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

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  #11  
Alt 08.04.12, 10:21
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Registriert seit: 07.12.2008
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von MCD Beitrag anzeigen
Hi Bauhof, ist das so? Gr. MCD
Hallo MCD,

es ist so.
Beide Aspekte gleichzeitig mit beliebiger Schärfe messen geht nicht. --> Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation.

M.f.G. Eugen Bauhof
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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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  #12  
Alt 08.04.12, 11:30
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
Selbstverständlich befindet sich ein Elektron stets in einem Zustand.
Vorsicht RoKo, so salopp gehts nicht. Die EPR Experimente zeigen, daß etwa der Spin eines Teilchens vor der Messung nicht definiert ist.

Einen wenngleich bizarren Ausweg bietet die Viele-Welten-Interpretation. Dann sollte man das aber dazu sagen.

Gruß, Timm
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #13  
Alt 08.04.12, 11:47
MCD MCD ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Hallo MCD,

es ist so.
Beide Aspekte gleichzeitig mit beliebiger Schärfe messen geht nicht. --> Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation.

M.f.G. Eugen Bauhof
Hallo Bauhof,

so (mit Hinweis auf die Unschärfe) hört sich das ja auch schon anders an.
Ohne diese Einschränkung ist deine Aussage
Zitat:
Zitat von Bauhof:
Ob man z.B. den Impuls oder den Ort des Teilchens messen will. Beides zugleich geht nicht.
irritierend bzw. falsch, da man sehr wohl Impuls und Ort gleichzeitig messen kann.

Gr.
MCD
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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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  #14  
Alt 08.04.12, 11:53
amc amc ist offline
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hi Mirko,

Zitat:
Zitat von Mirko Beitrag anzeigen
Warum sind die Dinge stets so wie wir sie erwarten. Zumindest vom rein logischen Aspekt aus, wenn doch quantenmechanisch alles objektiv zufällig ablauft !
die Ereignisse, zwischen denen der quantenmechanische Zufall entscheidet, geschehen objektiv zufällig. Aber nicht alle Möglichkeiten sind auch gleich wahrscheinlich. Z.B. wird man ein Elektron im Normalfall so gut wie niemals im Atomkern antreffen, weil hierfür die Wahrscheinlichkeit sehr nahe bei Null liegt.

Vielleicht hilft das etwas, bin auch nur Laie.

Grüße, AMC
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  #15  
Alt 08.04.12, 13:03
RoKo RoKo ist offline
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hallo Timm,

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Vorsicht RoKo, so salopp gehts nicht. Die EPR Experimente zeigen, daß etwa der Spin eines Teilchens vor der Messung nicht definiert ist.
Das ändert nichts daran, dass sich ein quantenmechanisches System in einem Zustand befindet. Zustand bedeutet ja nicht, dass Eigenschaften, die man einem solchen System aufzwingen kann, definitiv vorliegen. Mit dem Spin bezüglich einer Raumrichtung verhält es sich so wie mit der Polarisation bei Photonen - im Normalfall undefiniert. Durch einen experimentellen Eingriff, der (abweichend von den üblichen Geflogenheiten) in der Quantenmechanik "Messung" heisst, wird dem System eine Polarisation bzw. Spinrichtung aufgezwungen.

Im Falle der EPR-Experimente haben wir es übrigens mit mindestens zwei verschränkten "Teilchen" zu tun. Durch einen experimentellen Eingriff wird dem System als Ganzes eine Polarisation bzw. Spinrichtung aufgezwungen. Photonen (Bosonen) verhalten sich dabei symmetrisch; Elektronen (Fermionen) antisymmetrisch.

Bei genauerer Betrachtung der mathematischen Struktur der Wellenfunktion ist der Zustand eines quantenmechanischen Systems nur ein komplexwertiger energetischer Zustand. Ein Elektron z.B. hat eine Ruhemasse, eine Ladung, eine Spin-Zahl und ggf. zusätzliche Energie. Mehr Eigenschaften hat es nicht. Alles andere sind kontextuelle Eigenschaften, die mit der "Messung" dem Elektron aufgezwungen werden. (siehe auch Kochem-Specker-Theorem).
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mit freundlichem Gruß aus Hannover

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  #16  
Alt 08.04.12, 14:14
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
... warum erzählst du interessierten Laien immer deine ideologischen Märchen?
Hallo RoKo,

erspare uns bitte in Zukunft deine Polemik.

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
Selbstverständlich befindet sich ein Elektron stets in einem Zustand.
So einfach ist das leider nicht. Ich weiß nicht, was du mit 'Zustand' genau meinst, ich unterstelle mal, dass du dir vorstellst, dass man dem Elektron in jedem Augenblick eine wohldefinierte Position und eine wohldefinierten Impuls zusprechen kann. Das ist nicht der Fall. Anton Zeilinger formuliert das in seinem Buch [1] auf Seite 84 wie folgt;

Zitat:
Hier sind wir bei einem sehr wichtigen Punkt angelangt, der immer wieder betont werden muss: Wir müssen jedem einzelnen Elektron ein Wellenpaket zuordnen. Das Elektron trägt daher nicht einen bestimmten Impuls, also eine wohl definierte Geschwindigkeit, und es ist nicht an einem wohldefinierten Ort lokalisiert. Das Wellenpaket drückt sowohl die Unschärfe der Geschwindigkeit als auch die Unschärfe des Ortes aus. Wenn wir uns entscheiden, den Ort zu messen, werden wir das Elektron irgendwo innerhalb des Wellenpakets finden. Die Unschärfe des Ortes des Elektrons ist plötzlich sehr viel kleiner geworden. Das Elektron, sagen die Physiker, ist durch die Messung lokalisiert worden.

Das Experiment hat also nicht einen Ort ergeben, an dem sich das Elektron vor der Messung befand. Durch diese Messung hat das Elektron aber auch eine viel größere Impulsunschärfe erhalten, eine viel größere Unscharfe in seiner Geschwindigkeit. Alles, was wir vorher hatten, war das Wellenpaket, das lediglich vorschreibt, wo das Elektron mit welcher Wahrscheinlichkeit gefunden werden könnte, mehr nicht.
Zeilinger schreibt weiter auf Seite 92:

Zitat:
Wir haben eben erfahren, dass die Heisenbergsche Unschärfebeziehung allen Versuchen, den Quantenzustand eines Teilchens, etwa eines Elektrons, vollständig zu bestimmen, ein Ende setzt. Um es kurz zu wiederholen:

Wir müssen entscheiden, was wir messen wollen, beispielsweise den Ort oder den Impuls, und wenn wir dann eines von beiden messen, bekommen wir die entsprechende Antwort, die uns im Allgemeinen nicht einmal sagt, dass das Teilchen diese Eigenschaft vor der Beobachtung hatte. Außerdem hat sich der Zustand des Teilchens durch die Beobachtung sehr verändert.
Das heißt, wir dürfen dem Elektron vor der Messung nicht irgendeinen Zustand zusprechen.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Zeilinger, Anton
Einsteins Spuk.
Teleportation und anderer Mysterien der Quantenphysik

München 2005. ISBN=978-3-570-00691-7
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Hermann Minkowski
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  #17  
Alt 08.04.12, 14:27
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Bauhof Bauhof ist offline
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Zitat:
Zitat von MCD Beitrag anzeigen
Hallo Bauhof, so (mit Hinweis auf die Unschärfe) hört sich das ja auch schon anders an. Ohne diese Einschränkung ist deine irritierend bzw. falsch, da man sehr wohl Impuls und Ort gleichzeitig messen kann.
Hallo MCD,

ja.
Aber beide gleichzeitig nicht mit beliebiger Schärfe.

Außerdem kann man doch Mirko (offenbar ein "Quantenbeginner") nicht sofort in epischer Breite die Quantentheorie erklären wollen. Es genügen doch vorerst einfache, wenn auch unscharfe Erklärungen. Die Feinheiten kann er im Moment sowieso noch nicht erfassen.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hermann Minkowski
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  #18  
Alt 08.04.12, 14:52
Mirko Mirko ist offline
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen

Außerdem kann man doch Mirko (offenbar ein "Quantenbeginner") nicht sofort in epischer Breite die Quantentheorie erklären wollen. Es genügen doch vorerst einfache, wenn auch unscharfe Erklärungen. Die Feinheiten kann er im Moment sowieso noch nicht erfassen.

M.f.G. Eugen Bauhof

Ich befürchte du hast Recht

Nur wenn man das ganze Thema mal losgelöst und/oder laienhaft betrachtet, dann gehen die Dinge doch fast schon ins Philosophische,oder ?

Die Interpretationen dieser quantenmechanischen Effekte und deren ,teilweise sich widersprechenden Erkenntnisse sind ja, soweit ich es beurteilen kann, wissentschaftlich äusserst schwierig bis gar nicht zu erklären !

Vieleicht geht es wirklich in die Richtung, Wissenschaftsübergreifend argumentieren zu müssen !
Natur-und Geisteswissenschaften hängen möglicherweise enger zusammen als bisher vermutet !

.......oder so! :-)
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  #19  
Alt 08.04.12, 17:22
RoKo RoKo ist offline
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hallo Bauhof,

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
.. Das heißt, wir dürfen dem Elektron vor der Messung nicht irgendeinen Zustand zusprechen.
Ein quantenmechanischer Zustand ist kein klassischer Zustand. Ich hatte das bereits in der Antwort an Timm erläutert. Der quantenmechanische Zustand sollte nicht mit Eigenschaften, die bei einer Messung produziert werden, verwechselt werden.

Das Problem deiner Missverstände meiner Beiträge liegt in deinem Verständnis von Messung. Nach (nicht nur meinem) Verständnis von Messung handelt es sich dabei um einen physischen Vorgang, bei dem (mindestens) zwei Objekte miteinander in Wechselwirkung treten, womit ggf. eine weitere Dynamik angestossen wird. Eine "Ortsmessung" findet z.B. auch beim Beta-Zerfall durch K-Einfang statt, durch den wir dann über die Zerfallsprodukte indirekt Auskunft erhalten. "Messung" ist also keinesfalls an menschliche Beobachter gebunden. Darüber hinaus ist, anders als in allen anderen Bereichen, eine quantenmechanische Messung keine Feststellung von "an sich" vorhandenen Eigenschaften, sondern es ist ihre Herstellung. (Leider können sich diverse Physiker nicht dazu durchringen, diesen hier völlig unangebrachten Begriff zu ersetzen.)
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mit freundlichem Gruß aus Hannover

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  #20  
Alt 08.04.12, 18:44
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Konsequenze der Quantenmechanik

Hi RoKo,

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
Ein quantenmechanischer Zustand ist kein klassischer Zustand. Ich hatte das bereits in der Antwort an Timm erläutert. Der quantenmechanische Zustand sollte nicht mit Eigenschaften, die bei einer Messung produziert werden, verwechselt werden.
Du hast überwiegend geschrieben, was der quantenmechanische Zustand nicht ist, worüber keine Uneinigkeit besteht. Und wer wollte die Komplexwertigkeit abstreiten, oder daß dieser Zustand nicht klassisch ist?

Hier zu Deiner Info zum Zustand (Quantenmechanik):
Zitat:
In der quantenmechanischen Behandlung eines physikalischen Systems ist der momentane Zustand des Systems ein mathematisches Objekt, mit dem für jede am System mögliche (fehlerfreie) Messung und für jedes der dabei möglichen Messergebnisse die Wahrscheinlichkeit berechnet werden kann, mit der das betreffende Messergebnis erhalten wird.
Dies beispielhaft, in anderen Quellen steht's ähnlich.

Gruß, Timm
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Ge?ndert von Timm (08.04.12 um 18:51 Uhr)
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