Betrachter nach der Quantentheorie

[ps05]

Entschuldigung für die dämliche Frage hier drüber.
Ich versuche meinen Grundgedanken noch mal anders auszudrücken:

Hallo ps05,

es ist unerheblich, ob ein Mensch oder sonst ein Lebewesen das Messgerät abliest. Auch wenn das Messgerät nicht abgelesen wird, fungiert es als Beobachter.

M.f.G. Eugen Bauhof

Wenn alles ein Beobachter sein kann, warum ist es dann das Elektron, was von der Kanone abgeschossen, aber nicht selbst einer?

[Timm]

Zitat von ps05

Wenn alles ein Beobachter sein kann, warum ist es dann das Elektron, was von der Kanone abgeschossen, aber nicht selbst einer?

Man muß zwischen Messapparatur und Quantenobjekt unterscheiden.
Das abgeschossene Elektron ist vor der Messung ein Quantenobjekt, das sich in einem Überlagerungszustand befindet, im Falle des Doppelspaltexperimentes in einem Überlagerungszustand Durchgang linker Spalt und Durchgang rechter Spalt. Bei der Messung kollabiert dieser Zustand zu einem eindeutigen Wert.
Ich denke, daraus geht hervor, daß das abgeschossene Elektron sich nicht selbst beobachten, sprich messen kann. Es bedarf einer Messapparatur. Und glaube, daß einem sog. "Beobachter" unangemessene Bedeutung beigemessen wird.

[TomS]

Zitat von Timm

Man muß zwischen Messapparatur und Quantenobjekt unterscheiden.

Das ist nicht erwiesen.

Zitat von Timm

Bei der Messung kollabiert dieser Zustand zu einem eindeutigen Wert.

Das ist abhängig von der Interpretation.

Zitat von Timm

Es bedarf einer Messapparatur ... Und glaube, daß einem sog. "Beobachter" unangemessene Bedeutung beigemessen wird.

Ja. Streng genommen gibt es keinen Grund, Beobachter und/oder Messgerät nicht mittels der QM selbst zu beschreiben.

[Timm]

Diese Anmerkungen waren in etwa so zu erwarten , wobei die letzte interpretationsabhängig scheint. Davon abgesehen geht es aber nicht um die Frage der Beschreibbarkeit der Messapparatur durch die QM, sondern - zumindest verstehe ich ps05's Vermutung so - um dessen Vorstellung, das Quantenobjekt (das "abgeschossene Elektron") könne sich selbst beobachten/messen.

@ps05: Die Beobachterfrage erledigt sich schon mit Zeilinger's C70 Fulleren DS-Experimenten (Stichwort Dekohärenz) als Streit um Worte. Er hat gezeigt, daß die Welcher-Weg-Information mit zunehmender Temperatur dieser durch den Doppelspalt geschossenen Moleküle durch abgestrahlte Photonen (auf dem Weg zwischen DS und Detektor) in die Umwelt gelangt. Ist die Umwelt nun Beobachter? Der kleinste gemeinsame Nenner dürfte sein: Die Information ist in der Umwelt vorhanden. Ob sich jemand die Mühe macht, sie zu detektieren, spielt keine Rolle.

[TomS]

Zitat von Timm

Diese Anmerkungen waren in etwa so zu erwarten , wobei die letzte interpretationsabhängig scheint.

Denke ich eigtl. nicht; es sei denn, du interpretierst die Wellenfunktion als Repräsentation des Wissens eines Beobachters

Zitat von Timm

Die Beobachterfrage erledigt sich schon mit Zeilinger's C70 Fulleren DS-Experimenten ... Er hat gezeigt, daß die Welcher-Weg-Information mit zunehmender Temperatur dieser durch den Doppelspalt geschossenen Moleküle durch abgestrahlte Photonen ... in die Umwelt gelangt. Ist die Umwelt nun Beobachter? Der kleinste gemeinsame Nenner dürfte sein: Die Information ist in der Umwelt vorhanden. Ob sich jemand die Mühe macht, sie zu detektieren, spielt keine Rolle.

Man schaue sich dazu mal eine Blasenkammeraufnahme an. Es wäre widersinnig, zu behaupten, das reine Hinschauen kollabiere die Zustände zu Blasenspuren (es sei denn, du interpretierst die Wellenfunktion als Repräsentation des Wissens eines Beobachters)

[ps05]

Wenn doch alles und jedes Teilchen ein Beobachter ist, dann würde ein abgeschossenes Elektron oder Atom seine Wellenfunktion nie voll entfalten. Der Raum ist ja bei weitem nicht leer und sobald es mit einem anderen Teilchen in Wechselwirkung tritt, muss es sich ganz genau entscheiden, wo es gerade ist, um die Intensität der Wechselwirkung festlegen zu können. Dann würde das aber zum Kollaps der Wellenfunktion führen und das würde innerhalb von kürzesten Abständen wegen der relativen Dichte des Raumes passieren, sodass niemals das Interferenzmuster entstehen würde.

[TomS]

Nach der heute vorherrschenden Meinung führt nur Dehohärenz (unter Einbeziehung einer makroskopischen Umgebung) zur Ausbildung klassischer Strukturen. Wechselwirkungen, die auf den mikroskopischen Bereich beschränkt bleiben, erhalten innerhalb desselben dagegen alle interferenzfähigen Strukturen.

[ps05]

Aber was unterscheidet denn einen Gegenstand im Mikrokosmos von einem Gegenstand im Makrokosmos und woher soll den das Elektron wissen, ob sich Wechselwirkung später weiterhin nur auf den Mikrokosmos beschränkt?
Außerdem ist sind diese beiden Zitate ein wenig gegensätzlich:

Wechselwirkungen, die auf den mikroskopischen Bereich beschränkt bleiben, erhalten innerhalb desselben dagegen alle interferenzfähigen Strukturen.

Sinngemäß: Wechselwirkungen im mikroskopischen Bereich können nicht zu einem verschränkten Zustand der Wellenfunktion führen, ...

Beobachten zerstört die Interferenz. Dabei spielt es m.W. keine Rolle wer oder was dieser Beobachter ist.

...obwohl alles ein Beobachter sein kann und die per Definition den Zustand der Wellenfunktion irgendwie verschränken müssen.

[TomS]

Das Elektron weiß das nicht, das "weiß" nur das Gesamtsystem.

Natürlich führt bereits in WW eines Elektrons mit einem einzigen weiteren Teilchen zur Verschränkung der beiden. Der wesentliche Unterschied ist, dass bei mikroskopischen Experimenten diese Verschränkungen alle für den Experimentator "zugänglich" bleiben, z.B. in dem er sowohl Elektron als auch ein paar Photonen messen kann bzw. daraus sogar wieder Phaseninformation zurück-übertragen bzw. restaurieren kann.

Im Gegensatz dazu ist Verschränkung in einem makroskopischen System wie der Umgebung unzugänglich geworden, weil nicht jedes Luftmolekül als einzelnen quantenmechanisches Objekt zugänglich ist. Im Experiment wird sozusagen nur ein Subsystem betrachtet, und aus diesem ist die Verschränkung "verschwunden"; das ist ein rein praktisches Problem.

Man kann derartige Experimente jedoch hervorragend präparieren, d.h. zum einen "vollständige" Experimente mit einigen wenigen Teilchen durchführen sowie langsam "die Umgeungsfreiheitsgrade einschalten" und dadurch zunehmende Effekte der Dekohärenz messen. Das passt alles mit dem Formalismus zusammen und erklärt, in welcher Form man eine "Messung" als Übergang in einen klassischen Zustand beschreiben muss.

[ps05]

Wenn aber doch nur das zählt, was dem Experimentator zugänglich ist, wie kann dann die Quantentheorie behaupten, dass alle Teilchen Beobachter sind? Was macht dann einen Beobachter aus, wenn er nichts bewirkt? Und was unterscheidet einen Menschen oder irgendeinen anderen Experimentator von einem Teilchen, rein physikalisch gesehen?