Quanten.de Diskussionsforum  

Zurück   Quanten.de Diskussionsforum > Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest.

Hinweise

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.

Umfrageergebnis anzeigen: Ist experimentell feststellbar, ob Teilchen sich in Superposition befinden?
Ja 1 50,00%
Nur statistisch für ein Ensemble von gleichartigen Teilchen 0 0%
Nein 1 50,00%
Teilnehmer: 2. Sie dürfen bei dieser Umfrage nicht abstimmen

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
  #181  
Alt 01.02.19, 06:02
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.168
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Ja, die VWI kann nicht durch Messungen belegt werden.
Doch, natürlich. Jede Messung, die verträglich mit einer Superposition ist, belegt die VWI. Das gilt natürlich ebenfalls für die Kollapsinterpretationen.

Das Problem ist, dass sich beide Interpretationen sozusagen selbst immunisieren: während die VWI davon ausgeht, dass die Superpositionen immer erhalten bleiben, auch wenn sie laut Vorhersage unsichtbar werden, gehen die Kollapsinterpretationen davon aus, dass die Superpositionen genau dann verschwinden, wenn wir sie im Zuge einer Messung nicht mehr beobachten.

Das macht beide Interpretationen letztlich angreifbar: die eine sagt etwas vorher, was man praktisch nicht beobachten kann; die andere sagt nicht vorher, was man nicht beobachten kann - da sie die Definition der Messung schuldig bleibt.

Eine experimentelle Unterscheidung wäre prinzipiell möglich, wenn sich die Kollapsinterpretation festlegen würde, was genau eine Messung ist und wann genau der Kollaps eintritt, und wann wenn man dann eine nachfolgende Messung dennoch nur mittels Superpositionen erklären könnte.

Diese Diskussion ist jedoch nur valide, wenn die Kollapsinterpretation im weitesten Sinne ontisch wäre; sobald sie sich auf eine instrumentalistische Position zurückzieht, bleibt sie für viele Physiker prinzipiell unbefriedigend, jedoch praktisch immer richtig.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Geändert von TomS (01.02.19 um 06:52 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #182  
Alt 01.02.19, 06:04
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.168
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
(spin up ; Detektor misst up) oder (spin down ; Detektor misst down)
Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Ja, so passt es jetzt.
Der Formalismus = die Zeitentwicklung gemäß der Schrödingergleichung sagt jedoch den folgenden Zustand voraus: (spin up ; Detektor misst up) und (spin down ; Detektor misst down).

Zumindest wenn man aufeinanderfolgende Messungen M1, M2, ... betrachtet, muss entweder nach Vorliegen eines Messergebnisses auf den jeweiligen Unterraum E1, E2, ... projiziert werden, andernfalls würde man den vollständigen Zustand entwickeln und explizit falsche Vorhersagen erhalten - oder man bemüht Dekohärenz und VWI, um so das Unsichbarwerden der jeweils anderen Alternative zu erklären.

Ich sehe keine Alternative.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Geändert von TomS (01.02.19 um 06:16 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #183  
Alt 01.02.19, 09:14
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.728
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Doch, natürlich. Jede Messung, die verträglich mit einer Superposition ist, belegt die VWI.
Mit "belegt nicht die VWI" war gemeint belegt nicht die reale Existenz der Vielen Welten im Sinne von experimentellem Nachweis.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
Mit Zitat antworten
  #184  
Alt 01.02.19, 20:27
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.168
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Mit "belegt nicht die VWI" war gemeint belegt nicht die reale Existenz der Vielen Welten im Sinne von experimentellem Nachweis.
Schon klar.

Umgekehrt belegt der sichtbare Kollaps auch nicht einen real stattfindenden Kollaps.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Mit Zitat antworten
  #185  
Alt 02.02.19, 08:07
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 05.03.2009
Beiträge: 4.324
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Wir finden eine durch Interferenzterme veränderte Wahrscheinlichkeit, den Zustand psi aufzufinden. Das war doch die Aussage, oder? Und an dieser veränderten Wahrscheinlichkeit kann ich letztlich festmachen, ob das vorliegende Ensemble sich in SP oder in einem festgelegten Zustand befindet.
Ja, da hast du recht. Wobei es hier um Sub-Ensembles ging. Im Grenzfall um die Wahrscheinlichkeit eines einzigen der möglichen Messwerte.
Auf deine ursprüngliche Frage:
Zitat:
Wir finden die 50%/50%-Verteilung häufiger.
Der Satz ist irgendwie sinnlos. Das hast du vermutlich schon selbst gemerkt. Man könnte aber bsw. Spin up häufiger vorfinden, als es ohne SP möglich wäre. (Spin down dann dementsprechend seltener, natürlich.)
__________________
Gruß, Johann
------------------------------------------------------------
Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
------------------------------------------------------------

E0 = mc²
Mit Zitat antworten
  #186  
Alt 02.02.19, 08:10
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.728
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen

Umgekehrt belegt der sichtbare Kollaps auch nicht einen real stattfindenden Kollaps.
Na ja, der Regenbogen ist sowohl sichtbar als auch real. Was ich messe ist real. Besser gefällt mir, der Kollaps widerspricht der Unitarität der Zeitentwicklung ..., oder einfach, der Kollaps ist durch die QM nicht belegt. Aber was soll's, das ist alles Semantik.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
Mit Zitat antworten
  #187  
Alt 02.02.19, 09:30
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.168
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Aber was soll's, das ist alles Semantik.
Aber die ist essentiell, wenn wir über Interpretationen zur Quantenmechanik reden.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Na ja, der Regenbogen ist sowohl sichtbar als auch real. Was ich messe ist real.
So einfach ist das nicht.

Wenn du hinter dem Doppelspalt misst, erscheint ein Punktemuster - wie von einzelnen Teilchen. Dieses Punktemuster ist da. Gleichzeitig wissen wir aber, dass vor der Messung kein Teilchen im klassischen Sinne da ist, denn wenn dies so wäre, könnten wir die klassische Mechanik anwenden, erhielten damit jedoch kein Punktemuster, das letztlich ein Interferenzmuster herausbildet. D.h. vor der Messung ist etwas anderes da als ein klassisches Teilchen. Was dies ist, können wir nicht sagen, da wir es natürlich nicht beobachten können. Wir können jedoch sicher sagen, was es nicht ist - ein klassisches Teilchen - und wie wir s stattdessen beschreiben müssen - als quantenmechanischen Zustand, speziell als Wellenfunktion.

Die Gleichsetzung von Sein = Erscheinung, also im weitesten Sinne extremer Idealismus oder Phänomenologie, dass das Sein lediglich die Summe von Erscheinungen sei, greift in der Quantenmechanik offenbar zu kurz, da man zumindest mittels der für uns sichtbaren Erscheinungen nicht zu Ziel gelangt - s.o.

Heisenberg: "Die Bahnen der Elektronen im Atom kann man nicht beobachten....Da es aber doch vernünftig ist, in eine Theorie nur die Größen aufzunehmen, die beobachtet werden können, schien es mir naturgemäß, nur diese Gesamtheiten, sozusagen als Repräsentanten der Elektronenbahnen einzuführen".

"Aber Sie glauben doch nicht im Ernst", entgegnete Einstein, "daß man in eine physikalische Theorie nur beobachtbare Größen aufnehmen kann".

"Ich dachte", fragte ich erstaunt, "daß gerade Sie diesen Gedanken zur Grundlage Ihrer Relativitätstheorie gemacht hätten?"...

"Vielleicht habe ich diese Art von Philosophie benützt", antwortete Einstein, "aber sie ist trotzdem Unsinn...Denn ist es ja in Wirklichkeit genau umgekehrt. Erst die Theorie entscheidet darüber, was man beobachten kann".


Viele Physiker vermeiden diese Diskussion, indem sie - rein instrumentalistisch - den quantenmechanischen Formalismus als Werkzeug auffassen, experimentell überprüfbare Vorhersagen abzuleiten. Sie müssen dann die Frage, warum genau dieser Formalismus funktioniert, ignorieren, als sinnlos abtun, oder verbieten.

Diverse andere Physiker und Physiker, die ich im weitesten Sinne als Platonisten bezeichnen würde, lehnen dieses “Bohrsche Dogma” ab, und gehen davon aus, dass wir mittels der Mathematik ein gewisses und nicht völlig falsches Abbild dessen erhalten, was tatsächlich - ohne uns und ohne Beobachtung - real ist, also nicht nur für uns erscheint. Dieser Schule sind insbs. die Nachfolger Everetts zuzurechnen, denn ohne eine derartige realistische Auffassung wird die VWI von vorne herein irrelevant. Andere Physiker mit der selben Grundhaltung suchen andere Lösungsansätze wie z.B. einen tatsächlich vorhanden realen Kollaps, der im Widerspruch zur Schrödingergleichung steht bzw. eine explizite Modifikation erfordert.

Soviel zu deinem “ist” im o.g. Satz ;-)

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Besser gefällt mir, der Kollaps widerspricht der Unitarität der Zeitentwicklung ..., oder einfach, der Kollaps ist durch die QM nicht belegt.
Welche Kollaps denn nun?

Der über das von-Neumannsche Projektionspostulat eingeführte formale Kollaps widerspricht rein logisch der Unitarität; daher muss man rein logisch trennen, wann welche Regel zur Anwendung kommt. Den Kollaps-Interpretation gelingt dies, jedoch unter Preisgabe des Anspruchs der Beschreibung der Realität (und in gewisser Weise sogar unter Preisgabe der Vorhersagbarkeit gewisser Aspekte im Experiment).

Ein real existierender Kollaps widerspricht einer Realität, die mittels der unitären Zeitentwicklung beschrieben wird. Daher muss eine Kollaps-Interpretation den Anspruch, die Realität - im Sinne von dem was tatsächlich ohne Messung real ist - zu beschreiben, aufgeben.

Ein beobachteter Kollaps widerspricht weder auf der formalen / logischen Ebene noch in der Realität der Unitarität. Ersteres zeigt uns die Dekohärenz sowie die darauf aufbauende moderne Auffassung der Everettschen Interpretation explizit. In der Realität bedeutet dies, dass Unbestimmtheit durch Multiplizität ersetzt wird, wobei diese Multiplizität durch die explizite Vorhersage ihrer Unbeobachtbarkeit zulässig ist. Der Kritikpunkt des angeblichen Postulats der Vielen Welten geht fehl, weil diese schlichtweg nicht postuliert werden. Viel schwieriger ist die Frage, was denn nun genau eine derartige emergente Welt ist, und warum wir diesbzgl. Wahrscheinlichkeiten wahrnehmen; in gewisser Weise erscheint diese Diskussion zirkulär zu sein.

Die ganze Diskussion zeigt m.E. sehr schön, dass die Aufforderung einiger Physiker, sich nicht um die Philosophie zu scheren, zu kurz greift, weil sie natürlich bereits durch diese Aufforderung eine philosophische Position einnehmen. Ohne dass man hier Farbe bekennt oder zumindest seine eigene Haltung reflektiert, gehen derartige Diskussionen oft schon rein sprachlich in die Irre.

Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job [interpreting quantum theory] was done 50 years ago.
Murray Gell-Mann
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Geändert von TomS (02.02.19 um 10:35 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #188  
Alt 03.02.19, 08:14
it77 it77 ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 20.01.2019
Beiträge: 83
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Man könnte aber bsw. Spin up häufiger vorfinden, als es ohne SP möglich wäre. (Spin down dann dementsprechend seltener, natürlich.)
p(ψ,rein) = p(ψ,gemischt) + (½ ψ₁ψ₂)

Der Interferenzterm (½ ψ₁ψ₂) ist der Grund, weshalb man Spin up häufiger oder seltener vorfinden kann? Ist das so zu verstehen?

Ich interpretiere das mal so:

Im gemischen Zustand finde ich mit Sicherheit eine 50%/50%-Verteilung im Gesamtensemble vor.

Im reinen Zustand wird auch eine 50%/50%-Verteilung erwartet, allerdings nur "im Mittel". Es sind also Abweichung möglich.

Wenn eine Abweichung von der 50%/50%-Verteilung vorhanden ist, kann ich auf SP schließen.

Geändert von it77 (03.02.19 um 08:30 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #189  
Alt 03.02.19, 08:52
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.728
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Ein real existierender Kollaps widerspricht einer Realität, die mittels der unitären Zeitentwicklung beschrieben wird. Daher muss eine Kollaps-Interpretation den Anspruch, die Realität - im Sinne von dem was tatsächlich ohne Messung real ist - zu beschreiben, aufgeben.

Ein beobachteter Kollaps widerspricht weder auf der formalen / logischen Ebene noch in der Realität der Unitarität. Ersteres zeigt uns die Dekohärenz sowie die darauf aufbauende moderne Auffassung der Everettschen Interpretation explizit.
Gut dargelegt, danke für die Aufklärung. Und zugegeben, das Beispiel mit dem Regenbogen war suboptimal und ev. ein wenig provokant.

Unklar ist mir noch, was genau du mit "Realität, die mittels der unitären Zeitentwicklung beschrieben wird." meinst. Für mich klingt das nach der ontischen Interpretation der Wellenfunktion.

Und schließlich, was würde ein Vertreter der instrumentalistischen Position zu real existierendem vs beobachtetem Kollaps sagen?
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
Mit Zitat antworten
  #190  
Alt 03.02.19, 09:23
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 05.03.2009
Beiträge: 4.324
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
p(ψ,rein) = p(ψ,gemischt) + (½ ψ₁ψ₂)

Der Interferenzterm (½ ψ₁ψ₂) ist der Grund, weshalb man Spin up häufiger oder seltener vorfinden kann? Ist das so zu verstehen?

Ich interpretiere das mal so:

Im gemischen Zustand finde ich mit Sicherheit eine 50%/50%-Verteilung im Gesamtensemble vor.

Im reinen Zustand wird auch eine 50%/50%-Verteilung erwartet, allerdings nur "im Mittel". Es sind also Abweichung möglich.

Wenn eine Abweichung von der 50%/50%-Verteilung vorhanden ist, kann ich auf SP schließen.
Du bist gerade zu sehr auf den Spezialfall 50/50 konzentriert, denke ich. Das ist aber nicht die ganze Welt des Spins. Nehmen wir mal nur die Elektrone, die Spin up ("vertikal") gezeigt haben, und messen anschließend "horizontal" (wir drehen die Achse um alpha=Pi/2), dann finden wir eine 50/50 Verteilung zwischen "links" und "rechts".

Wie sieht es aber bei anderen Winkeln aus, 0 < alpha < Pi/2?
Einmal gemischt und einmal rein?
__________________
Gruß, Johann
------------------------------------------------------------
Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
------------------------------------------------------------

E0 = mc²
Mit Zitat antworten
Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Forumregeln
Es ist Ihnen nicht erlaubt, neue Themen zu verfassen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, auf Beiträge zu antworten.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Anhänge hochzuladen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Ihre Beiträge zu bearbeiten.

BB-Code ist an.
Smileys sind an.
[IMG] Code ist an.
HTML-Code ist aus.

Gehe zu


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 10:08 Uhr.


Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm