Verschränkung

[amc]

Zitat von Ich

Symmetrien. Vielleicht.

Ein Einwand: Wäre das Universum zum Urknall exakt symmetrisch gewesen, könnte es uns nicht geben. Spricht m.E. eindeutig dagegen, Symmetrien fundamentaler als z.B. Kausalität und Energieerhalt zu sehen.

Grüße, amc

[RoKo]

Hallo Philipp,

Zitat von Philipp Wehrli

Erstens sehe ich nicht, worin der Konflikt zur empirischen Erfahrung bestehen soll.

Das hatte ich doch oben dargelegt. Darauf gehst du einfach nicht ein.

Auf Grund der Vortheorien, d.h. klassische Physik gilt:
1. Universum = prinzipiell beobachtbare Welt
2. Energie-Erhalt (mindestens auf der Erde)
3. Ladungserhalt
Nun findet Erwin Schrödinger seine Gleichung zur Erklärung des Wasserstoffatoms.
Bis hier ist die Welt noch ok.

Danach wird die SGL auch zur Deutung z.B. der Bewegung von nicht atomgebundenen Elektronen benutzt und es stellt sich heraus, dass das Ergebnis der Berechnungen auf Grundlage dieser Gleichung, nämlich eine Superposition aller Möglichkeiten, mit der Erfahrung, dass Messungen stets zu einem definitiven Wert führen, im Widerspruch steht.

Die logische Schlussfolgerung ist also, dass entweder die SGL hier falsch ist oder ihre Beschreibung unvollständig. Damit setzen die Interpretationsprobleme ein.

Max Born fügt deshalb seine Wahrscheinlichkeitsinterpretation hinzu und macht die SGL mindestens pragmatisch benutzbar. (womit dann die meisten Physiker zufrieden sind, weil sie damit offensichtlich arbeiten können)

Paralell dazu schlägt Louis de Broglie seine Interpretation als Führungswelle vor. Das wird später von David Bohm ausgearbeitet. Hier wird der SGL die Annahme eines Konfigurationspunktes hinzugefügt. Alles weitere ist dann bekannte statistische Mechanik.

Als dritter kommt nun Huge Everett und sagt, wir brauchen nur die SGL. Und weil dies im Widerspruch mit der Erfahrung definiter Messergebnisse steht, wird dann die Grundannahme, dass unser Universum prinzipiell beobachtbar ist, aufgegeben. Zugleich wird logischerweise für das Universum auch das Prinzip des Energieerhaltes und des Ladungserhaltes aufgegeben. Da hilft dann auch die Ausrede, diese gelten nur für den beobachtbaren Teil des Universums, nicht viel weiter, weil der Vervielfältigungsprozess im beobachtbaren Teil stattfindet und dort noch nie beobachtet wurde.

Und zuletzt kommt dann noch Philipp Wehrli mit seiner beobachterabhängigen Version der "Vielen Welten". Sorry, ich weiss nicht, was das noch mit Naturwissenschaft zu tun haben soll.

Zweitens würde mich interessieren, was du denn zu den Wellen hinzufügen möchtest.

Habe ich von mir gesprochen? Nein. Ich sprach von einer vierten Gruppe - wozu z.B. Bohmsche Mechanik gehört. Leider wird das oft unterschlagen.

Wenn die Wellen nicht alles sind, muss es ja noch etwas geben. Wenn dieses etwas kein Kollaps ist und auch kein Energiekügelchen, was ist es dann?

Das nicht mein Job. Ich verfüge nicht über den notwendigen Forschungsetat, um diese Frage zu beantworten. Ich kann nur empfehlen, die typischen Versuche mit verschränkten Photonen = EM-Doppelwellenpakete mal sauber mit der bekannten Elektrodynamik durchzurechnen. Dann wird sich das Problem als ziemlich "irdisch" herausstellen.

[Philipp Wehrli]

Zitat von RoKo

Hallo Philipp,


Das hatte ich doch oben dargelegt. Darauf gehst du einfach nicht ein.

Auf Grund der Vortheorien, d.h. klassische Physik gilt:
1. Universum = prinzipiell beobachtbare Welt

Das ist nicht eine Aussage der klassischen Physik, sondern eine der Erkenntnistheorie. Und zwar eine ausserordentlich ungeschickte. Denn die Erkenntnistheorie erklärt nicht, was 'prinzipiell beobachtbar' heisst. Die meisten Dinge, die du für ganz selbstverständlich hältst, sind für dich prinzipiell nicht beobachtbar. Letztlich beobachtest du ja nur deine eigenen Empfindungen in deinem Innern. Dass da ein Computer vor dir steht, ist eine Interpretation.

Die Erkenntnistheorie müsste analysieren, welche Voraussetzungen und Annahmen für diese Interpretation verwendet werden. Analoge Voraussetzungen und Annahmen müsste sie dann auch für andere Gebiete zulassen, eben etwa bei der Viele Welten Interpretation. Leider ist die Erkenntnistheorie heute in einem desaströsen Zustand und hat dies noch nicht einmal als ihre Aufgabe begriffen.

Aber du hast natürlich recht. Wenn du festlegst
Universum = prinzipiell beobachtbare Welt
dann gibt es die Vielen Welten nicht. Den Computer vor dir aber vermutlich auch nicht. Das zweite würdest du erst merken, wenn du genauer analysierst, was du zur Beobachtung eines Computers alles voraussetzt.

Zitat von RoKo

Danach wird die SGL auch zur Deutung z.B. der Bewegung von nicht atomgebundenen Elektronen benutzt und es stellt sich heraus, dass das Ergebnis der Berechnungen auf Grundlage dieser Gleichung, nämlich eine Superposition aller Möglichkeiten, mit der Erfahrung, dass Messungen stets zu einem definitiven Wert führen, im Widerspruch steht.

Die logische Schlussfolgerung ist also, dass entweder die SGL hier falsch ist oder ihre Beschreibung unvollständig. Damit setzen die Interpretationsprobleme ein.

Hier könntest du anmerken, dass eine andere Schlussfolgerung auch möglich ist. Nämlich, dass eben deine Erfahrung nicht das ganze Universum umfasst, sondern nur einen bescheidenen Teil. Diese Möglichkeit hast du oben aus einer erkenntnistheoretischen Fehlüberlegung heraus, aber nicht aus Empirie(!) verworfen.

Zitat von RoKo

Max Born fügt deshalb seine Wahrscheinlichkeitsinterpretation hinzu und macht die SGL mindestens pragmatisch benutzbar. (womit dann die meisten Physiker zufrieden sind, weil sie damit offensichtlich arbeiten können)

Paralell dazu schlägt Louis de Broglie seine Interpretation als Führungswelle vor. Das wird später von David Bohm ausgearbeitet. Hier wird der SGL die Annahme eines Konfigurationspunktes hinzugefügt. Alles weitere ist dann bekannte statistische Mechanik.

Als dritter kommt nun Huge Everett und sagt, wir brauchen nur die SGL. Und weil dies im Widerspruch mit der Erfahrung definiter Messergebnisse steht, wird dann die Grundannahme, dass unser Universum prinzipiell beobachtbar ist, aufgegeben. Zugleich wird logischerweise für das Universum auch das Prinzip des Energieerhaltes und des Ladungserhaltes aufgegeben. Da hilft dann auch die Ausrede, diese gelten nur für den beobachtbaren Teil des Universums, nicht viel weiter, weil der Vervielfältigungsprozess im beobachtbaren Teil stattfindet und dort noch nie beobachtet wurde.

Und zuletzt kommt dann noch Philipp Wehrli mit seiner beobachterabhängigen Version der "Vielen Welten".

Meine Version der 'Vielen Welten' ist doch genau die gleiche wie die von Everett. Natürlich kann ich nur meinen Zweig des Universums beobachten. Das ist doch das, was Everett sagt.

Zitat von RoKo

Sorry, ich weiss nicht, was das noch mit Naturwissenschaft zu tun haben soll.

Es ist tatsächlich im Kern eine erkenntnistheoretische Frage. Es geht um die Frage, was wir als real bezeichnen sollen. Die meisten Physiker halten die Antwort darauf für trivial. Sie denken, einen Baum kann ich beobachten, also ist er real. Aber sie beobachten eben nicht einen Baum, sondern sie schliessen basierend auf viele Voraussetzungen, dass da ein Baum ist.

Würde man alle dazu nötigen Voraussetzungen auflisten und für gültig erklären, dann müsste man wohl auch die Vielen Welten als real anschauen. Das machen Physiker nicht, was ich ihnen nicht vorwerfe, weil sie Wichtigeres zu tun haben. Aber die Erkenntnistheoretiker machen es auch nicht. Und die haben nichts Wichtigeres zu tun. Die schwatzen zu viel über Kant und vernachlässigen ihre eigentliche Aufgabe.

[Philipp Wehrli]

Zitat von amc

Ein Einwand: Wäre das Universum zum Urknall exakt symmetrisch gewesen, könnte es uns nicht geben.

Es gibt das bemerkenswerte Phänomen der spontanen Symmetriebrechung. Ich würde deshalb deine Aussage nicht bestätigen.

[amc]

Zitat von Philipp Wehrli

Es gibt das bemerkenswerte Phänomen der spontanen Symmetriebrechung. Ich würde deshalb deine Aussage nicht bestätigen.

Ich weiß. Aber ist dann nicht nicht der Symmetriebruch in gewisser Weise noch fundamentaler als die Symmetrie selbst? Eine Welt ohne Symmetrtie lässt sich leichter denken, als eine Welt ohne Symmetriebruch. Finde ich. Wollts nur noch loswerden. Zurück zum Thema ...

Grüße, amc

[RoKo]

Zitat von Philipp Wehrli

Das ist nicht eine Aussage der klassischen Physik, sondern eine der Erkenntnistheorie. Und zwar eine ausserordentlich ungeschickte.

Zugegebenermaßen war das eine ungeschickte Aussage, weil ich die Wahl meiner Worte ("beobachten") an deine Wortwahl angepasst habe. Meine Aussage war nicht erkenntnistheoritisch sondern methodisch gemeint. Vor Eveverett hatte der Begriff Universum die Bedeutung X mit der Eigenschaft, ein geschlossenes System zu sein. Auf dieses Begriffes erfolgt dann das Postulat - Die SGL gilt für geschlossene Systeme. Da dies im Widerspruch zur Erfahrung steht, wird nun geschlussfolgert, aus der so postulierten Theorie folge, dass der zu Gtunde gelegte Begriff des Universum nun zu Y umgedeutet werden muss.

Meine Version der 'Vielen Welten' ist doch genau die gleiche wie die von Everett. Natürlich kann ich nur meinen Zweig des Universums beobachten. Das ist doch das, was Everett sagt.

Eben nicht. Es geht bei Everett um den relativen Zustand letztlich des gesamten Universums (einschliesslich aller "Beobachter") zu einem definitiven Messergebnis.
Psi = |U>|A> + |U>|B> Du befindest dich, wie wir alle, in |U>. (ironisch: Wir werden nur mit jedem irreversiblen binären Prozess immer schizofrener.) Das ist aber stets ein globaler, und daher nicht-lokaler Prozess. Du stellst das aber als lokalen Prozess dar, als befändest du dich in |A> oder |B>. Das brauchst du auch, um deine Argumentation in der Diskussion des EPR-Aufsatzes aufrecht erhalten zu können. Das ist m.E. aber falsch.

Nun ist es aber wegen Energie- und Ladungserhalt so, dass sich die am Quantenprozess beteiligte Energie und Ladung nur in |A> oder |B> aufhalten kann. Da Dekohärenz erklärt, warum die Interferenzterme verschwinden, wird aus der quantenmechanischen Gleichung Psi = |U>|A> + Interferenz + |U>|B> eben die boolsche Gleichung Psi = |U>|A> xor |U>|B>. (xor = entweder-oder)

Zitat von Rolf: So. Und nun bist du dran.
Wann genau spaltet sich bei o.a. Versuchen die Welt in wieviele Teile?
Wie fliesst die Energie?

Die Antwort steht immer noch aus.

[Slash]

Hallo amc,

ja, doch, dass sehe ich genauso (soweit ich Einblick überhaupt in die Materie habe).

Aber ich frage mich, ob nicht der Fehler allgemein darin liegt, überhaupt von eigenständigen Teilchen zu reden, sondern man müsste eigentlich immer von Systemen reden. Aber das würde es wahrscheinlich sehr umständlich machen, klassiche Zusammenhänge zu erklären.

Das ist das gleiche wie mit einem Photon - ein Photon _einer_ Frequenz gibt es gar nicht (es wäre unendlich lang).

Mir wäre es manchmal wirklich am liebsten, die Worte "Teilchen" und "Welle" würden gestrichen und Sachen wie Elektron, Photon, etc. nur noch als "Ding" bezeichnet.

Wie propagiert sich Information eigentlich? Woher kommt die Begrenzung auf Lichtgeschwindigkeit?

Viele Grüße

Slash

Zitat von amc

Hi Slash,
Es ist aber wohl davon auszugehen, dass ein Zusammenhang besteht, zwischen der Realität und unserer Beschreibung, sonst ließen sich nur schwer überprüfbare Vorhersagen machen. Und die vermeintlichen Aufenthaltsorte / Entfernungen der einzelnen Teilchen spielen nun bemerkenswerter Weise keine Rolle mehr, was unsere klassischen Vorstellungen sprengt.

Grüße, amc

[Ich]

Zitat von amc

Ein Einwand: Wäre das Universum zum Urknall exakt symmetrisch gewesen, könnte es uns nicht geben. Spricht m.E. eindeutig dagegen, Symmetrien fundamentaler als z.B. Kausalität und Energieerhalt zu sehen.

Grüße, amc

Das hast du missverstanden. Ich meine Symmetrien in der Physik, nicht im Sinne von möglichst gleichförmiger Materieverteilung. Und zum Verhältnis Symmetrie - Energieerhaltung aus ebendiesem Link:

Zitat von Wikipedia

Symmetrien sind eng mit Erhaltungssätzen verknüpft. Das Noether-Theorem besagt, dass jeder kontinuierlichen Symmetrie eine Erhaltungsgröße zugeordnet werden kann. So folgt z.B. aus der Zeittranslationsinvarianz die Energieerhaltung des Systems

Noch eine Anmerkung: Das Wort "Satz" wie in "Energieerhaltungssatz" oder soundsovielter "Hauptsatz der Thermodynamik" darf durchaus im Sinne der Mathematik verstanden werden:

Zitat von Wikipedia

Ein Satz oder Theorem ist in der Mathematik eine widerspruchsfreie logische Aussage, die mittels eines Beweises als wahr erkannt, das heißt, aus Axiomen und bereits bekannten Sätzen hergeleitet werden kann.

Diese Sätze können also gar nicht fundamental sein.

[soon]

Hallo,

Zitat von RoKo

was ist dann fundamental in der Physik?

Rosinenbrötchen!

Wahrscheinlichkeitsrechnung

e ist auch häufig in der Wahrscheinlichkeitstheorie anzutreffen: Beispielsweise sei angenommen, dass ein Bäcker für jedes Brötchen eine Rosine in den Teig gibt und diesen gut durchknetet. Danach enthält statistisch gesehen jedes e-te Brötchen keine Rosine. Die Wahrscheinlichkeit p, dass bei n Brötchen keine der n Rosinen in einem fest gewählten ist, ergibt im Grenzwert für n ->infty (37%-Regel):

Link


LG soon

[Philipp Wehrli]

Zitat von RoKo

Eben nicht. Es geht bei Everett um den relativen Zustand letztlich des gesamten Universums (einschliesslich aller "Beobachter") zu einem definitiven Messergebnis.
Psi = |U>|A> + |U>|B> Du befindest dich, wie wir alle, in |U>. (ironisch: Wir werden nur mit jedem irreversiblen binären Prozess immer schizofrener.) Das ist aber stets ein globaler, und daher nicht-lokaler Prozess. Du stellst das aber als lokalen Prozess dar, als befändest du dich in |A> oder |B>. Das brauchst du auch, um deine Argumentation in der Diskussion des EPR-Aufsatzes aufrecht erhalten zu können. Das ist m.E. aber falsch.

Der Beobachter, der das Resultat beim Detektor A abliest, wird die ganze weit verteilte Versuchsanordnung schlagartig anders beschreiben. Auf seinem Papier hat er die Wellenfunktion global geändert. Aber das Papier liegt lokal vor ihm. Der Beobachter bei B wird seine nicht ändern, nur weil bei A ein anderer Beobachter etwas gemessen hat. Er ändert die Beschreibung erst, wenn er von der Messung bei A Kenntnis hat. Diese Information kann aber höchstens mit Lichtgeschwindigkeit zu ihm kommen.

Zitat von RoKo

Nun ist es aber wegen Energie- und Ladungserhalt so, dass sich die am Quantenprozess beteiligte Energie und Ladung nur in |A> oder |B> aufhalten kann.

Steht das in der Bibel?
Es gibt ja viele Physiker, die die Viele Welten Interpretation ablehnen. Aber im Allgemeinen diese, dass die Viele Welten Interpretation mathematisch konsistent ist und mit allen Beobachtungen übereinstimmt. Du stehst mit deiner Ansicht sehr einsam da. Da müsstest du schon präziser erklären, wie dein Energiebegriff aussieht und weshalb du wissen willst, dass in abgespalteten Welten die Physik nicht genau so weiter geht, wie in unserer.

Zitat von RoKo

Die Antwort steht immer noch aus.

Ich habe das irgendwo schon geschrieben. Die Abspaltung passiert ständig. Sie beginnt beim Strahlteiler. Sie wird irreversibel, sobald viele und weit auseinander liegende Teilchen beteiligt sind.

Energie ist ein Konzept einer Welt, nicht des Universums als Überlagerung aller Welten. Sie ist messbar bei ihrer Emission in der Welt, in der ein Photon emittiert wird. Und sie ist messbar bei ihrer Absorbtion in der Welt, in der ein Detektor anschlägt. Ihre Grösse wird durch die Frequenz der Welle festgelegt. Da es in jeder Welt eine Welle gibt, kann auch in jeder Welt die Energie gemessen wird.