannst dir viel aus der Sicht des Photons überlegen, aber wenn die Sicht nicht eingenommen werden kann, grundsätzlich, dann beruht die ganze Überlegung, ob logisch oder nicht, auf einer falschen Annahme, die man einfach nicht machen kann. So einfach ist es.

Wenn du dennoch diese Idee verfolgen willst, mach es bitte im "Jenseits ..."-Unterforum, in Ordnung?


Gruss, Johann

[Uli]

Zitat von SCR

Hi Uli,

"P.S.: Ein freifallendes Bezugssystem in der ART erreicht am EH eines SL real c (Und trotzdem kann sich Licht von dort aus in Flugrichtung weiterhin mit c entfernen [...])."

Ja eben, sage ich doch: es hat kein Ruhesystem.
Ürigens sagt mir "real c" gar nichts.
Geschwindigkeiten sind immer relativ: welcher Beobachter soll "real c" messen ?

Gruß,
Uli

[Marco Polo]

Zitat von Uli

Ja eben, sage ich doch: es hat kein Ruhesystem.
Ürigens sagt mir "real c" gar nichts.
Geschwindigkeiten sind immer relativ: welcher Beobachter soll "real c" messen?

Genau Uli. Licht hat kein Ruhesystem. Deswegen nervt mich die meiner Meinung nach schwachsinnige Behauptung, Photonen haben eine Ruhemasse=0.

Es macht keinen Sinn, von einer Ruhemasse für ein Photon zu sprechen. Auch nicht Ruhemasse=0. Ruhemasse=0 bedeutet, dass es in seinem Ruhesystem die Masse 0 hat. Es hat aber kein Ruhesystem, also auch nicht die Ruhemasse 0.

Mann darf also imho behaupten, ein Photon habe keine definierte Ruhemasse. Aber man darf nicht behaupten, es habe die Ruhemasse=0.

Viel besser gefällt mir die Beschreibung E=hv oder E=pc mit v=dE/dp bzw. v=d(pc)/dp.

Oder sehe ich das falsch? Wenn ja, dann wende ich mich besser wieder meinen Stickereien zu. Und wenn EMI guter Laune ist, schickt er mir bestimmt ein paar Muster zu. *zwinker, zwinker*

Grüsse, Marco Polo

[Timm]

Zitat von Marco Polo

Es macht keinen Sinn, von einer Ruhemasse für ein Photon zu sprechen. Auch nicht Ruhemasse=0. Ruhemasse=0 bedeutet, dass es in seinem Ruhesystem die Masse 0 hat. Es hat aber kein Ruhesystem, also auch nicht die Ruhemasse 0.

Mann darf also imho behaupten, ein Photon habe keine definierte Ruhemasse. Aber man darf nicht behaupten, es habe die Ruhemasse=0.

Hmm Marc,

wenn Du sagst, das Photon habe keine definierte Ruhemasse, klingt das für mich so, als könne es irgend eine Ruhemasse haben. Das wolltest Du wahrscheinlich nicht ausdrücken.

"Teilchen", die sich mit c bewegen, haben weder eine Ruhemasse, noch ein Ruhesytem. Ist nun "keine Ruhemasse" gleichbedeutend mit Ruhemasse = 0? Oder sind wir jetzt bei des Kaisers Bart angelangt?

Gruß, Timm

[Gwunderi]

Zitat von Uli

Ja eben, sage ich doch: es hat kein Ruhesystem.
Ürigens sagt mir "real c" gar nichts.
Geschwindigkeiten sind immer relativ: welcher Beobachter soll "real c" messen ?

Ich dachte, jeder Beobachter misst immer "real c", darauf baut ja die ART auf? (und das wolltest Du wohl hören?) Und darum (nicht trotzdem) kann sich Licht von einem dortigen Beobachter aus weiterhin mit c entfernen, muss es gemäss den Postulaten der ART?

Ist "Licht hat kein Ruhesystem" gleichbedeutend damit, dass es immer "im Zentrum seiner selbst ist", d.h. dass jeder Raumpunkt das Zentrum der Lichtwelle bildet?

Oder wäre der gute alte Albertli gar nicht damit einverstanden, wenn ich da mein Halbwissen solchermassen verbreite? Dann wende ich mich besser wieder dem Quantenradierer zu (da habe ich nämlich den völligen Durchblick)

Grüsslein, Gwunderi

[Marco Polo]

Zitat von Timm

wenn Du sagst, das Photon habe keine definierte Ruhemasse, klingt das für mich so, als könne es irgend eine Ruhemasse haben.

Nun Timm. Ich meinte damit, dass der Begriff Ruhemasse für ein Photon nicht definiert ist. Mich stört nicht die 0 bei Ruhemasse=0 sondern der Begriff Ruhemasse.

Wie kann etwas, das sich prinzipiell nie in Ruhe befindet und demnach kein Ruhesystem hat eine Ruhemasse haben? Auch nicht Ruhemasse=0. Denn das impliziert ja wieder ein vorhandenes Ruhesystem, das für ein Photon nachweislich gar nicht existiert.

Natürlich hat ein Photon der Theorie nach die Masse 0. Aber Ruhemasse=0 ist ganz einfach irreführend finde ich.

Und weil das so ist, wird auf diesen Humbug in modernen Lehrbüchern zum Glück verzichtet.

Das wolltest Du wahrscheinlich nicht ausdrücken.

Das hast du richtig erkannt.

Grüsse, Marco Polo

[richy]

Das liegt nicht an unserer Unkenntnis des Systems, sondern daran, dass sich das Teilchen "gleichzeitig" an mehreren Orten aufhält."
...
1.suggeriert er die Existenz von Teilchen; ein klassisches Bild!

Die Vorstellung von Teilchen impliziert ueber die QM, physikalische Versuche, dass sich diese "gleichzeitig" an mehreren Orten aufhalten.
Das kann keine Realitaet darstellen. Also koennte man doch einfach sagen, dass das Teilchen zur Welle wird. Diese kann aber auch keine Realitaet darstellen, denn wenn wir gemessen haben ist die Welle spurlos verschwunden. Die Observablen tragen dann bei vollstaendiger Dekohaerenz kein Anzeichen mehr eines Wellencharakters in sich. Ebenso das eingetretene Ereignis nicht. Auf den Wellencharakter kann man nur aus einem Ensemble von Teilchen a posteriori schliessen.
Weder an einem einzelnen Teilchen, noch dessen einzelner Lokalisierungsort steht ein Zettel dran wie dieser zustande kam.
Dazu benoetigen wir eine physikalische Beschreibung der Teichens/Welle selbst. Eine a priori Wahrscheinlichkeit. Die kennen wir in Form der SGL, aber wissen nicht wie diese zustande kommt.

Vielleicht meint er mit gleichzeitiger Existenz zwar gleichzeitig, aber in verschiedenen Welten?

Ja, das koennte man annehmen, Und das nimmt sowohl die VWI als auch die KI an. Der Zustand heisst ja Superposition, Ueberlagerung vieler Moeglichkeitswelten. Bei der VWI gibt es nur eines : Die Welle. Die ist aber hoeherdimensional ! Und daher bemerken wir den Wellencharakter nur bei leichten, kalten Quantenobjekten. Der Teilchencharakter ist stets mit einer Realitaet verknuepft, die die Messung herstellt. Anschaulich eine Projektion der Welle. Aus hoeherdimensionaler Sicht sind alle Teilchen Scheinbilder, Projektionen, die letztendlich auch auf dem Bewusstsein des Beobachters basieren, der dieses Scheinbild erzeugen muss, da es nur eine physikalisch vierdimensionale Relaitaet kennt.
Dies unterscheidet sich kaum von der KI, die lediglich die physikalische Existenz dieser Welten verneint, da sie keine zusaetzliche Dimension annehmen will. Sie schliesst induktiv von dem vierdimensionalen Realitaetsbegriff nach der Messung auf einen vierdimensionalen Realitatsbegriff vor der Messung, der aber gar nicht moeglich ist. Und daher betrachtet sie den beobachteten Gegenstand vor der Messung nicht nur als ireal, sondern abstrakt, gedacht, nicht physikalisch. Die Rolle des Beobachters kann die KI gar nicht erklaeren. Nur feststellen, dass der Uebergang beider Zustaende bei der Messung, dem Wellenkollaps erfolgt.

Es sind fast identische Interpretationen mit identischem Ergebnis nach der Messung.
KI : abstrakte Welle - Teichendualismus, 4 D Welt
VWI : physikalische hochdimensionale Welle - projeziertes Teilchen.

Indirekt beobachtet (Interferenz) wird eine Irrealitaet Die QM ist irreal, nichtlokal :
KI : Irrealitaet vor der Messung = abstrakt, unphysikalisch, unwaegbar
VWI : Irrealitat vor der Messung = physikalisch, waegbar. Es existieren zusaetliche Dimensionen, fuer die die meisten Koordinatenwerte fuer unsere Realitaet irreal sind.

"Erst die Messung durch einen bewussten Beobachter führt dazu, dass die Katze entweder lebendig oder tot ist."
Das aber ist definitiv nicht die KI.

Das war sie mal und diese Auslegung empfand ich immer am maerchenhaftesten. Furchtbar.
Die Rolle des Beobachters laesst sich in der VWI leicht erklaeren. Er legt ueber seinen Beobachtungshorizont fest was fuer ihn die Realitaet darstellt. Bei uns ist dies unsere 4 D Welt. Das Katzenbeispiel wird trivial.
Die Realitaet des Beobachters ist die ausserhalb des Kastens. Erst wenn ich den Kasten oeffne nimmt deren Inhalt an seiner Realitaet teil. Man weiss zuvor einfach nicht was drin ist. Die Unwissenheit schlaegt sich aber nicht in der Erscheinmungsform der makroskopischen Katze wieder, auch nicht bei der KI. Man weiss einfach nicht was hier realisiert wurde ohne nachzusehen.

Zur Dekohaerenz :
Da bin ich mit Susskind Meinung tatsaechlich nicht konform. Er meint bereits die Information z.B. ueber einen angeregten Zustand muesse ausreichen, damit die Welle am Spalt detektiert und damit gemessen wird. Dieser einzigste Zustand angeregt=0,1 reicht aber nicht aus um bereits die innere Entropie des nichtbeobachteten Systems so zu veraendern, dass dem nichtbeobachteten Teilchen eine eigene Realitaet, Projektion zukommt.
Da liegt die Tuecke sicherlich im Detail.

Das Meßproblem ist nach der VWI lediglich eine Folge daraus, dass unsere Erfahrung nur Raum und Zeit kennt. Der Trugschluss der KI ist, dass Moeglichkeiten voellig abstrakte Dinge sind. Dabei wird vergessen, dass ich die Moeglichkeit eine Pizza zu backen auch physikalisch realisieren kann. Und damit traegt auch eine irreale Pizza zu UNSEREM physikalischen empfinden bei. (Lechz lechz)
All unser Handeln basiert zum grossen Teil auf den Drang Moeglichkeiten zu realisieren.
Das Elektron kennt so etwas nicht. Das ist frei.

Vergangene Ereignisse beeinflussen nicht nur unser Handeln, sondern auch pysikalische Ereignisse. Im Falle der Zeit sehen wir dies als selbstverstaendlich an.
Bestes Beispiel ist die Unschaerferelation der Nachrichtentechnik.
Der Frequenzbegriff erfordert zwingend vergangene, also nichtreale Ereignisse.
In einer scharfen zeitlichen Realitaet existiert keine Dynamik und damit keine determinierte Frequenz.
Gruesse

[Gwunderi]

Habe zwischenzeitlich etwas über den Quantenradierer gelesen, und mir fällt da eher eine Analogie auf zum: woher "weiss" das Elektron am DS, ob gerade nur der eine Spalt oder beide offen sind?

Das Seltsame geschieht doch auch hier wieder nur wenn wir ein einzelnes Photon betrachten, wenn also die Lichtquelle so schwach ist, dass sich jeweils nur ein Photon zwischen Doppelspalt und Schirm aufhält.

Bei grösserer Lichtintensität lässt sich das "Radieren" auch klassisch erklären (so steht es auch in verschiedenen Artikeln, z.B. hier: http://www.didaktik.physik.uni-erlan...ion/index.html )

Das Experiment kann man auch am Doppelspalt durchführen: man plaziert hinter den Spalten zwei Polarisationsfilter, hinter dem rechten Spalt eines, das nur 90° polarisierte Photonen durchlässt, hinter dem linken nur 0° polarisierte. Damit entsteht eine Welchen-Weg-Information (auch wenn wir diese nicht kennen, da das Photon noch nicht am Schirm angekommen ist). Jetzt haben wir zwei Teilstrahlen, die senkrecht aufeinander polarisiert sind und darum auch nicht interferieren können. Ist auch klassisch zu erklären (man muss also nicht annehmen, dass das Intererenzmuster verschwindet, weil der Weg der einzelnen Photonen "gemessen" wurde).
Den Quantenradierer bilden nun zwei weitere Polarisationsfilter hinter den ersten, die beide nur 45° polarisierte Photonen durchlassen. Es ist völlig zufällig, ob die 90° und 0° polarisierten Photonen den 45° Polarisator passieren oder absorbiert werden, nur statistisch wird jeweils die Hälfte durchgelassen. Die beiden Teilstrahlen haben also nur noch die halbe Intensität, sind aber parallel polarisiert und interferieren, so dass man am Schirm das Interferenzmuster beobachten kann.
Alles auch klassisch zu erklären.

Dass man von der Polarisation einzelner Photonen sprechen kann ist offenbar auch zulässig.

Wenn aber die Lichtintensität sehr schwach wird, sodass sich eben nur ein Photon gerade zwischem dem Doppelspalt und dem Schirm aufhält, geschieht wieder Seltsames:

Wenn es 90° polarisiert wird, bedeutet es, dass es durch den rechten Spalt gegangen ist. Darauf wird es vom 45° Polarisator sagen wir durchgelassen. Analog beim 0° polarisierten.
Wenn jeweils nur ein einzelnes Photon hindurchgeht, sollte man hier keine Interferenz erwarten, denn womit soll es interferieren? Warten wir aber, bis genügend Photonen hindurch sind, sehen wir ein Interferenzmuster entstehen.

Wir hatten also eine Welche-Weg-Information (keine Interferenz zu erwarten), die vom 45° Polarisator wieder "ausradiert" wurde (Interferenzmuster).

Wenn aber nur jeweils ein einzelnes Photon "unterwegs" ist: wie kommt es dann zum Interferenzmuster?

Also langsam denke ich wirklich, dass die Quanten viel mehr wissen, als ihnen zuzutrauen wäre …

Beim Doppelspalt scheint es ja auch so, als "wisse" ein Teilchen, ob der zweite Spalt auch offen ist oder nicht. Geht es z.B. durch den rechten Spalt, dann entstehen unterschiedliche Muster, je nachdem, ob der linke gleichzeitig auch offen ist oder nicht.

Oder wenn beide Spalten gleichzeitig offen sind, scheint es im voraus zu wissen, ob hinter einem Spalt ein Detektor lauert oder nicht. Wenn kein Detektor da ist, scheint es ja durch beide Spalten zugleich zu gehen (wie wenn es sich teilen würde noch bevor es die Spalten passiert) und mit sich selbst zu interferieren. Ist ein Detektor da, geht es nur durch einen Spalt und wir beobachten keine Interferenz.

Den Quantenradierer finde ich also nicht "seltsamer" (aber auch nicht weniger seltsam) als diese anderen Seltsamkeiten.

Keine Ahnung, ob auch ein Zusammenhang mit der Reversibilität des Vorgangs wie im von Richy verlinkten Video bestehen könnte. Es schwebt mir da nur so etwas vor …

Grüsslein, Gwunderi

[Uli]

Zitat von Marco Polo

Genau Uli. Licht hat kein Ruhesystem. Deswegen nervt mich die meiner Meinung nach schwachsinnige Behauptung, Photonen haben eine Ruhemasse=0.


Es macht keinen Sinn, von einer Ruhemasse für ein Photon zu sprechen. Auch nicht Ruhemasse=0. Ruhemasse=0 bedeutet, dass es in seinem Ruhesystem die Masse 0 hat. Es hat aber kein Ruhesystem, also auch nicht die Ruhemasse 0.
...
Grüsse, Marco Polo

Hmm, verstehe: du meinst, da ein Photon in keinem System ruht, macht es auch keinen Sinn überhaupt von "Ruhemasse" zu reden. Ist ein gewisses Argument.

Vielleicht wäre es tatsächlich angebrachter von "invarianter Masse" statt von "Ruhemasse" zu reden. "Ruhemasse" hat sich aber doch ziemlich "eingebürgert", auch fürs Photon.

Gruß,
Uli

[Uli]

Zitat von Gwunderi

Ich dachte, jeder Beobachter misst immer "real c", darauf baut ja die ART auf?

Grüsslein, Gwunderi

Richtiger im Kontext der ART wäre die Aussage "jeder Beobachter misst lokal c".
Jede Messung hat eine Realität; wieso sollte ich irgendwelche Messungen durch das Attribut "real" besonders auszeichnen. Gibt es auch irreale Messergebnisse ?

Gruß,
Uli