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

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  #1  
Alt 06.04.12, 19:25
Mirko Mirko ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 06.04.2012
Ort: Krefeld
Beitr?ge: 87
Standard Konsequenze der Quantenmechanik

Sorry, hoffe es ist nicht im falschen Topic !

Hallo zusammen !

Zu aller erst möchte ich klar stellen, dass ich sowohl auf dem Gebiet der Quantenmechanik als auch der klassischen Mechanik absoluter Laie bin.

Es kostet mich allergrößte Mühe unter Anwendung meiner Oberstufenmathematik, welche nun auch schon Jahrzehnte hinter mir liegt, den Formalismus und die mathematischen Zusammenhänge nachzuvollziehen bzw. zu verstehen !
Tensorrechnung ist mir völlig unbekannt und, wie gesagt, Integral und Differentialrechnung auch schon einige Monde her

Nichts desto Trotz finde ich die Thematik allgemein und die Konsequenzen im Besonderen, faszinierend!
Ich bilde mir auch ein, dass ich grundlegende Dinge, außerhalb der mathematischen Formulierung, verstanden habe.
Für mich entsteht aber ein grundsätzliches Verständnisproblem!
Ich hoffe hier im Forum ist es möglich mir weiter zu helfen, falls es überhaupt eine Lösung für mein Unverständnis gibt:

Die laienhafte und unwissenschafliche, folgende Formulierung bitte ich zu entschuldigen:


Nehmen wir mal das Beispiel eines Elektrons:

Befindet sich ein Elektron in einem Quantenzustand, ist also Teil einer Wahrscheinlichkeitswelle, so kann es gleichzeitig in mehreren gleichberechtigten Orten existieren!
Durch eine Messung des Ortes oder des Impulses wird dieser Quantenzustand aufgehoben und es wird einer dieser gleichberechtigten Orte oder Impulse „angezeigt“
Das heißt es ist objektiv zufällig welcher Ort und/oder Impuls gemessen wird !
Soweit so gut !
Wenn man davon ausgeht, dass die menschlichen Sinne, also sehen, hören,schmecken usw.auch als Messung ( also als Aufhebung des Quantenzustands ) angesehen werden,müsste doch auch das Gesehene oder Gehörte oder Geschmeckte objektiv zufällig „daher kommen“, oder ?

Warum passieren aber immer genau die Dinge, die man erwartet.
Wenn Atome mit Quantenzuständen beschrieben werden, Moleküle aus Atomen und Materie aus Molekülen bestehen, warum schmeckt es IMMER sauer wenn ich an einer Zitrone lecke ?
Warum erscheint immer die Farbe grün, wenn ich blau und gelb überlagere ?

Langer Rede kurzer Sinn, warum passiert immer genau das, was ich erwarte ?

Hoffentlich konntet ihr meinem laienhaft formulierten Verständnisproblem folgen und vielleicht sogar lösen.

Danke euch fürs Lesen !
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  #2  
Alt 06.04.12, 22:06
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hi Mirko, willkommen im Forum!

Du hast da einiges durcheinandergebracht.
Nehmen wir mal das System "Rezeptor für sauer" und "Säuremolekül". Die Messung besteht darin, dass das Molekül an den Rezeptor bindet oder nicht. Ob das passiert oder nicht mag rein zufällig sein, die Wahrscheinlichkeit der entsprechenden Ereignisse lässt sich aber (im Prinzip, nicht in Echt!) berechnen. Das Ergebnis der Rechnung ist (zumindest bei Photonen) als Quanteneffizienz bekannt. Sinnvollerweise ist sie möglichst hoch, so dass bei Anwesenheit vieler Säuremoleküle und vieler Säurerezeptoren auch viel Signal entsteht.
Trifft das Säuremolekül auf einen "Süßrezeptor", so ist die Quantenausbeute gering: auch wenn das Ergebnis zufällig ist, so ist es doch sehr unwahrscheinlich, dass das Säuremolekül an diesen Rezeptor bindet. Bei großen Mengen von Rezeptoren und Molekülen wird also sehr wenig Signal entstehen.
Das funktioniert also alles ganz klassisch, weil man es mit großen Zahlen zu tun hat. Wäre da nur ein Molekül und nur zwei Rezeptoren, dann könnte dir die Quantenmechanik tatsächlich einen Streich spielen. Sowas ignoriert das Gehirn aber, das reagiert nur auf starke Signale.
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  #3  
Alt 07.04.12, 10:33
Mirko Mirko ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 06.04.2012
Ort: Krefeld
Beitr?ge: 87
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hallo Ich !

Vielen Dank erstmal,
okay, ich kann nachvollziehen das im Makrokosmos Quanteneffekte gering bis gar nicht auftreten bzw. nicht spürbar sind !
Nur was wird den konkret gemessen wenn der Quantenzustand eines Elektrons "aufgehoben" wird oder im Moment der Messung verschwindet ?

Wenn dieses Elektron mehrere. gleichzeitige, teilweise gegensätzliche Zustände besitzt und sich im Moment der Messung exakt eine darstellt, was messe ich denn dann ?
Eine, von vielen möglichen Eigenschaften ?

Nun, es ist noch alles schwierig für mich, aber ich bin ehrgeizig und ich werde mich reinlesen, soweit meine Zeit es zulässt.
Danke euch hier im forum sein zu dürfen.
Werde wohl eher im Hintergrund agieren und interessiert euren Beiträgen und Diskussionen lauschen.......

Könnte nur sein, dass ich ab und an mal ne blöde Frage stelle, habt ihr ja schon gemerkt
__________________
42 !!!
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  #4  
Alt 07.04.12, 13:07
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 07.12.2008
Ort: Nürnberg
Beitr?ge: 2.105
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von Mirko Beitrag anzeigen
Wenn dieses Elektron mehrere. gleichzeitige, teilweise gegensätzliche Zustände besitzt und sich im Moment der Messung exakt eine darstellt, was messe ich denn dann ? Eine, von vielen möglichen Eigenschaften ?
Hallo Mirko,

einem Elektron kann man vor der Messung überhaupt keinen Zustand zusprechen.
Erst durch die Konfiguration der Messanordnung wird festgelegt, welcher Aspekt des Elektrons nach der Messung in Erscheinung tritt.

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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  #5  
Alt 07.04.12, 14:22
Mirko Mirko ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 06.04.2012
Ort: Krefeld
Beitr?ge: 87
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hallo Bauhof ,

weiter gedacht müsste es doch heissen, ich stelle den Zustand des Elektrons durch die Messung erst her !
Und wenn du schreibst durch die Konfiguration der Messung kann ich das Ergebnis der Messung exakt bestimmen, warum messe ich dann überhaupt noch ???

Das Ergebnis ist mir doch bereits bekannt, eben durch die Versuchsanordnung !

Hoffe das klingt für euch hier nicht alles zu naiv........aber ich bin gezwungen mit meinem gesunden Menschenverstand an die Sachlage ran zu gehen.

By the way.......macht Spass im Forum zu lesen......hochinteressant und spannend !
__________________
42 !!!
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  #6  
Alt 07.04.12, 15:22
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 07.12.2008
Ort: Nürnberg
Beitr?ge: 2.105
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von Mirko Beitrag anzeigen
Das Ergebnis ist mir doch bereits bekannt, eben durch die Versuchsanordnung !
Hallo Mirko,

nein.
Das Ergebnis ist vor der Messung unbestimmt. Durch die entsprechende Konfiguration der Messanordnung wird nur festgelegt, welche komplementären Aspekte des Teilchens man messen will. Ob man z.B. den Impuls oder den Ort des Teilchens messen will. Beides zugleich geht nicht.

Der Ort oder der Impuls des Teilchens ist erst nach der Messung bekannt. Vor der Messung kann man dem Teilchen weder einen Ort noch einen Impuls zusprechen. Auch die Versuchsanordnung ändert daran nichts.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S.
Der gesunde Menschverstand scheitert an der Quantentheorie.
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Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #7  
Alt 07.04.12, 15:28
Mirko Mirko ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 06.04.2012
Ort: Krefeld
Beitr?ge: 87
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Ja stimmt,
da habe ich dich missverstanden ! Die Versuchsanordnung klärt welchen Aspekt ich bestimmen will und die Messung an sich das Ergebnis dieses Aspektes !

Trotzdem danke für deine Geduld !
__________________
42 !!!
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  #8  
Alt 07.04.12, 19:34
RoKo RoKo ist offline
Guru
 
Registriert seit: 12.11.2009
Beitr?ge: 996
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hallo Bauhof,

warum erzählst du interessierten Laien immer deine ideologischen Märchen?

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
..
einem Elektron kann man vor der Messung überhaupt keinen Zustand zusprechen.
Erst durch die Konfiguration der Messanordnung wird festgelegt, welcher Aspekt des Elektrons nach der Messung in Erscheinung tritt.
Selbstverständlich befindet sich ein Elektron stets in einem Zustand.

Zitat:
eines beliebigen QM-Skripts:
Postulat 1: Der Zustand eines quantenmechnischen Systems ist vollstandig durch die Wellenfunktion Psi(x,t) bestimmt.
__________________
mit freundlichem Gruß aus Hannover

Unendliche Genauigkeit ist eine Illusion
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  #9  
Alt 07.04.12, 19:41
Mirko Mirko ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 06.04.2012
Ort: Krefeld
Beitr?ge: 87
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Na watt denn nu ??

Auch wenn ich keine Forenkrieg vom Zaun brechen mag, halte ich meine Frage mal sehr allgemein und stelle sie erneut

Warum sind die Dinge stets so wie wir sie erwarten. Zumindest vom rein logischen Aspekt aus, wenn doch quantenmechanisch alles objektiv zufällig ablauft !
__________________
42 !!!
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  #10  
Alt 08.04.12, 02:09
MCD MCD ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beitr?ge: 442
Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Ob man z.B. den Impuls oder den Ort des Teilchens messen will. Beides zugleich geht nicht.
Hi Bauhof,

ist das so?

Gr.
MCD
__________________
Das bedeutet, Dinge werden unlogisch, quantenlogisch sagt man. Aber das ist für viele in Ordnung, für alle, die das Zwei-Spalt-Experiment ohne Nachdenken abgehakt und sich bereits dort innerlich von der Vernunft verabschiedet haben. [D.Dürr]
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