Quanten und Information

[antaris]

Zitat von sirius

Menschen gemacht ist das ganz sicher nicht.

Ich meinte den Begriff bzw. die Definition "das Wissen", nicht die Information.

Herr Prof. Dr. Ganteför bezeichnet es übrigens als Megaversum.

[antaris]

Zitat von SuperpositionSimon

Dem kann ich nur zustimmen. Bezogen auf die Quantenwelt ist für mich die plausibelste Erklärung, dass der Kollaps der Wellenfunktion ein Kollaps des Informationsmangels des Beobachters ist.

Wenn die Teilchen der kosmischen Strahlung auf Atome in den höheren Schichten der Atmosphäre auftreffen und somit die Atome ionisiert (Kollaps der Elektronen in Atomhülle) werden, wer beobachtet all diese Vorgänge?
Aber ich will mich um so eine Frage nicht streiten. Wie Sirius schon geschrieben hat, ist es eine philosophische Frage der Ontologie in der QM.

[Geku]

Zitat von Hawkwind

Mir ist nicht so ganz klar, was du damit sagen willst: natürlich superponieren auch senkrecht aufeinander stehende elektromagnetische Wellen.

Betrachtest du freilich den zeitlichen Mittelwert der Intensität der aus der Überlagerung resultierenden Welle, dann enthält dieser Mittelwert neben der Summer der beiden Intensitäten auch einen Interferenzterm, der aber bei der Überlagerung orthogonaler Wellen verschwindet.

I = I1 + I2 + I12

wobei I12 proportional zum cos des Winkels der beiden Wellen ist.

Geht es dir darum?

Würden orthogonale elektromagnetische Wellen interferieren, dann wären horizontale und vertikale SAT-Signale auf der gleichen Frequenz nicht trennbar. Ein quer vor der SAT-Schüssel liegender Metallstab würde diese Trennung zunichte machen. Dieser Effekt lässt sich auch mit Polfilter mit den wesentlich kürzeren elelektromagnetischen Wellen, den Lichtwellen, beobachten. Ich würde diese Effekte der klassischen Physik zuordnen.

(elektromagnetische) Wellen mit senkrechten Polarisationsrichtungen können nicht interferieren

Die Versuche lassen sich natürlich auch mit klassischen elektromagnetischen Wellen deuten

Quelle: https://www.forphys.de/Website/sv/polfilter.html (6. Versuche zur Quantenphysik (II) )

[antaris]

Wenn die Superposition mit der Wellenlänge (Frequenz/Energie/Masse) des Quantenobjekts zusammenhängt, so ist in diesem Zusammenhang auch die physikalische Grenze einer möglichen Superposition zu suchen.

Egal welche Spaltmaße wir herstellen können aber wenn die Wellenlänge

y = h/(m*v) = h/p

kleiner als die Planck-Lange ist, so können keine superpositionierte Zustande entstehen?
Wie könnte man sonst die Grenze der Superposition und damit die Grenze zwischen Mikro- und Nanokosmos definieren?

Da der Impuls p = m * v ist, kommt da viel Dynamik ins Spiel, denn Masse und Geschwindigkeit sind ja "frei wählbar". Dadurch entsteht ein "unscharfe" Bandbreite an mögliche superpositionierte Zustände in der QM-Welt (Nanokosmos).

Ich frage mich dann aber, was mit den Wellenlängen der Materie ist, die unterhgalb der Planck-Länge liegen. Kann man diese Materie dann überhaupt als Welle beschreiben? Wie kann etwas eine Wellenlänge haben, die kleiner ist, als die Planck-Länge?

[Geku]

Zitat von antaris

Ich frage mich dann aber, was mit den Wellenlängen der Materie ist, die unterhgalb der Planck-Länge liegen. Kann man diese Materie dann überhaupt als Welle beschreiben? Wie kann etwas eine Wellenlänge haben, die kleiner ist, als die Planck-Länge?

Nichts kann kleiner als die Plank-Länge sei.
So wie ein Bit die kleinste Information ist.

https://de.m.wiktionary.org/wiki/Planckl%C3%A4nge

Zitat von antaris

Egal welche Spaltmaße wir herstellen können aber wenn die Wellenlänge

y = h/(m*v) = h/p

kleiner als die Planck-Lange ist, so können keine superpositionierte Zustande entstehen?
Wie könnte man sonst die Grenze der Superposition und damit die Grenze zwischen Mikro- und Nanokosmos definieren?

Die Planck-Länge von rund 10^-34 Meter liegt weit unter dem Nanokosmos mit 10^-9 Meter. Der maximale mögliche Impuls könnte vor der Unterschreitung der Plank-Länge erreicht sein. Mit anderen Worten, die Plank-Länge hat im Nanokosmos 10^25 mal Platz, eine Zahl mit unvorstellbaren 25 Stellen.

[antaris]

Zitat von Geku

Nichts kann kleiner als die Plank-Länge sei.
So wie ein Bit die kleinste Information ist.

https://de.m.wiktionary.org/wiki/Planckl%C3%A4nge

Skalenrelativität

Die Planck-Länge von rund 10^-34 Meter liegt weit unter dem Nanokosmos mit 10^-9 Meter. Der maximale mögliche Impuls könnte vor der Unterschreitung der Plank-Länge erreicht sein.

Richtig. Aber ist doch einfach das zu berechnen oder?

y = h/(m * v) (De-Broglie-Wellenlänge)
y als Planck-Länge annehmen und dann kann man v=c setzen und so die nötige Masse bzw. den Impuls p = m * v berechnen.

Planck-Länge lp ~ 1.6 * 10^-35 m
Plancksche Wirkungsquantum h = 6.62607015 * 10^-34 Js

y = lp = h/p
p = h/lp = 41.41293844 kg*m*s^-1

Ab diesem Impuls wäre eine Superposition nicht mehr möglich.

P = m * v
m = p/v

Benötigt Masse bei v = 1 m/s
m = 41.41293844 kg*m*s^-1 / 1 m/s = 41.41293844 kg

Benötigte Masse bei v = c
m = 41.41293844 kg*m*s^-1 / 300000000 m/s = 1.38043128×10^-7 kg


Da wir aber so richtig gar nicht wissen mit welcher Geschwindigkeit wir mit unserer Erde durch das Universum "rasen", ist es sehr unwahrscheinlich, dass eine Masse mit rund 41,4 kg noch in Superposition stehen kann.
Grob habe ich das hier ja schon mal angedeutet, dass wir uns wohl mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegen.

[antaris]

Herr Zeilinger hatte mit seinen Experimenten Moleküle mit Massen unter 25000 da (4,1513473 * 10^-23 kg) durchgeführt.
Das ist noch weit unter der Masse die aus der Wellenlänge = Planck-Länge folgt. Aber im Experiment ist es wohl sehr unwahrscheinlich einen Doppelspalt in der Planck-Längen Skala zu konstruieren.

Wenn aber die Natur eine Superposition bis zur Planck-Skala stabil halten kann, müsste es doch möglich sein eine Relation zwischen expoerimentellen Doppelspalt und dem kleinsten in der Natur möglichen Doppelspalt (Planck-Länge) herzustellen, um so eine Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der wir uns bewegen?

Was passiert mit den Wellenlängen bei einem Impuls p > 41.41293844 kg*m*s^-1? Die Wellenlängen werden darüber kleiner als die Planck-Länge oder nicht?

[antaris]

Zitat von antaris

Was passiert mit den Wellenlängen bei einem Impuls p > 41.41293844 kg*m*s^-1? Die Wellenlängen werden darüber kleiner als die Planck-Länge oder nicht?

Sorry aber ich muss meine Gedanken dazu hier ist mal raushauen.

Ein Teilchen mit seiner Ruhemasse krümmt die Raumzeit so marginal, dass man dessen Gravitation nicht messen kann. Dennoch wird die Raumzeit gekrümmt, denn aus der Summe vieler Teilchen entsteht die makroskopische Gravitation.

Was bedeutet die Krümmung der Raumzeit? Hängt vielleicht alles mit den entsprechenden Wellenlängen und einer einerseits skalenninvarianten und andererseits skalenrelativen Planck-Skala zusammen?

Ist Gravitation die skalenrelative Krümmung der Planck-Skala?
In Herr Prof. Dr. Ganteförs Videos kommt er von einem Kastenpotential der stehenden Wellen zum harmonischen Oszillator. Ein harmonischer Oszillator zeichnet sich doch dadurch aus, dass seine Wellen ineinander verschachtelt sind und die Wellenlängen immer kürzer werden.



Was ist, wenn sich die Wellenlängen aller Teilchen im harmonischen Oszillator im Zustand der Ruheenergie genau bis zur Planck-Länge verkürzen.
Eine Beschleunigung aus der Ruheenergie heraus würde dann alle Wellenlängen weiter verkürzen, wobei die De-Broglie-Wellenlänge diejenige welche ist, die am längsten im harmonischen Oszillator ist, die wir messen können.
Das Teilchen bleibt ein und das selbe, egal wie es beschleunigt wird aber seine De-Broglie-Wellenlänge (und damit alle Wellenlängen des harmonischgen Oszillators) verkürzt sich entsprechend SRT aus Sicht eines nicht mitbewegten Beobachters.
Das Quantenobjekt selbst ist zu sich und damit zur Planck-Skala invariant aber für einen nicht mitbewegten Beobachter ist eine an die Geschwindigkeit gebundene Skalenrelativität der Planck-Skala feststellbar.

Ähnlich wie in der Stringtheorie verschachtelt sich die Raumzeit vom 3D-Raum in Richtung Planck-Skala in 2D, dann 1D und 0D Raumdimensionen.

Wenn die kürzesete Wellenlänge des harmonischen Oszillators in genau einer Planck-Länge "quantisiert" ist, dann kann man nicht von einm punktförmigen Teilchen sprechen. Die kleinste Länge auf der 0D Ebene kann somit kein unendlich kleiner Punkt sein.

Die Ebene 0D hätte in der 4D-Raumzeit genau die Abmessung eines "Planck-Volumen" und ist nicht unendlich klein.

Ich meine die Ruheenergie und damit die (Compton-)Wellenlänge der Teilchen ind absolut fundamental für das Verständnis der QM und des Makrokosmos. So macht es m.E. durchaus Sinn genau an diesen Stellen anzusetzen.



Man kann mit allen vektoriellen Größen Dimensionsberechnungen durchführen. Warum also nicht die Compton-Wellenlänge als eindimensionalen Vektor mit der Planck-Länge überdecken, um im Zustand der Ruheenergie genau auf die Dimension 1 zu kommen? Wird das Teilchen beschleunigt, bis die De-Broglie-Wellenlänge (die größte Wellenlänge des harmonischen Oszillators) die Größe der Planck-Länge erreicht und somit 0D erreicht. Die De-Broglie-Wellenlänge und der damit verbundene harmonische Oszillator "steckt" in diesem Zustand "bündig" in der Planck-Länge. Durch die Verkleinerung der Wellenlänge bei Beschleunigung "stülpt" sich die Planck-Skala aus Sichjt des Zustands der Ruheenergie in den negativ dimensionalen Raumzeitpreich und wird erst dann "punktförmig"

[antaris]

Berechnung der Compton-Dimension Dc eines Elektrons

Compton-Wellenlänge Elektron yc: 2.4263102386773 * 10^-12
Planck-Länge lp ~ 1.6 * 10^-35 m

N = fc = yc/lp = 1.5164439 * 10^23
Dc = - (log(N)/log(1/fc)) = 1


Wenn die De-Broglie-Wellenlänge des Elektrons bei Beschleunigung bis auf die Planck-Länge verkürzt wird, so kann aus Sicht des Zustands der Ruhenergie bei gleichem Teilungsfaktor nur noch mit einer Plancklänge überdeckt werden.

N = 1
fc = yc/lp = 1.5164439 * 10^23
Dc = - (log(N)/log(1/fc)) = 0


Um ein Elektron soweit zu beschleunigen, dass die Wellenlänge der Planck-Länge entspricht, würde eine weitaus schnellere Geschwindigkeit benötigt, als c zulässt.
Man kann die Wellenlänge aber mit der Geschwindigkeit c bzw. knapp unter c begrenzen. Das Ganze funktioniert genauso mit allen anderen Teilchen bzw. deren Compton-Wellenlängen.

Zudem sind die Materiewellen in 3 Raumdimensionen ausgedehnt aber es ist anzunehmen, dass die Wellenlänge in allen Richtungen identisch ist. Somit reicht eine eindimensionale Betrachtung vollkommen aus.

Das bedeutet die Teilchen können nur im Zustand dere Ruheenergie als ganzzahlige Dimension beschrieben werden. Bei Bewegungen bzw. im allgemeinen bei steigerung der Energie eines Teilchens, bricht die Dimension zu fraktalen Dimensionen.
Die fraktale Dimension eines Teilchens wäre ein Ausduck seiner quantisierten Gravitation.

[Geku]

Zitat von Hawkwind

Geht es dir darum?

Mir geht es um die Frage, ob das Quantenobjekt vor dem Durchgang durch einen der Doppelspalte markiert werden muss.

Beim Versuch, bei dem alle Fullerene vor dem Durchgang durch beide Doppelspalte erhitzt werden, findet keine Markierung abhängig vom Doppelspalt statt.

Anders bei der Versuchsanordung mit Photonen und Polaritsationsfilter. Hier werden vor dem Passieren des Doppelspaltes dem Photon, abhängig vom Doppelspalt, eine unterschiedliche Polarisationsrichtung aufgezwungen. Wird hinter dem Doppelspalt eine um 45° gedrehte Richtung neu aufgezwungen, dann betrifft das alle Photonen, diese haben wieder eine gemeinsame Ausrichtung und können daher wieder ein Interferenzmuster ausbilden. Der Effekt kann mit der klassischen Physik erklärt werden. Hier wird Information aufgeprägt und mitgegeben.

Beim ersten Versuch mit den erhitzten Fullerenen kann auch die thermische Bewegung, die den Impuls moduliert, die Wellenlänge der Materiewelle variieren, sodass keine Interferenz statt findet. Die Welle muss für die Ausbildung eines Interfetenzmusters monochromatisch sein.

Großteils ist der Versuchsaufbau sehr schwammig erklärt, z.B. ob polarisierende oder nicht polarisierende Strahlenteiler verwendet werden.