Teilchenzustand vor Messung unbestimmt?

[richy]

Richy, ich weiss nicht, auf welche publizierten Simulationen irgendwelcher Experimente du dich hier beziehst.

Auf die Schaubilder der Seite die Uranor mal angefuehrt hat :
http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/nimtz/nimtz.html
Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt
Es hat sich ja aufgeklaert, dass diese numerische Simulationen nur einen qualitativen Verlauf darstellen.
Die haben einfach einen numerischen Solver fuer PDE's vom Helmholtztyp verwendet.
Man kann sich ja denken warum. Den gibt es dort sicherlich im Hause.

Schau dir mal die Lösung der Schrödingergleichung in einer Dimension für ein Rechteckpotential an; das ist die ganz gewöhnliche Wellengleichung: als mathematisch Interessierter kommst du damit klar.

Hab ich doch laengst. Bei Wiki ist die analytische Loesung angegeben.
Ich muss mir nochmal den Link von dir genauer anschauen, wie man begruenden kann, dass man in der verbotenen Zone tatsaechlich ein Teilchen Messen kann. Grob gesehen war die Begruendung, dass ueber den Messprozess die fehlende Energie hinzugefuegt wird. Das ist schon schluessig. Interpretationen betrachten aber nicht den Zustand bei oder nach der Messung. Yepp ohne Messung ist alles Phantasterei. Die Meinung kennen wir seit 80 Jahren.

Nur meine Meinung ...; aber lasst euch nicht stören in euren Phantasien.

Ja, danke fuer das Angebot. Zeilinger wird sich auch darueber freuen, dass du nichts dagegen hast wenn er weiterphantasiert.

[Uli]

Zitat von richy

Ja, danke fuer das Angebot. Zeilinger wird sich auch darueber freuen, dass du nichts dagegen hast wenn er weiterphantasiert.

Mir ist nicht bewusst, irgendwo im Widerspruch zu Zeilinger zu stehen.

Ich mag seine Artikel; sie stellen Quantenphysik bisweilen in einem etwas ungewohnten Licht, aber interessant und m.E. korrekt dar.

Gruß,
Uli

[Gwunderi]

Zitat von richy

Auf der anderen Seite wird man aber stets nach der Messung im Grunde recht willkuerlich von einem Teilchencharakter ausgehen. Weil wir Teilchen nun mal scheinbar am besten verstehen. Wir messen. Plopp ist da etwas das wir prima verstehen. Ein Teilchen.

Zitat von Uli

Es kommt darauf an, was gemessen wird.

Es gibt bekanntlich Experimente (=Messungen), in denen Quantensysteme teilchenhaften Charakter zeigen und solche, in denen sie wellenartiges Verhalten zeigen.

Da ist mir eben auch der Photoeffekt eingefallen. Dieser lässt sich doch ganz ohne Wellenbild erklären (auch wenn je nach Versuchsanordnung eine statistische Wahrscheinlichkeitsverteilung für den Ort des Auftreffens der Photonen bestehen mag, aber diese "Unschärfe" ist wohl meist vernachlässigbar klein?). Da kommt man also mit dem Teilchenbild ganz prima aus, und ich denke, selbst Richy greift hier nicht zum höherdimensionalen Formalismus der VWI zurück?

Zitat von Uli

Richtiger im Kontext der ART wäre die Aussage "jeder Beobachter misst lokal c".

Hatte das nicht einfach überlesen. Richtiger wäre in anderen Worten, jeder Beobachter misst in seinem Bezugssystem c? und da kein Bezugssystem ausgezeichnet werden kann oder soll, bringt die ART die Messungen in relativ zueinander bewegten Bezugssystemen "in Einklang"? (durch die Lorentztransformationen).

Auch zur Däkoherenz: ich dachte immer, das sei ein anderes Wort für "Kollaps der Wellenfunktion", dabei meint sie ein allmählicher Übergang von einer Superposition zu einem bestimmten Zustand, der umso schneller erfolgt, je chaotischer das zu messende System ist (eine Katze z.B. ist viel chaotischer als ein Elektron). Wie in den von Uli angegebenen Links nachzulesen.

Jetzt brauche ich definitiv eine Pause, ein wenig Relax - brauche auch etwas Zeit, das Ganze durchzugehen.

Grüsslein, Gwunderi

[richy]

Hi Emi
Weder in der VWI noch in der KI gibt es reale Wege. In beiden Anschauungen wird akzeptiert, dass die QM nicht real und nicht lokal ist.
Auch bei der VWI geht mit zunehmender Dekohaerenz die Welleneigenschaften in unserer Realitaet scheinbar verloren. Die Welle ist aber vor der Messung physikalisch und bleibt es auch danach. Nur "bemerken" wir davon dann nur noch den Ausschnitt, die Projektion in unseren 4 D Raum in Form eines Teilchens.
Es geht letztendlich nur darum wie man mit dem Begriff der Irrealitaet umgeht.
Lies doch einfach etwas ueber Anton Zeilinger. So sieht es aus wenn man die KD interpretiert und sich nicht hinter der Aussage "Wir koennen nichts wissen" bequem versteckt.
Ich denke auch dass Information in der QM noch eine groessere Rolle spielen wird.
Aber nicht, dass es vor der Messung ausser dieser nichts gibt. Information alleine ist nicht interferrenzfaehig.

Die Wahrscheinlichkeiten von Spielwuerfeln koennen nicht interferieren aber scheinbar die Regenwahrscheinlichkeiten zweier Wettergebiete. Ist das eine WW zwischen Wahrscheinlichkeiten ? Nein, dahinter steht ein physikalischer Vorgang.
Nimmt man dies auch bei der SGL an, so nimmt man eine physikalische Irrealitaet an.
Und darueber lachen manche herzhaft ohne sich im klaren darueber zu sein wie denn die Alternative aussehen koennte.

[Uli]

Zitat von Gwunderi

Hatte das nicht einfach überlesen. Richtiger wäre in anderen Worten, jeder Beobachter misst in seinem Bezugssystem c? Grüsslein, Gwunderi

Das wäre richtig im Kontext der Speziellen Relativität; in der Allgemeinen musst du auch noch lokal messen (wegen gravitativer Zeitdilatation). Die Uhr läuft im Gravitationsfeld an einem anderen Ort evtl. anders als an deinem. Es ist wichtig, dort zu messen, wo du dich aufhältst.

Gruß,
Uli

[SCR]

Hallo zara.t.,
nur noch der Vollständigkeit halber:

Zitat von zara.t.

Ja. Für den Anfang sollte das auch genügen. Ist für die meisten hier -inclusive meiner Wenigkeit- eh schon schwierig genug.
Oder meinst du wir müßten unbedingt Quantenfeldtheorien in unsere Überlegungen einbeziehen?

Die Wege der Teilchen am DS beschreiben Hyperbeln -> Bezüglich der beobachteten Bewegungen ist (in Abwesenheit alternativ möglicher, kugelsymmetrischer Riemannräume) eine hyperbolische Geometrie zu Grunde zu legen.
Bezüglich der Reversibilität eines Prozesses spielen nun nicht nur thermodynamische Überlegungen eine Rolle sondern auch geometrische (Anmerkung: Im Falle einer euklidischen Geometrie sind diese vernachlässigbar).
Bei Vorliegen einer hyperbolischen Geometrie muß bei Zeitumkehr eine entsprechend entgegengesetzt wirkende elliptische Geometrie greifen um eine Reversibilität von Prozessen sicherzustellen. Demnach wäre eine Zeitabhängigkeit der Raum-Geometrie zwingende Voraussetzung - Ansonsten ist ein DS-Experiment als irreversibel anzusehen.

Jetzt will ich aber nicht mehr länger stören.

EDIT: Ziehe meinen Vorwurf zurück - Die hyperbolische Geometrie des Einstein-Lobachewski-Geschwindigkeitsraums kann augenscheinlich doch (zumindest bei dem ein oder anderen) als bekannt vorausgesetzt werden. Siehe z.B.

Zitat von Marco Polo

Es handelt sich um Hyperbeln, deren Hauptscheitel um c²/α nach links bzw. um l-c²/α nach rechts verschoben sind.

Ich bitte meine diesbezügliche Pauschalierung zu entschuldigen.

[JoAx]

Hallo zusammen!

Ich erlaube mir auch mal unberechtigt mit der Faust auf den Tisch zu hauen!

(Elektron wird stellvertretend für alle massebehafteten QM-Objekte gemeint.)

I. Warum kann man von einem Elektron als Teilchen reden?

a. Quantisierte elektrische Ladung.
b. Streuversuche in Beschleunigern, die bis Heute nicht ein Mal eine räumliche Ausdehnung nachweisen können.
c. Ruhe und Ruhemasse.

II. Warum kann man das Elektron wie eine Welle beschreiben?

a. Diesem kann eine Wellenlänge zugeordnet werden.
b. Die SGL beschreibt hervorragend das Verhalten.

Wie man vlt. schon erkennen kann, will ich auf II einbisschen "rumhacken".

zu II.a:

Ja, dem Elektron kann eine Wellenlänge zugeordnet werden, aber ist das Elektron deswegen gleich eine Welle?

zu II.b:

Ja, es beschreibt die Entwicklung der Koordinaten, wo das Elektron detektiert werden kann, beschreibt es deswegen das Elektron selbst, als Welle?

=========================

Zitat von Gwunderi

woher "weiss" das Elektron am DS, ob gerade nur der eine Spalt oder beide offen sind?

Zitat von richy

Nur fuer ein Elektron als Teilchen, so wie wir dies selbstverstaendlich verstehen, erscheint es so dass dieses "wissen" muesste ob ein oder zwei Spalten existieren.

Diese Frage stellen und diese Antwort geben, kann man IMHO nur, wenn man sich I.a. wegabstrahiert hat. Das habe ich auch getan, was den ganzen Beitrag (inkl. des roten "Smilies" da oben) auch selbstkritisch macht. Das Elektron braucht nicht im Vorfeld zu wissen, welches der Spalte geschlossen/überwacht ist, und/oder ob es überhaupt der Fall ist. Es hat eine el. Ladung, "mit der er auf elektromagnetische Felder und Potentiale reagieren kann". Zudem bewegt es sich (ob Teilchen oder Welle) mit v<c, was auch nicht unterschlagen werden darf.
Es sind also eigentlich alle Voraussetzungen gegeben, dass ein Teilchen die Geometrie (verteilung der Materie) in seiner Bewegung (-srichtung) "speichern" kann, ohne! dass es der RT widersprechen muss. Eine Notwendigkeit für Extradimensionen sehe ich auch nicht.

Zu der Zeitumkehr beim DS-Exp.
Dass das Elektron tatsächlich exakt dort ankommt, wo es "losgegangen" ist, muss ja auch bewiesen werden. Dazu müssten zwei exakte Ortsmessungen vorgenommen werden.

1. Vor dem zweimaligen Durchgang durch den Spalt (nur einen, wie bei Susskind).
2. Danach.

Aber schon die Ausführung der ersten Messung dürfte es unmöglich machen zu kontrollieren, dass das Elektron sich in Richtung des Spaltes überhaupt bewegt. Die zweite Messung dürfte damit ziemlich selten (wenn überhaupt möglich) werden. Was man aber (imho ohne Spekulationen) Schlussfolgern kann, ist, dass der qm-sche Zufall im Gegensatz zum deterministischen nicht nur streuen, sondern auch fokusieren kann. (?) Nutzen das die leicht kurzsichtigen Menschen unbewusst aus, wenn sie die Augenlieder zusammenkneifen, um weiter entfernte Muster schärfer zu sehen?

=======================

Zitat von richy

Erst wenn wir ein zeitliches Intervall betrachten. Unseren Realitaetsbegriff auch auf die Vergangenheit erweitern, mehrere Ereignisse in Betracht ziehen, tritt der Wellencharakter wieder in Erscheinung.

Ich will die Situation mit dem Zins vergleichen. 0,1% von 1,- € ist wie viel? 0,1 cent => NULL/NICHTS. Von 0,1% p.a. von 100000000,-€ könnte man aber prima leben.

=======================

Zumindestens allein aus dem DS-Experiment ergeben sich für mich keine zwingende Gründe, vom Teilchenbild für das Elektron abzurücken. Wobei ich als Teilchen etwas bezeichnen würde, was kleiner, als diesem zuzuordnende Wellenlänge λ=h/p, wäre ("effektiver WW-Radius"?).


Gruss, Johann

[Gwunderi]

@Uli
Ich weiss gar nicht, wie ich dazu kam, "ART" anstelle von "SRT" zu schreiben, sonst verwechsle ich diese doch nie … Der Unterschied zwischen den beiden ist, dass ich von der zweiten wenigstens eine Ahnung habe.

Zitat von richy

Es steht an einem einzelnen Teilchen kein Zettel dran :
"Ich bin das Ergebnis der SGL." Denn es gibt nach dem Kollaps gar keine SGL mehr !
Nimmt man solch einen Zettel an fuehrt dies zu Aussagen wie :
Ich habe mit mir selber interferiert !
Es geht um ein einzelnes gemessenes Teilchen. Nicht um ein Kollektiv von Teilchen, das im Rahmen einer Statistik eine Interferenz zeigt !
Solch eine Statistik ist lediglich ein abstraktes Konstrukt, das den Wellencharakter den die SGL beschreibt auf sequentiell zeitlich ablaufende Ereignisse abbildet. Nur eines dieser Ereignisse ist real.
Das, das wir genau jetzt messen. Und da gibt es keinen Wellencharakter, keine Interferenz. Erst wenn wir ein zeitliches Intervall betrachten. Unseren Realitaetsbegriff auch auf die Vergangenheit erweitern, mehrere Ereignisse in Betracht ziehen, tritt der Wellencharakter wieder in Erscheinung.

Dass das (Interferenz-)Muster erst nach Auftreffen sehr vieler Teilchen sichtbar wird, ist mir schon klar. Aber wenn das einzelne Teilchen nicht mit sich selbst interferieren soll, dann bliebe dafür die Frage offen, warum sich die statistische Auftreffwahrscheinlichkeit (Wahrscheinlichkeitsverteilung des Ortes) ändert, je nachdem ob z.B. beim Doppelspalt nur der eine oder beide Spalten gleichzeitig offen sind?

Zitat von EMI

Wo sollen sie denn hin sein [die nichtrealisierten Wahrscheinlichkeiten], die sind alle noch da!
Wenn richy von Hamburg nach München fahren will, hat er eine Menge möglicher Wege dafür zur Verfügung.
Kommt er in München irgendwo an, wird er einen der möglichen Wege genommen haben. Welchen wusten wir weder beim Start noch bei der Ankunft.
Aber die Wege die richy nicht genommen hat, sind doch dadurch nicht verschwunden.
Fahren immer mehr "richys" von Hamburg nach München werden von diesen auch andere dieser möglichen Wege benutzt.
Von den meisten "richys" natürlich der Kürzeste, mit höchster Wahrscheinlichkeit halt.

Die nichtrealisierten Wahrscheinlichkeiten (wie die realisierte) sind doch vor der Messung von der Wellenfunktion angegeben, aber in welcher Form genau sollen sie nach der Messung noch existieren?
Ausserdem: woher kommt diese "höchste Wahrscheinlichkeit"?
Wir kennen die höchste Wahrscheinlichkeit für den Ort des Auftreffens (und nicht des Weges selbst) statistisch aus früheren Auftreffmustern, oder können sie daraus berechnen. Aber warum gerade eine Wahrscheinlichkeitsverteilung, die für eine Welle typisch ist?

Habe seit meinem letzten Beitrag erst heute wieder hier reingeschaut … ein wenig Geduld wenn ich manchmal nicht gleich antworte

Grüsslein, Gwunderi

[richy]

Hi Gwunderi

Ueber das Zitat hatte ich geschrieben Problem 2.
(Nur eines von vielen)
Manche loesen den Welle Teichen Dualismus einfach indem sie sagen :
Das ist doch gar kein Problem. Der Wellencharakter den die SGL vorgibt zeigt sich doch anhand der Statistik vieler Teichen.
Das ist aber keine Erklaerung wo diese Information bei einem einzelnen Teilchen noch zu finden ist.

Zitat von richy

Nimmt man solch einen Zettel an fuehrt dies zu Aussagen wie :
Ich habe mit mir selber interferiert !

Das war bezogen auf : Das Teilchen hat mit sich selbst interferiert.
Und das muss man auch annehmen. Aber das waere fuer ein Teilchen grotesk. Nur eine Welle kann mit sich selbst interferieren. Und damit diese Interferenz eine physikalische Wirkung hat muss diese Welle einen physikalischen (das heisst aber nicht realen) Charakter haben.
Nimm den Wellencharakter ruhig mal als "Zettel" an. Die BM nimmt vor der Messung sogar beides an. Teilchen und Fuehrungswelle.
Die versteht dies fast bildlich, dass an dem Teilchen ein Zettel in Form einer Fuehrungswelle dranklebt. Und die Frage ist nun in allen Faellen :
Wo ist dieser Zettel nach der Messung hin ? Auch bei der VWI traegt ein einzelnes Teilchen kein Merkmal mehr eines Wellencharakters. Da loest sich der Wellencharakter aber bei der Messung bekanntlicherweise nicht in Luft auf oder war zuvor nur eine Luftnummer.
Das statistische Bild ist fuer ein einzelnes Teichen ueberhaupt keine Erklaerung. Das besagt "lediglich". Da war vor der Messung eine Welle : Vor der Messung gab es einen Wellencharakter und der hat fuer mehrere Ereignisse eine physikalische Wirkung.
Das bestaetigt den Dualismus und loest ihn nicht.
Wenn ein Zauberer ein Kanninchen aus dem zuvor leeren Hut springen laesst lautet die Erklaerung nicht.
Der Hut war zuvor leer und danach sprang ein Kanninchen heraus !
Diese Erklaerung genuegt aber anscheinend sehr vielen Physikern.
Zusammen mit wirren Vorstellungen zu Bertelmanns Socken, damit der Nichtlokalitaet und dem Zufall. Die Verschraenkung, Nichtlokalitaet ist dabei fuer die meisten Interpretationen das groesste Problem. Bis auf eine Ausnahme.

@Joax
Deine Vorstellungen entsprechen der Bohmschen Mechanik. Die ist noch im Rennen.
Hat aber gerade wegen Zeilinger mit einigen Problemen zu kaempfen.
Gruesse

[JoAx]

Zitat von richy

@Joax
Deine Vorstellungen entsprechen der Bohmschen Mechanik. Die ist noch im Rennen.
Hat aber gerade wegen Zeilinger mit einigen Problemen zu kaempfen.
Gruesse

Das denke ich nicht, richy. Etwas ähnliches wie die Führungswelle (ohne davon zu wissen) habe ich mir vor 10 oder mehr Jahren vorgestellt. Habe es aber verworfen, weil mir nicht klar war, warum so etwas nur auf dieses eine Teilchen Einfluss nehmen soll, warum nimmt es nicht die Ganze Wand mit?

Egal. So etwas sehe ich nicht. Und für die 5-te Dimension sehe ich auch keine Verwendung.

Ok. Wird Zeit, dass ich mir andere Experimente zum Thema vornehme.


Gruss, Johann