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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker

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  #111  
Alt 06.08.18, 17:33
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Offenbar lässt Everett die Frage nach der Deutung des Teilsystems "Quantenobjekt + Messgerät" teilweise doch einfach offen. Mir persönlich gefällt die Deutung gemäß v. Weizsäcker im Sinne von Möglichkeiten. Das erscheint mir auch im Einklang mit dem ehrenfestschen Theorem zu sein, wonach sich der Mittelwert beispielsweise eines Elektrons im Ortsraum entsprechend der klassischen Mechanik verhält.

Man kann sich nun weiter fragen, ob für ein Messgerät wie z.B. ein menschliches Auge nicht Mittelwerte maßgeblicher sind als Wellenfunktionen. Schließlich werden dort ja auch makroskopische elektromagnetische Felder verarbeitet.
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Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #112  
Alt 06.08.18, 17:57
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TomS TomS ist gerade online
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Offenbar lässt Everett die Frage nach der Deutung des Teilsystems "Quantenobjekt + Messgerät" teilweise doch einfach offen. Mir persönlich gefällt die Deutung gemäß v. Weizsäcker im Sinne von Möglichkeiten.
Ja, die bleibt teilweise offen.

Ich weiß nicht, ob Weizsäcker die beste Quelle ist. Zunächst mal ist es Everett, dann wohl Wallace, Saunders et al. - unter Berücksichtigung der Dekohärenz.

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Das erscheint mir auch im Einklang mit dem ehrenfestschen Theorem zu sein, wonach sich der Mittelwert beispielsweise eines Elektrons im Ortsraum entsprechend der klassischen Mechanik verhält.
Dieses Theorem hilft nichts, weil es nur für mikroskopische Systeme, nicht für Vielteilchensysteme abgeleitet wurde.

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Man kann sich nun weiter fragen, ob für ein Messgerät wie z.B. ein menschliches Auge nicht Mittelwerte maßgeblicher sind als Wellenfunktionen. Schließlich werden dort ja auch makroskopische elektromagnetische Felder verarbeitet.
Ich würde nicht Mittelwerte über Felder ansetzen, sondern eine Art Faltung des exakten Feldes mit einer Funktion für den Detektor.
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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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  #113  
Alt 06.08.18, 18:35
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Im Falle von #92 "sieht man in jedem Zweig genau ein Photon".
Die Frage war:
Zitat:
Zitat von Timm
Stimmst Du nun zu, daß in jeder der vielen Welten jeweils ein Punkt entsteht und der Unterschied nur dessen Position auf dem Schirm betrifft?
Entschuldige bitte, wenn ich hier hartnäckig bin.

Ich bin nicht sicher, vermute aber, daß Deine Antwort ein "ja" zu dieser einfachen Frage bedeutet.

Wenn man die Realität der Vielen Welten ernst nimmt, sollte nach meiner Meinung die Antwort "ja" lauten. Ein bei einer Messung beobachtbares Phänomen wie der Punkt auf dem Schirm sollte dann im gesamten "Möglichkeitsraum" verwirklicht sein. Falls Du dem nicht zustimmst, würde mich Dein Einwand interessieren.

Noch etwas, das Dich bitte nicht als Kritik, sondern als Tipp zu verstehen. Es macht Sinn auf eine einfache Frage auf demselben Level zu antworten, wie das etwa im PhysicsForums so gehandhabt wird. Eine Formel hinzuschreiben, hilft dem Fragesteller eher weniger. soon's Frage war einfach und verständlich formuliert.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus

Geändert von Timm (06.08.18 um 19:51 Uhr)
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  #114  
Alt 06.08.18, 18:45
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Es kommen am Detektor natürlich genauso viele Elektronen an, wie an der Quelle ausgesandt werden.
Genauer, es kommen am Detektor diejenigen Elektronen an, die durch den DS gegangen sind, das sind weniger als ausgesandt wurden.
Nach der VWI kommt pro durchgegangenem Elektron jeweils eines in jeder der vielen Welten an.
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  #115  
Alt 06.08.18, 19:03
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Offenbar lässt Everett die Frage nach der Deutung des Teilsystems "Quantenobjekt + Messgerät" teilweise doch einfach offen. Mir persönlich gefällt die Deutung gemäß v. Weizsäcker im Sinne von Möglichkeiten.
Ja, interessant ist hier (Wikipedia, Metaphysikeinwand) Weizsäcker's Verständnis:
Zitat:
Everett sei jedoch „konservativ“ bei der Gleichsetzung von Realität und Faktizität geblieben. Sein eigentlicher – philosophischer – Einwand gegen die VWI sei, dass die Existenz einer Menge von Ereignissen („Welten“) gefordert werde, die „nicht Phänomene werden können“.
Damit lag ich mit "kein grundsätzlicher Unterschied zwischen Everett und VWI" offenbar völlig verkehrt.

Der Punkt auf dem Bildschirm ist unbestreitbar ein Phänomen. Damit sollte nach Everett (wenn Weizsäcker ihn richtig interpretiert) dieser Punkt in den Vielen Welten im Gegensatz zur VWI nicht als reales Phänomen existieren.
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  #116  
Alt 06.08.18, 21:56
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Damit sollte nach Everett (wenn Weizsäcker ihn richtig interpretiert) dieser Punkt in den Vielen Welten im Gegensatz zur VWI nicht als reales Phänomen existieren.
Ich denke, dass wir hier einen Punkt erreicht haben, wo man sich einfach selbst eine Meinung bilden muss .

Die 57er-Arbeit wird von Everett selbst als Meta-Theorie bezeichnet, was darauf hindeutet, dass da noch nicht alles fertig ist. Man muss sehen, welche Vorteile dieser Ansatz oder die ein oder andere Sichtweise bringt.
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  #117  
Alt 07.08.18, 08:24
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Entschuldige bitte, wenn ich hier hartnäckig bin.
Schon gut.

Die Frage war, ob
Zitat:
in jeder der vielen Welten jeweils ein Punkt entsteht und der Unterschied nur dessen Position auf dem Schirm betrifft?
Ja.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Noch etwas, das Dich bitte nicht als Kritik, sondern als Tipp zu verstehen. Es macht Sinn auf eine einfache Frage auf demselben Level zu antworten ... Eine Formel hinzuschreiben, hilft dem Fragesteller eher weniger. soon's Frage war einfach und verständlich formuliert.
Entschuldige bitte, wenn ich hier hartnäckig bin.

Man kann versuchen, diese Fragestellungen von hinten Herz und verstehen; man beginnt sozusagen mit den vorurteilsbeladenen vielen Welten; das scheitert zumeist. Oder man versucht zu verstehen, was die Mathematik besagt, zunächst noch ohne irgendwelche Interpretation; das kann funktionieren. Um Physik zu verstehen muss man zumindest ansatzweise die Sprache der Physik verstehen.
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  #118  
Alt 07.08.18, 08:42
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Genauer, es kommen am Detektor diejenigen Elektronen an, die durch den DS gegangen sind, das sind weniger als ausgesandt wurden.
Nach der VWI kommt pro durchgegangenem Elektron jeweils eines in jeder der vielen Welten an.
Nein, das ist völlig missverständlich - und das ist genau der Grund, warum ich diese text-zentrierte Diskussion nicht mag.

Ja, je Zweig liegt ein Detektorsignal vor.

Aber was ist „ein Elektron“ oder „ein Photon“?

Betrachte bitte mal meine Formeln zum Zwei-Wege-Experiment mit Photonen und sage mir, an welchen Stellen du was als „ein Photon“ identifizierst und wieviele Photonen wir da in Summe haben.

Zitat:
Everett sei jedoch „konservativ“ bei der Gleichsetzung von Realität und Faktizität geblieben. Sein eigentlicher – philosophischer – Einwand gegen die VWI sei, dass die Existenz einer Menge von Ereignissen („Welten“) gefordert werde, die „nicht Phänomene werden können“.
Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Damit lag ich mit "kein grundsätzlicher Unterschied zwischen Everett und VWI" offenbar völlig verkehrt.
Nein.

Zunächst mal ist die moderne Variante nur eine Weiterentwicklung von Everetts ursprünglichem Ansatz auf Basis der Dekohärenz. Insofern zählt alles, was man heute gemeinhin als „Many Worlds“ betrachtet, zu einer Klasse von Interpretationen mit gemeinsamem mathematischen Kern.

Abweichende Interpretationen sind natürlich immer möglich, und da gibt es durchaus ein breites Spektrum.

Das verhält sich nicht anders als bei „Kopenhagen“: einer Klasse von Interpretationen mit gemeinsamem mathematischen Kern.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Der Punkt auf dem Bildschirm ist unbestreitbar ein Phänomen. Damit sollte nach Everett (wenn Weizsäcker ihn richtig interpretiert) dieser Punkt in den Vielen Welten im Gegensatz zur VWI nicht als reales Phänomen existieren.
Nun, es ist die Frage, aus welcher Sicht etwas „Phänomen werden kann“. Gemäß Everett kann jedes Ereignis Phänomen werden; und Everett präsentiert eine Methode, die es erlaubt, diese Potentialität vollumfänglich zu behalten, um daraus die Faktizität zu berechnen. Man kann Everetts Formalismus auch ernst nehmen und Faktizität mit Potentialität gleichsetzen; dann gelangt man zu den „real existierenden Zweigen“.

Wenn ich Weizsäcker richtig verstehe, dann versteht er wiederum Everett falsch, indem er „Phänomen werden“ aus Sicht eines Beobachterzweiges definiert, für den natürlich nicht mehr alles „Phänomen werden kann“.

Ich denke, die Dekohärenz spielt hier eine entscheidende Rolle. Zu Zeiten Everetts war sein Formalismus eher ein Konstrukt, seine Schlussfolgerungen eine spezielle Interpretation dieses Konstruktes. Heute verstehen wir ziemlich genau, dass und wie diese Zweige gemäß Dekohärenz resultieren, warum sie dynamisch stabil sowie wechselweise unsichtbar bleiben, und demnach „wechselweise nicht Phänomen werden können“. Die Theorie sagt also sowohl diese „Verzweigung“ als auch das „Unsichtbarwerden“ präzise vorher. Dem nun abzusprechen, dass ein faktisches Phänomen vorliegt, ist ungefähr so wissenschaftlich, wie (vor hunderten von Jahren) Verdampfen mit Verschwinden gleichzusetzen.

The potential for multiple worlds is always there in the quantum state ... The formalism predicts that there are many worlds, so we choose to accept that
(Carroll)

Die Vorhersage der „vielen Welten“ ist die erste und einzige Vorhersage der Quantenmechanik, die von einigen Physikern konsequent abgelehnt wird; dabei folgt sie exakt so aus dem Formalismus wie bekannte Ergebnisse zum Doppelspalt, zur Verschränkung, zum o.g. zwei-Wege-Experiment für ein Photon usw. Diese Vorhersage abzulehnen, weil man sie nicht mag, ist unwissenschaftlich. Wissenschaftlich wäre es, wenn man an der Falsifizierbarkeit und der experimentellen Unterscheidbarkeit zwischen orthodoxer und Everettscher Quantenmechanik arbeiten würde.
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Geändert von TomS (07.08.18 um 08:57 Uhr)
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  #119  
Alt 07.08.18, 11:18
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Kann man Everetts "reine Quantenmechanik" noch weiter ignorieren?

Wir sind an einem Punkt angelangt, an dem man schon über Phänomene sprechen sollte. Genau das bewegt die Leute und auch Physiker, wie das Beispiel von Weizsäcker's zeigt.
Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Sie treten aber als klassische Teilchen nicht im Formalismus auf, und sie taugen nicht dazu, Interferenzen zu erklären. Für fundamentale Fragestellungen muss man nun mal den Formalismus benutzen.
Genau das ist das Problem. Wie schlägt man die Brücke vom Formalismus zum beobachtbaren Phänomen?
Ich hatte bisher die Vorstellung, daß das was wir als klassisches Phänomen wahrnehmen, wie etwa die Registrierung eines Teilchen mit einem Detektor, gemäß dem Formalismus der QM eine sich weiter verzweigende Superposition von "Teilchen" und Detektor ist, was einen quasi klassischen Eindruck erweckt. Es gibt wegen der fortdauernden Verschränkung nicht den Detektor und das Teilchen unabhängig voneinander. Auch das Herumschubsen eines Teilchens mit dem Rastertunnelmikroskop beweist nicht zwingend, daß es als klassisch zu betrachten ist.

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Nun, es ist die Frage, aus welcher Sicht etwas „Phänomen werden kann“. Gemäß Everett kann jedes Ereignis Phänomen werden; und Everett präsentiert eine Methode, die es erlaubt, diese Potentialität vollumfänglich zu behalten, um daraus die Faktizität zu berechnen. Man kann Everetts Formalismus auch ernst nehmen und Faktizität mit Potentialität gleichsetzen; dann gelangt man zu den „real existierenden Zweigen“.
Gut daß Du 2 mal kann (von mir hervorgehoben) schreibst. Damit bist Du implizit bei von Weizsäcker.

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Wenn ich Weizsäcker richtig verstehe, dann versteht er wiederum Everett falsch, indem er „Phänomen werden“ aus Sicht eines Beobachterzweiges definiert, für den natürlich nicht mehr alles „Phänomen werden kann“.
Ich denke, er versteht Everett richtig. Es gut um das Phänomen in allen möglichen Welten, nur das ist strittig. Und hier gilt nach Deiner Einschätzung die kann-Bestimmung.

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Diese Vorhersage abzulehnen, weil man sie nicht mag, ist unwissenschaftlich.
Klar, aber in diesem Thread hat diese Haltung niemand.

Akzeptabel ist die Sicht, daß es keinen Sinn macht, sich mit Dingen zu beschäftigen, die man prinzipiell nicht wissen kann, wie die Frage, ob die Phänomene in allen Welten real sind. Oder beim Heisenberg Mikroskop die Frage nach Ort und Impuls des Teilchens.

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Wissenschaftlich wäre es, wenn man an der Falsifizierbarkeit und der experimentellen Unterscheidbarkeit zwischen orthodoxer und Everettscher Quantenmechanik arbeiten würde.
Die Vielen Welten sind orthogonal zueinander. Welchen Ansatz hätte man da? Die Physik tappt nach Sabine Hossenfelder mehr oder weniger auf der Stelle. Talentierte Forscher sollten sich auf ungelöste Probleme in dieser Welt konzentrieren.
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  #120  
Alt 07.08.18, 13:30
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TomS TomS ist gerade online
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Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Akzeptabel ist die Sicht, daß es keinen Sinn macht, sich mit Dingen zu beschäftigen, die man prinzipiell nicht wissen kann, wie die Frage, ob die Phänomene in allen Welten real sind.
Man kann sie prinzipiell wissen, lediglich praktisch nicht.

Es gibt hier außerdem einen schleichenden Übergang. Wir sind in der Lage, immer größere Quantesysteme über immer längere Zeiträume kohärent zu halten und die entsprechenden Quantenphänomene zu berechnen sowie zu beobachten. Alles was jenseits der ggw. erreichbaren Grenze für Dekohärenz liegt ist derzeit praktisch nicht zugänglich, jedoch prinzipiell.

Gemäß Everett folgen beide Regime denselben Gesetzen und es gibt keinen harten Übergang. Wir bezeichnen praktischerweise das als “Zweig” oder “Welt” was uns als solches erscheint, wohl wissend, dass dies kein hartes Kriterium ist. Genauso könnten wir fragen, wo der Übergang zwischen einer Ansammlung von H2O-Molekülen zu einem Wassertropfen liegt. Wenn wir letzteren sehen, dann wissen wir es. Und wir können auch immer kleinere Tropfen sowie immer größere Ansammlungen von H2O-Molekülen untersuchen. Nur werden wir nie ad hoc ein anderes Gesetz zur Beschreibung von Wassertropfen einführen, sondern im Gegenteil bemüht sein, die makroskopische Dynamik des Tropfens aus den mikroskopischen Gesetzen der intra- und intermolekularen Wechselwirkungen der H2O-Moleküle abzuleiten.

So man heute eine Kollaps fordern würde, kann man evtl. morgen schon ein kohärentes, interferenzfähiges System präparieren und kontrollieren.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Die Vielen Welten sind orthogonal zueinander. Welchen Ansatz hätte man da?
Genau diesen:
(1) Zunächst ein genügend großes System mit einer prinzipiell kontrollierbaren Umgebung interagieren lassen, letztere jedoch nicht beobachten und die resultierenden Dekohärenzeffekte studieren.
(2) Anschließend das selbe System mit der Umgebung interagieren lassen, diese kontrollieren und die Dekohärenz verhindern, so dass das, was bei (1) noch Gegenstand der Dekohärenz war, jetzt zugänglich für Interferenzeffekte wird.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Die Physik tappt nach Sabine Hossenfelder mehr oder weniger auf der Stelle.
Das ist ein anderes Thema, und Sabine ist nicht das Maß aller Dinge.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Talentierte Forscher sollten sich auf ungelöste Probleme in dieser Welt konzentrieren.
Das Messproblem ist ein ungelöstes Problem, im Rahmen der Quantenmechanik wohl das ungelöste Problem.

Und man arbeitet ja an diesen Themen, siehe z.B.

https://www.nobelprize.org/nobel_pri...he-lecture.pdf
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Geändert von TomS (07.08.18 um 13:39 Uhr)
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