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

 
 
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Alt 18.10.16, 10:02
fossilium fossilium ist offline
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Beiträge: 230
Standard quantenmechanische Objekte + Verschränkung

Hi zusammen,

ihab eine Frage und bitte Euch, sie mir zu beantworten: es geht um quantenmechanische Objekte und Verschränkung.

Bisher konnte im Kontext philosophischer Überlegungen zur Verschränkung keine konsistente Deutung der zugehörigen Theorie gefunden werden (Verletzung der Lokalität, Kausalität, Realität oder Logik). Ich versuche nachstehend eine konsistente Deutung der Theorie, indem ich die Verwendung üblicher komplizierter physikalischer Begriffe vermeide (Teilchen, Zustand, Welle usw.).

Ich bezeichne ein real existierendes physikalisches Objekt, das nicht mit den Formeln klassischer Theorien beschrieben werden kann, als quantenmechnisches Objekt (qm Objekt).

Das qm Objekt soll ein Objekt der Realität außerhalb von uns sein. Eine nähere Bestimmung hat das Objekt allerdings nicht. Es soll also n i c h t eine Welle oder ein Teilchen sein, sich auch nicht in irgendeinem bestimmten oder unbestimmten Zustand befinden. Das Objekt ist nur ein reales Objekt, das nicht anschaulich beschreibbar ist, sonst nichts, es befindet sich auch nicht in irgendwelchen Zuständen. Ich setze also keine „Eigenschaften“ voraus – es ist ein reales Objekt ohne nähere Bestimmung. Das sich durch das Vakuum ausbreitende Licht kommt ihm nahe.

Allerdings kann man dem Objekt unter bestimmten Bedingungen ein Phi als Lösung der Schrödingergleichung zuordnen – mehr aber auch nicht.

Wenn ein solches qm Objekt, egal was es aus metaphysischer Sicht darstellt, und egal wie bestimmt oder unbestimmt es ist, mit einem Meßgerät wechselwirkt, dann erhalte ich einen Meßwert. Ich kann daher jedem qm Objekt zu den Zeitpunkten v o r einer solchen Messung Möglichkeiten für einen Meßwert zuordnen. Ich betrachte nun qm Objekte, die bei einer Wechselwirkung mit einem Meßgerät einen Drehimpuls h/2 übertragen – ich nenne sie Spin-1/2-Objekte. Dann kann ich diesen qm Objekten zu den Zeitpunkten vor der Messung des Spins immer zwei sich gegenseitig ausschließende Möglichkeiten für ein zukünftiges Meßergebnis zuordnen: Spin up- oder Spin down. Beide Möglichkeiten können im Zuge der Messung zur Realität werden, aber immer nur eine allein, nicht beide gleichzeitig, und bei sehr vielen Messungen solcher gleichartiger qm Objekte wird im Mittel jede der beiden Möglichkeiten mit der Wahrscheinlichkeit 0,5 Realität werden.

Zwei qm Objekte können – so die Theorie - sich so miteinander verbinden, daß wir danach jedem einzelnen von Ihnen k e i n e Möglichkeiten mehr für einen Meßwert zuordnen können, sondern nur noch dem aus den beiden Objekten bestehenden Ganzen (Verschränkung).

Jetzt betrachten wir mal ein Experiment mit so zwei verschränkten Spin-1/2-Objekten. Die Objekte werden - beobachtbar - von einer Quelle emittiert und bewegen sich voneinander fort, sie sollen aber hinsichtlich ihres Spins verschränkt sein. Man kann, so sagt die Theorie, solange die Spinzustände verschränkt sind, nicht den Spin der einzelnen Objekte messen. Nur den Spin des Gesamtsystems kann man messen. Man kann also dem Gesamtsystem zu allen Zeitpunkten vor der Spinmessung wieder zwei sich ausschließende Möglichkeiten für einen Meßwert zuweisen, nämlich spin „up“ oder spin „down“ - weil man bei einer Messung am Gesamtssystem keine anderen Spin-Werte erhalten kann, als bei einer Messung an seinen Bestandteilen, wenn diese getrennt vorliegen. Die Möglichkeitsmenge für ein Meßergebnis, die vor der Verschränkung jedem seiner beiden Bestandteile getrennt zugekommen ist, kommt nun dem Gesamtsystem allein zu.

Nach diesen Vorbetrachtungen lasse ich nun das so verschränkte qm Gesamtsystem - dem wie gesagt zwei sich ausschließende Möglichkeiten für einen Spin-Meßwert zugeordnet sind -, mit einem Meßgerät wechselwirken.

Eine Spinmessung setzt in diesem Fall natürlich eine Ortsmessung voraus.
Ich erhalte dann z.B. am Ort des qm Objektes 1 den Spinwert „up“ für das Gesamtsystem. Die Möglichkeit, Spin „up“ zu messen, ist damit Realität geworden. Sie ist damit automatisch aus der Menge an Möglichkeiten für einen Meßwert des Gesamtsystem ausgeschieden. Diese Möglichkeit existiert in der Möglichkeitsmenge für das Gesamtsystem nicht mehr.

Die Möglichkeitsmenge bestand vor der Messung aber aus z w e i Möglichkeiten eines Spin-Meßwertes: Spin „up“ und Spin „down“. Wenn die Möglichkeit für eine Spin-„up“-Messung aus der Möglichkeitsmenge ausgeschieden ist, dann ist in der Möglichkeitsmenge nur noch e i n e Möglichkeit für einen Meßwert vorhanden: die Möglichkeit für einen Meßwert Spin „down“. Bei einer weiteren Messung am Gesamtobjekt, die nur am Ort des Objektes 2 stattfinden kann, wird man immer den Spin-Wert „down“ erhalten. Nicht weil die beiden Objekte über irgendeine Ausbreitungsstrecke korreliert sind, sondern weil es bei einer Messung am Gesamtsystem eben nur noch diese eine Möglichkeit für einen Meßwert gibt. Gibt es nur eine Möglichkeit, wird diese aus rein logischen Gründen Realität.

Was will ich damit sagen ? Ich versuche die in der Wirklichkeit stattfindende Ausbreitung eines verschränkten Systems und das Ergebnis einer Spin-Messung an dem System so zu beschreiben, daß die Grundannahmen Lokalität, Kausalität, Realität und Logik nicht beeinträchtigt sind. Ich beschreibe dabei das, was in der Wirklichkeit stattfinden könnte - also keine modellhafte Beschreibung, sondern eine widerspruchsfreie (metaphysische) Beschreibung – also eine Deutung der Theorie.

Die Wahrung von Lokalität, Kausalität und Realität ist bei dieser Beschreibung meines Erachtens gewährleistet.

Meine Frage ist nun: bin ich bei meiner metaphysischen Beschreibung irgendwo in Widerspruch zu physikalischen Erkenntnissen geraten ?

Grüße
Fossilium
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