Dekohärenz und andere Quantenmißverständnisse

[Hawkwind]

Zitat von richy

Die VWI und BM koennen den nichtlokalen Vorgang realistisch also folkloristisch erklaeren. Welche Annahmen muss dagegen die KD treffen ?
Gruesse

Kein schlechter Witz: es ist also realistisch, wenn sich der Messende im Moment der Messung samt seinem restlichen Universum vervielfältigt, um alle möglichen Messergebnisse zu realisieren. Insbesondere wird es spannend, wenn ein
kontinuierliches Spektrum von Eigenwerten der Messgröße vorliegt; dann haben wir eine unendliche und nicht abzählbare Anzahl von Welten, die neu entsteht.

Nee, bedankt ... .

Es macht doch keinen Sinn, den metaphysischen Charakter der anderen Deutungen zu verdrängen, oder sind wir hier in der Waschmittelwerbung ?

[richy]

Hi Hawkwind

... es ist also realistisch, wenn sich der Messende im Moment der Messung samt seinem restlichen Universum vervielfältigt, um alle möglichen Messergebnisse zu realisieren.

Das haengt alleine von deiner Vorstellungskraft und persoenlichen Vorzuegen ab. VWI und BM vertreten den physikalischen Realismus. Die BM sogar ohne die von dir bemaengelten realisierten Parallelwelten. Deshalb doch auch die Anspielung auf das Folkloristische seitens der KD. Wie schon oefters erwaehnt . Ich wuerde die Betonung auf "physikalisch" legen. Nur darauf kommt es an. Andere Welten sind wie die Zukunft irreal, orthogonal zu unserer Realitaet aber physikalisch.

Insbesondere wird es spannend, wenn ein kontinuierliches Spektrum von Eigenwerten der Messgröße vorliegt; dann haben wir eine unendliche und nicht abzählbare Anzahl von Welten, die neu entsteht.

Wenn die Quantenwelt quantisiert ist passiert dies nicht.

Es macht doch keinen Sinn, den metaphysischen Charakter der anderen Deutungen zu verdrängen ...

Ganz genau ! Schreib das insbesonders mal Herrn Lesch.
Soll ich jedesmal betonen, dass der Ausdruck Viele Welten bedeutet, dass der Konfigurationsraum als Viele Welten interpretiert werden kann ? Das wird doch immer wieder ausgebadet. Dass die SGL dabei nicht modifiziert werden muss dagegen nicht.
Also um es deutlich zu sagen : Viele Welten = Viele Welten.
Man koennte es ja missverstehen
Und Kopenhagen ist eine Stadt in Daenemark.

Wie erklaerst du die Nichtlokalitaet ?

[richy]

Es macht doch keinen Sinn, den metaphysischen Charakter der anderen Deutungen zu verdrängen ...

Daher finde ich diese Grafik auch recht aufschlussreich. Man haette es natuerlich gerne ohne Spekulationen lokal und realistisch. Das Waschmittel gibt es leider nicht.



Ich wuerde aber gerne wieder darauf zurueckkommen, wie man die Dekohaerenz mit der unphysikalischen Eigenschaft von PSI und der Nichtlokalitat vereinbaren koennte.

[Hawkwind]

Hallo richy,

Zitat von richy

Hi Hawkwind
Das haengt alleine von deiner Vorstellungskraft und persoenlichen Vorzuegen ab. VWI und BM vertreten den physikalischen Realismus.

Dafür verstoßen sie massiv gegen ein Design-Qualitätsmerkmal physikalischer Theorien - gegen Minimalität. Im besonderen die VWI verstößt maximal dagegen, indem sie die Existenz unbegrenzt vieler unbeobachtbarer Welten postuliert. Was BM angeht, wer berechnet schon unbeobachtbare Pilotwellen, um beispielsweise die Energieniveaus eines Atoms zu bekommen ? Ich finde, dass diese Punkte diesen beiden Deutungen viel Attraktivität nimmt.

Zitat von richy

Wenn die Quantenwelt quantisiert ist passiert dies nicht.

Was ist denn die "quantisierte Quantenwelt" ?
Es geht hier um die Quantenmechanik, wie man sie im Physikstudium im 3. - 4. Semester an der Uni kennenlernt. In der Quantenmechanik bilden die Energie-Eigenwerte ungebundener Zustände ein kontinuierliches Spektrum.

siehe z.B. §9.4 in
photonik.physik.hu-berlin.de/ede/06theophys3/061107.pdf

In einer "Supa-Dupa Theory Of Everything". die es noch nicht gibt, mögen Raum und Zeit und alle möglichen Observablen ja gekörnt sein. Weiss man nicht, ist pure Spekulation. Hier geht es um die die Deutungen der Quantenmechanik, wie wir sie kennen und nicht um die Vereinheitlichung von allem.

Zitat von richy

Wie erklaerst du die Nichtlokalitaet ?

Ich erkläre sie nicht; ich nehme sie zur Kenntnis. Die Natur ist halt so.
Es ist nicht das Ziel der Physik zu erklären, warum die Natur so ist, wie sie ist.

Gruß,
Hawkwind

[Timm]

llo Gandalf,

Zitat von Gandalf

Dann wird das mit der Dekohärenz imho auch auf einmal ganz klar verstehbar: Dekohärenz = (nichts anderes als) Verschränkung!

Ich fürchte, das ist mißverständlich.
Dekohärenz ist zunächst mal die Beschreibung eines Phänomens. Gemeint ist der fortschreitende Verlust der Interferenzfähigkeit, daher ja auch der Name Dekohärenz. Im Falle des DS-Experimentes geht diese mit einem fortschrteitenden "Auswaschen" der Interferenzstreifen einher.

In der neueren Literatur wird der Dekohärenz-Prozess mit einer zunehmenden Verschränkung des Quantenobjekts mit der Umgebung identifiziert, wobei Weg-Information preisgegeben wird. Von der Wirkung her gesehen ersetzt die umgebungsinduzierte Dekohärenz das Kollaps-Postulat. Diese Auffassung kommt ohne Aufspaltung in die vielen Welten aus. Sie schließt die Verschränkung bis in den makroskopischen Bereich nicht grundsätzlich aus, wohl aber deren Beobachtbarkeit im Alltag.

Der Dekohärenz-Prozess läßt sich prinzipiell auch mit den GRB-Theorien (Ghirardi, Rimini und Weber) abbilden. Demnach tritt der Kollaps der Wellenfunktion spontan auf und mit zunehmender Masse der Partikel häufiger. Diese Kollaps-Theorien (Verschränkung ist hier kein Thema) klingen ziemlich gekünstelt und werden nach meinem Eindruck in der Fachwelt nicht mehr ernsthaft diskutiert.

Zeilinger erwähnt Zeh zwar nicht namentlich, setzt sich aber mit der VWI auseinander.

Gruß, Timm

[richy]

Hi Hawkwind

Dafür verstoßen sie massiv gegen ein Design-Qualitätsmerkmal physikalischer Theorien - gegen Minimalität.

Das sehe ich nicht als Argument an, denn es ist ja nicht gesichert, dass sich auch das Universum an vom Menschen in seinem Erlebnisraum entdeckte Designmerkmale haelt. Gerade wenn man sich astronomische Bilder anschaut, z.B Groessenverhaeltnisse astronomischer Objekte, kann ich kein Sparsamkeitsprinzip, keine Minimalitaet erkennen.
Ein Universum in einem Kubikmeter, in a nutshell, wuerde ich als sparsam betrachten.
Ok klar. Minimalprinzipien gibt es schon in der Natur. Aber nicht ueberall.
Erzeugt die Inflationstheorie nicht astromomische Paralleluniversen ?
Wir haben gerade erst angefangen Design Merkmale ausserhalb unserers Erfahrungsraumes zu erforschen. Und upps schon die RT zeigt. So manches ist dort anders.

Was ist denn die "quantisierte Quantenwelt" ?

Ich dachte daran, dass es dort nur quantisierte Groessen gibt. Das haengt auch mit dem Begriff der Unendlichkeit zusammen. Selbst Mathematiker sind sich nicht einig ob "Unendlichkeit" nun lediglich ein geistiges Konstrukt ist oder tatsaechlich existiert. Existiert diese nicht gib es auch keine unendlich kleine Groesse. Auch keine "Null" und damit keine kontinuierlichen Groessen. Eine Frage die mich schon sehr lange beschaeftigt. Denn dann waere die Infinitesimalrechnung nur eine Naeherung (physikalischer) Differenzengleichungen. Die Natur waere nur ueber Differenzengleichungen exakt beschreibbar. Nicht ueber Differentialgleichungen. Das waere zugegeben ziemlich abgefahren. Mathematische Folklore. Denoch sehr aktuell. Denn praktisch bleibt der Quantenmechanik nichts anderes uebrig als komplexere Problemstellungen mittels Digitalrechnersimulationen zu loesen.

In der Quantenmechanik bilden die Energie-Eigenwerte ungebundener Zustände ein kontinuierliches Spektrum.

Auf dem Digitalrechner wirst du das Spektrum quantisieren muessen. Du bemaengelst die Einschraenkung einer allgemeine Quantisierung und in der "Just Calculate" Mentalitaet musst du gerade diese anwenden.
Ausser du rechnest Schulstoff durch.

Dein Argument ist dennoch sehr gut. (Mir auch nicht neu)
Ich halte das fuer eine zentrale Frage.
Tegmark verwendet meines Wissen die Planklaenge als Raumquantisierung.

Dazu noch andere Aspekte :
1)
Der Mensch selbst ist eine Entscheidungsmaschine. Aber wann treffen wir denn mal bewusst Entscheidungen ? Auesserst selten. Meist fuegen wir uns der determinmierten Notwendigkeit.
Ein Elementarteilchen in Gesellschaft kann auch nicht tun und lassen was es will :
Wer sagt denn, dass alle Zustaende in dem kontinuierlichen theoretischen Spektrum erlaubt sind ? Erlaubt in dem Sinne, dass sie in der Realitaet, also im Zusammenhang mit dem ganzen Universum, der globalen Entropie, nicht gegen physikalische Erhaltungssaetze verstossen ?
Kein Teilchen darf einen Platz einnehmen in dem es physikalischen Gesetzen widerspricht.
Insbesonders den Gesetzen der Thermodynamik. Um dies zu ueberpruefen muesstest du fuer deine 3. Semesteraufgabe real einen La placeschen Daemon einsetzen, der ein 10^80 Koerperproblem loesen kann. Vielleicht bleiben praktisch 10^9 oder10^6 oder 11 Moeglichkeiten uebrig. Wer weiss das schon ?
Der objektive Zufall ist in der Praxis stets mit dem determinierten Zufall (Chaos) ueberlagert.
2)
Die praktisch verbleibenden Moeglichkeiten sind physikalisch. Dennoch so irreal wie die Zukunft. Da kann es auch googol von Szenarien geben. Darueber regt sich allerdings niemand auf und zweifelt aufgrund von Minimalprinzipien gar an der Zeit. Oder fordert eine diskretisierte Zeit. Blos wenn man die Zeit umformuliert zu Moeglichkeiten, dann kommen die bekannten Einwaende.
Zeit und Moeglichkeit ist fast das Selbe. Aus mathematischer Sicht ist es das Selbe.
3)
Folgendes Beispiel ist dir sicherlich bekannt :
Gegeben sei ein kontinuierliches Gluecksrad, also ohne diskretisierte Rasterung. Der Umfang des Rades soll die Glueckszahlen 0-2Pi darstellen. Ich waehle die Zahl 1.47586
Es faellt leider die Zahl 1.475861. Pech ? Wie gross ist die Wahrscheinlichkeit, dass meine Zahl ueberhaupt faellt. Sie ist natuerlich gleich Null.
Wie man dieses anscheinende Paradoxon umgeht, dass das Gluecksrad daher an gar keinem vorhergesagten Punkt anhaelt ist natuerlich bekannt. Kontinuierliche Wahrscheinlichkeiten haben nun mal so ihre Tuecken. Kumulative oder diskrete Wahrscheinlichkeiten schon etwas weniger.
Geht man dann noch von physikalischen Dekohaerenzzeiten aus, einer gewisen Traegheit relativieren sich vielleicht die googolplex Parallelwelten.

Ist die Natur diskret oder kontinuierlich ? Das ist ueberhaupt die fundamentale, zentrale Frage. Die sicherlich noch mehrere Generationen beschaeftigen wird.

Es ist nicht das Ziel der Physik zu erklären, warum die Natur so ist, wie sie ist.

Das sehe ich anders. Man erstellt ein mathematisches Modell. Und das ist ein abstrahiertes Abbild der Natur. Und anhand des Modells erklaert man die Prinzipien der Natur. Und diese Modelle verfeinert man immer mehr, so dass sie ein immer genaueres Abbild darstellen. Die Modelle ueberprueft man experimentell. Die KD loest dieses Prinzip natuerlich auf. Das war mal. Die wissenschaftliche Vorgehensweise in der sich Beschreibung (Mathematik) und Physik (Experiment) ergaenzen. Beides zwingend existiert.Nur noch Folklore.
Fuer PSI soll kein beschriebenes Objekt mehr existieren. Der Schnittpunkt an dem die wissenschaftliche Vorgehensweise aufgegeben wurde war der Wellenkollaps. Und wie man aufgrund der Dekohaerenz nun doch deutlich sieht war dies ein bischen zu verfrueht angenommen.

Zur Nichtlokalitaet

Ich erkläre sie nicht; ich nehme sie zur Kenntnis.

Das ist die "Calculate" Einstellung die sicherlich auch sinnvoll ist.
Man kann die Nichtlokalitaet aber bereits ueber eine einzige zusaetzliche Moeglichkeitskoordinate in einem sehr vereinfachten Modell erklaeren.
Prof. Zeh hat nicht einmal ein vereinfachtes neues Modell betrachtet sondern lediglich die SGL um Erklaerungen zu finden. Und man muss doch zugestehen, dass dies sehr erfolgreich war.

Gruesse

[Bauhof]

Zitat von richy

Das sehe ich nicht als Argument an, denn es ist ja nicht gesichert, dass sich auch das Universum an vom Menschen in seinem Erlebnisraum entdeckte Designmerkmale haelt. Gerade wenn man sich astronomische Bilder anschaut, z.B Groessenverhaeltnisse astronomischer Objekte, kann ich kein Sparsamkeitsprinzip, keine Minimalitaet erkennen.
Ein Universum in einem Kubikmeter, in a nutshell, wuerde ich als sparsam betrachten. Ok klar. Minimalprinzipien gibt es schon in der Natur.

Hallo richy,

du hast m.E. das Argument Minimalität von Hawkwind falsch verstanden. Es geht dabei nicht um Minimalprinzipien (z.b. in der Natur), sondern darum, dass beim Aufstellen einer physikalischen Theorie mit ontologischen Annahmen sparsam umgegangen werden soll.

Die Viele-Welten-Theorie benötigt ein Maximum von ontologischen Annahmen, nämlich die Existenz vieler Welten, nur um einen gewissen (nicht definierbaren) Realismus retten. Dieser Preis ist zu hoch.

Dass dieser Preis dafür zu hoch ist, ist jedenfalls die voherrschende Ansicht der Physiker. Du hast offenbar ganz andere Bücher gelesen als ich.

M.f.G. Eugen Bauhof

[Sion]

Zitat von richy

Hi Sion

Warum solle es gehaessige Polemik sein, wenn man auf den irrealen Charakter der KD aufmerksam macht ? Man kann den psycho, irrealistischen, abtrakten Faktor aus der KD nicht entfernen, denn sonst entspraeche sie einem Realismus.

Zwischen "psycho" und "abstrakt" meine ich doch einen meilenweiten Unterschied zu erkennen.

Zitat von richy

Alice und Bob messen im EPR Experiment korrelierte Groessen.
Kannst du folgende Fragen dazu beantworten ? :

- Gibt es zwischen Alice und Bobs Messobjekten eine physikalische Verbindung ?

(Gibt es "nichtphysikalische Verbindungen"?)
Die Antwort lautet wohl nein, das würde gegen RT verstoßen.

Zitat von richy

Die VWI und BM koennen den nichtlokalen Vorgang realistisch also folkloristisch erklaeren.

Leider lassen sich die Aussagen der VWI weder belegen noch widerlegen (und wie "physikalisch" ist das denn?) und BM steht auf dem Kriegsfuss mit der RT.

Zitat von richy

- Stellt PSI eine Verbindung dar ?

Verstehe die Frage nicht.

Zitat von richy

- Wenn ja :
PSI ist eine Beschreibung ohne beschriebenes Objekt. Wo "existieren" Beschreibungen ?
In der Natur oder in unseren Koepfen ?

Zitat von richy

- Wie wuerdest du die Dekohaerenz ueber die KD erklaeren ?

Keine Ahnung. Ich dachte bisher, Dekohärenz wäre eine Erklärung dafür, warum makroskopische Objekte keine Quanteneigenschaften aufweisen (Superposition etc.) Ursprünglich wurde wohl angenommen, dass dafür Beobachter verantwortlich sind, woraufhin Schrödinger seine Katze in die Kiste gesteckt hat. Soweit ich mich errinere, ist diese Annahme aber nicht die Hauptaussage der KD.

Zitat von richy

Die einfache Vorstellung, dass die Natur sich selbst misst reicht aber nicht aus um die Nichtlokalitaet zu erklaeren !

Dekohärenz erhebt überhaupt keinen Anspruch darauf, die Nichtlokalität zu erklären. Imho.

Zitat von richy

Ist die Bezeichnung "morphogenes Feld" auch eine gehaessige Polemik ?

Weiß nicht... Ist es?

Zitat von richy

Dann bescheibe mal wie du dir eine Beschreibung in der Natur vorstellst die dort tatsaechlich zusammen mit physikalischen Objekten existiert. Abstakte und physikalische Welt vermischen sich.

Eine Beschreibung... in der Natur... die mit physikalischen Objekten existiert... Muss ich das verstehen?

Den Rest kapiere ich auch nicht so ganz...

[Gandalf]

Hallo Hawkwind!

Zitat von Hawkwind

Es ist nicht das Ziel der Physik zu erklären, warum die Natur so ist, wie sie ist.

Das ist nicht Physik was Du beschreibst, sondern (D)eine private Interpretation und (üble) Philosophie: Instrumentalismus. Ein sehr bequemer Standpunkt um sich um Antworten drücken zu können - eben ver_antwortungs_los.

Gäbe die Physik (bzw. die Naturwissenschaft schlechthin) es auf, die "Welt erklären" zu wollen, gibt sie sich selbst auf und wird nutzlos. 'Esoterik' - diesmal im wahrsten Sinne des Wortes

Wie will man z.B die Milliardenausgaben für einen LHC rechtfertigen - gegenüber denjenigen die diese von ihrer persönlichen Existenzsicherung absparen müssen?

Nicht umsonst heisst Physik "Natur-Lehre".

Es lässt sich ein beliebig intelligenter und "wissender" Computer denken, der Dir mathematische Lösungen für alle Probleme der Welt liefert. Aber was nutzt es, - wenn keiner die Lösung 'versteht' und sie man in der Folge nicht anwenden kann?

Im besonderen die VWI verstößt maximal dagegen, indem sie die Existenz unbegrenzt vieler unbeobachtbarer Welten postuliert. Was BM angeht, wer berechnet schon unbeobachtbare Pilotwellen, um beispielsweise die Energieniveaus eines Atoms zu bekommen ? Ich finde, dass diese Punkte diesen beiden Deutungen viel Attraktivität nimmt.

..daher wird vielleicht ein Schuh draus, wenn man diese beiden Interpretationen mal miteinander kombiniert Sie haben haben ja eine identische Basis. Und: Interpretationen können beliebig interpretiert werden, so lange sie im widerspruchsfreien Kontext zur Basistheorie stehen.

Den gemeinsamen Nenner der beiden Interpretationen lege ich jetzt einfach mal fest (und es ist das was richy wohl versucht anzudeuten): Es ist ein Hologramm!
- Zunächst ist dieses selbst 'zentral' für das Verständnis der Gedanken von D. Bohm. http://www.klawi.de/bohm.htm
- andererseits spricht man (Zeh) in der VWT vom "Konfigurationsraum", -- der sich bei näherer Beschau - exakt wie ein Hologramm (hier: die Holografische Fotoplatte) zu verhalten scheint!

Was hindert uns 1*1 zu multiplizieren?

zum Hologramm:

Unter diesem Aspekt verstößt die VWI gegen das Minimalprinzip, sondern postuliert nichts anderes als eine (holografischen) Hintergrund (" eine einzige Fotoplatte"). Dieser 'EINE' Hintergrund zeigt sich bei verschiedenen "Standard-Experimenten" der Quantenpyhsik - und erscheint nur 'unter Annahme, das nur eine einzige Beobachtung möchlich wäre' - gesplittet.

^^Genauso, wie wenn der Beobachter eines Holgrammes, das auf dem 50 Euro Schein angedruckt ist, annehmen würde, es wären "viele Bilder hintereinander" auf dem Schein, - wenn er ihn kippt.^^

Sind nun tatsächlich "viele (abzählbare) Bilder" auf dem Schein - oder haben wir nur den Eindruck, das es viele sind (und dieser Eindruck eher unseren begrenzenden Sinnesorganen geschuldet ist)?


zu den Führungswellen:
Der Determinsismus der Quantenwelten kann nie vollständig erfasst werden. - D.h. aber nicht, das es hier "gesetzlos" abläuft. (Sonst könnte ein Quantencomputer weder funktionieren, noch überhaupt "gedacht" werden. Es ist also davon auszugehen, das es Kausalbeziehungen zwischen Quantensystemen gibt, die als Führungswelle "verstanden werden könnten"

Auch hier wieder als Beispiel ein Hologramm. Jeder der schon mal ein "Holografiemuseum" besucht hat, kennt das: Ich laufe an einem "Mikroskop" vorbei, das an der Wand hängt. Aber nicth genut: Blickt man durch das "Okular", sieht man (und nur wenn man tatsächlich exakt diesen Blickwinkel einnimmt) eine "Fliege auf dem Objektträger des Mikroskops".

Also: Auch hier wird der Beobachter "pilotiert" unter ganz bestimmten Blickrichtungen bestimmte (und nicht beliebige!) Beobachtungen machen zu können. - Und das ist auch nicht trivial: Es ist das anthropische Prinzip, das wir in der Kosmologie wiederfinden.

Aspekte der VWI und BM ergeben zusammen - mehr als die Summen ihrer Teile und lösen viele (scheinbare) Widersprüche auf. Ich weis nicht warum man diesen Zusammenhängen nicht mehr Beachtung schenkt und stattdessen lieber Diskussionen der 50 er Jahre rezitiert und wiederkaut. Die VWT würde behaupten, das ständig neue Universen (manche meinen gar aus dem "Nichts") entstehen würden, - würde gegen Occams Messer verstoßen, - es kann keine nichtlokalen Variablen geben (keinen Determinisums) usw. usw. laber laber laber - es wird wirklich langsam langweilig.


Viele Grüße

[Hawkwind]

Zitat von Gandalf

Hallo Hawkwind!


Das ist nicht Physik was Du beschreibst, sondern (D)eine private Interpretation und (üble) Philosophie: Instrumentalismus. Ein sehr bequemer Standpunkt um sich um Antworten drücken zu können - eben ver_antwortungs_los.
...
Viele Grüße

Diese unsachlichen kritischen Bemerkungen muss ich doch energisch zurückweisen.
Worum geht es denn in der Physik ?

Physik basiert auf Beobachtungen und versucht von den Beobachtungen zu abstrahieren, d.h. Naturgesetze oder Modelle zu erraten, die geeignet sind, weite Spektren von Beobachtungen qualitativ und auch quantitativ korrekt zu erklären. Die Physik wird aber niemals sagen können, warum die Gesetze so sind, wie sie sind oder warum Modell A eine brauchbare Beschreibung liefert und Modell B nicht. Oder z.B. die Frage danach, warum die Quantenmechanik nichtlokal ist.

Es geht um Verifizierung bzw. eher um mögliche Falsifizierung dieser Modelle - so auch beim LHC. Und das sind extrem wertvolle Erkenntnisse.

Wer Antworten will, warum die Natur ist, wie sie ist, der wird aber enttäuscht werden.