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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 21.10.10, 01:39
mr.quant mr.quant ist offline
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Registriert seit: 02.10.2010
Beiträge: 3
Standard am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Einen Gruß an alle

Und zwar. Beispielsweise beim Doppelspaltexperiment wird ja gesagt, dass eine Messung die Interferenz zerstört.
Doch "gemessen" wird immer? Denn im Raum sind ja Luftmoleküle enthalten die Kräfte ausüben, im Raum gibt es ja auch noch Licht welches von der Sonne oder einer Lampe kommt, und es gibt selbstverständlich auch die Gravitation.
Schon alleine das BETRACHTEN der Versuchsanordnung müsste doch hierbei eine Rolle spielen?!

Was ich mich nun frage ist, wie eine Interferenz entstehen kann obwohl diese Faktoren die Interferenz eigentlich zerstören müssten?

Was versteht man unter dem eigentlichen "Messen", das die Interferenz auslöscht?

Ich danke allen im Vorraus und bin sehr gespannt auf die Antworten.
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  #2  
Alt 21.10.10, 08:38
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Registriert seit: 05.03.2009
Beiträge: 4.324
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Hi mr.quant!

Zitat:
Zitat von mr.quant Beitrag anzeigen
Was versteht man unter dem eigentlichen "Messen", das die Interferenz auslöscht?
Zu erfahren, durch welchen der beiden Spalte genau ein Quant gegangen ist.

Gruss, Johann
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  #3  
Alt 22.10.10, 01:06
mr.quant mr.quant ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 02.10.2010
Beiträge: 3
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Ahsoo...ich muss das also aus einem anderen Blickwinkel sehen.

Danke Johann
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  #4  
Alt 24.10.10, 19:30
Hermes Hermes ist offline
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Registriert seit: 16.07.2007
Beiträge: 1.138
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Hallo mr quant,

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Hi mr.quant!
Zu erfahren, durch welchen der beiden Spalte genau ein Quant gegangen ist.
Gruss, Johann
Mindestens so wichtig (imho: Das wirklich entscheidende!) an dieser Definition von Messung ist dasselbe mit dieser Betonung:

Zitat:
Zu erfahren, durch welchen der beiden Spalte genau ein Quant gegangen ist.
Das ist genau der Punkt, an dem (oder warum) die Diskussion um die Rolle des Bewußtseins in der Quantenphysik ins Spiel kommt.
Den worin sollte sich sonst das Wechselwirken mit einer Meßvorrichtung von dem Wechselwirken mit "Nicht-Meßvorrichtungen" die Du aufgezählt hast, unterscheiden?
Der Betrachter scheint eine Rolle zu spielen auf der Bühne des Universums.

(Nur was betrachtet er, wenn er doch selbst die Rolle spielt...;-)

Gruß
Hermes
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  #5  
Alt 26.10.10, 17:56
Benutzerbild von Gandalf
Gandalf Gandalf ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 1.079
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Zitat:
Zitat von mr.quant Beitrag anzeigen

Was ich mich nun frage ist, wie eine Interferenz entstehen kann obwohl diese Faktoren die Interferenz eigentlich zerstören müssten?
Hi mr. quant!

Du begehst hier den Denkfehler den die meisten begehen: Die Interferenz, die Du in der beschriebenen Versuchsanordnung siehst, ist 'nicht' eine Interferenz, die Du als 'Außenstehender' in der "Draufsicht" auf einen Versuch beobachtest, - sondern es ist die Interferenz der Versuchsanordnung einschließlich Dir, Deiner Umwelt (also: einschließlich der "Störfaktoren") und Deiner Vorgaben.

http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/...lsruheText.pdf

Grüße
__________________

Warum soll sich die Natur um intellektuelle Wünsche kümmern, die "Objektivität" der Welt des Physikers zu retten? Wolfgang Pauli
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  #6  
Alt 27.10.10, 10:32
Timm Timm ist offline
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Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.683
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Zitat:
Zitat von mr.quant Beitrag anzeigen
Und zwar. Beispielsweise beim Doppelspaltexperiment wird ja gesagt, dass eine Messung die Interferenz zerstört.
Doch "gemessen" wird immer? Denn im Raum sind ja Luftmoleküle enthalten die Kräfte ausüben, im Raum gibt es ja auch noch Licht welches von der Sonne oder einer Lampe kommt, und es gibt selbstverständlich auch die Gravitation.
Schon alleine das BETRACHTEN der Versuchsanordnung müsste doch hierbei eine Rolle spielen?!

Was ich mich nun frage ist, wie eine Interferenz entstehen kann obwohl diese Faktoren die Interferenz eigentlich zerstören müssten?

Was versteht man unter dem eigentlichen "Messen", das die Interferenz auslöscht?
Die Interferenz wird durch die Entstehung von "Welcher Weg" Information zerstört. Das kann man recht gut prüfen, indem man die Temperatur der durch den Spalt gehenden Teilchen sukzessive erhöht. Das Interferenzbild wird immer verwaschener, denn die Teilchen (Moleküle, zB. C60 Fullerene) strahlen mit zunehmender Temperatur immer mehr Photonen ab. Damit entsteht immer mehr Information, durch welchen Spalt das Teilchen gegangen ist. Wie sie in den Photonen kodiert ist, spielt keine Rolle. Es ist entscheidend, daß sie in irgendeiner Form existiert! Und es ist somit völlig unerheblich, ob diese Photonen jemals auf eine Netzhaut gelangen oder irgendwo absorbiert werden. Gleiches gilt sinngemäß, wenn die Teilchen mit Luftmolekülen wechselwirken.
Es ist sogar unerheblich, ob die Information von den durch den Spalt gehenden Teilchen stammt. Dazu gibt es eine sehr schlaue Anordnung in "Einsteins Schleier", von Zeilinger:
Es wird vor den Spalten jeweils ein Teilchenpaar generiert, wobei die beiden Teilchen sich in exakt entgegengesetzte Richtungen entfernen (technisch möglich). Eines in Richtung der Spalte, das andere entgegengesetzt. Nennen wir dieses Kontrollteilchen. In der Verlängerung Spalt1 - Quelle und Spalt2 - Quelle befindet sich jeweils ein Detektor. Wird das Teilchenpaar emitiert, registriert einer der beiden Detektoren das Kontrollteilchen und der Spalt durch den das andere Teilchen gegangen ist, ist damit bekannt. Folge: Es gibt kein Interferenzbild.
Was passiert, wenn man gar keine Detektoren aufstellt? Das Gleiche! Sobald die Information "welcher Spalt" vorhanden ist, befinden sich die Spaltteilchen nicht mehr in der Superposition Spalt1 + Spalt2. Die Kontrollteilchen müssen existieren, wechselwirken müssen sie nicht. Ein ziemlich hintergründiges Konzept der Natur.

Gruß, Timm
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #7  
Alt 27.10.10, 16:03
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.105
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Die Interferenz wird durch die Entstehung von "Welcher Weg" Information zerstört.
Hallo Timm,

so ist es. Darüber hinaus ist folgendes interessant:

Wenn man dafür sorgt, dass durch einen sogenannten "Quantenradierer" die dabei gewonnene Information noch innerhalb des Systems spurlos gelöscht wird, dann erscheint trotzdem ein Interferenzmuster auf dem Schirm.

Das hat Michael Springer in seinem Aufsatz [1] berichtet:

Zitat:
In diesem Sinne stellte der amerikanische Physiker Richard P. Feynman (1918 bis 1988, Nobelpreis 1965) in den fünfziger Jahren die Faustregel auf: Lassen sich bei einem optischen Versuch die Wege einzelner Quanten unterscheiden, so benimmt das Licht sich teilchenförmig (keine Interferenz); sind die Wege ununterscheidbar, offenbart es dagegen seinen Wellencharakter und interferiert mit sich.

Man könnte versucht sein, sich das Verschwinden der Interferenzstreifen anschaulich als Folge einer irreversiblen Störung des Quantenobjekts durch den Welcher-Weg-Detektor zu erklären: Der Beobachtungsvorgang würde demnach die Kohärenz der beiden Teilwellen unwiederbringlich zerstören und damit ihre Interferenz verhindern. Wenigstens darin wären sich seinerzeit wohl Bohr und Werner Heisenberg (1901 bis 1976, Nobelpreis 1932) mit Albert Einstein (1879 bis 1955, Nobelpreis 1921) im legendären Streit um die Interpretation der Quantentheorie einig gewesen.

Doch die Quantenwelt ist auf vertrackte Weise viel ordentlicher als die klassische Physik: Während im Alltag eine Störung, ist sie einmal verursacht, nie wieder ganz gutzumachen ist, lassen sich in der Quantenphysik die Spuren eines Beobachtungsvorgangs völlig beseitigen, wenn man nur dafür sorgt, dass die dabei gewonnene Information noch innerhalb des Systems - das heißt, bevor sie zu einem äußeren Beobachter gelangt - spurlos gelöscht wird.

Daraus folgt aber, dass das bloße Vorhandensein eines Welcher-Weg-Detektors an sich Interferenzmuster gar nicht unbedingt verhindern muss. Entscheidend ist allein, ob die durch ihn gewonnene Information aus dem beobachteten System heraus und zum Beobachter gelangt. Löscht man also durch Einbau eines sogenannten Quantenradierers die Welcher-Weg-Information noch innerhalb des Systems wieder aus, so erscheint erneut ein Interferenzmuster auf dem Schirm.
Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Michael Springer
Welle oder Teilchen - ein Test mit dem Quantenradierer.
Aufsatz in: Spektrum der Wissenschaft, Januar 1996, Seite 25.
http://www.spektrum.de/artikel/822799
__________________
Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #8  
Alt 27.10.10, 16:26
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.349
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Zitat:
Daraus folgt aber, dass das bloße Vorhandensein eines Welcher-Weg-Detektors an sich Interferenzmuster gar nicht unbedingt verhindern muss. Entscheidend ist allein, ob die durch ihn gewonnene Information aus dem beobachteten System heraus und zum Beobachter gelangt.
Entscheidend ist also dann doch, ob die Putzfrau drauf schaut ???
Das wäre wirklich harter Tobak, finde ich.

Das ist m.E. auch ein Widerspruch zum Erfolg des Dekohärenzmodells, nach welchem Wechselwirkungen kohärente Zustände zerstören und die Anwesenheit eines "beobachters" dafür keineswegs erforderlich ist.
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  #9  
Alt 27.10.10, 16:34
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Registriert seit: 05.03.2009
Beiträge: 4.324
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Hi Leute!

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Entscheidend ist also dann doch, ob die Putzfrau drauf schaut ???
Das wäre wirklich harter Tobak, finde ich.
Ich schliesse mich dem an. Ich meine, wenn man die Messapparatur so konstruiert, dass die Störungen kontrolliert werden können (Vakuum, Abschirmung, Tiefkühlung, ...), dann kann man vlt. schon zu dieser Einschetzung, so einer Sicht kommen, aber dann gilt das vlt. auch nur für diese Art der Anordnung, und nicht grundsätzlich.

imho


Gruss, Johann
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  #10  
Alt 27.10.10, 16:54
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 07.12.2008
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.105
Standard AW: am Doppelspalt wird doch immer gemessen?!

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Entscheidend ist also dann doch, ob die Putzfrau drauf schaut ???
Hallo Hawkwind,

nein. Entscheidend ist, ob die fragliche Information das System verlässt oder nicht verlässt. Ob im Bewusstsein der Putzfrau eine Wahrnehmung stattfindet, ist dabei unerheblich.

So jedenfalls habe ich Michael Springer verstanden.

M.f.G. Eugen Bauhof
__________________
Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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