Realität in der Quantenphysik

[quantquant]

Hallo Forum,

es gibt eine interessante aktuelle Arbeit vom Zeilinger Team zur Frage der Realität und Lokalität in der Physik:

Pressemitteilung (deutsch)

Komplett (englisch)

An Zarathustra: Das ist auch im Zusammenhang mit der "Substanzialitäts-Frage" interessant. Die Natur ist offenbar nicht so einfach gestrickt, wie wir das gerne hätten...

Viele Grüße,

Günter

[Uli]

Ich glaube, es geht im wesentlichen um die Frage, ob die Quantenmechanik eine "unvollständige" Theorie ist, d.h. ob Theorien denkbar sind, die ihre Vorhersagen nachbilden, aber den statistischen Charakter der Quantenmechanik dennoch vermeiden. Beispiele solcher Alternativen sind Modelle mit "verborgenen Variablen" - oder allgemeiner - nichtlokale, deterministische Modelle.

Zentraler Testpunkt sind dabei immer wieder auch die Bellschen Ungleichungen.

Nach Zeilinger kann man aufgrund theoretischer Überlegungen und aufgrund experimenteller Beobachtungen weite Klassen von alternativen Modellen bereits ausschließen.

Wir hatten dieses Thema hier auch schon einmal angeschnitten in einem Thread.

Zeilinger hat manchmal die Gabe, die quantentheoretischen Gegebenheiten in einem etwas anderen Licht zu beleuchten; deshalb erscheinen seine Darstellungen m.E. bisweilen etwas "unkonventionell", aber immer interessant, macnhmal sogar erhellend.

Zarathustras abwertender Kommentar zu Zeilinger ist deshalb völlig fehl am Platze.

Gruss, Uli

[quantom]

Was ist denn Realität? Was bedeutet die unsinnige Frage "Ist der Mond auch da, wenn ich nicht hinschaue?". Was heißt "ist da", heißt das, ich kann ihn dort beobachten, ich kann ihn dort besuchen etc.
Klingt das Konzert auch, wenn ich nicht hinhöre? Spricht Prof. Zeilinger auch dann, wenn das keinen interessiert...?

[Zaphod Beeblebrox]

Was ist Realität? Eine - gerade im Zusammenhang zur QM - relevante Frage.
Es ist leicht, Gegensätze wie "real"<->"bloß ausgedacht" zu finden, aber schwierig, sich um eine Definition zu bemühen. Daher möchte ich zunächst Grundlegendes feststellen und auf Teilprobleme aufmerksam machen.

Zuerst einige einfache Feststellungen:
Erfahrung und Abstraktionsvermögen sind die Grundlage von Realitätskenntnis. Realität ist mehr als Wahrnehmbares. Andererseits ist das meiste, was bloß denkbar ist, irreal.
Das Subjektive ist eine Projektion des Objektiven bzgl. einer Perspektive. Sowohl Bewusstseinsinhalt wie auch die bewusstseinslose Welt sind real; in der Physik interessieren wir uns jedoch vornehmlich für das (fundamental) Objektive.

Je objektiver, desto abstrakter - wie die zwei folgenden Beispiele zeigen werden. Ist Abstraktes real oder bloß gedacht?

Sind Magnetfelder real?
Beispiel: Paul hat sich ein Magnetfeld-Messgerät gekauft. Viele Elektronen passieren ihn mit konst. Geschwindigkeit. Der Zeiger schlägt aus, und Paul ruft aus: "Ah, ich habe ein Magnetfeld gemessen. Es ist eine beobachtbare Ursache und damit real."
Jetzt begeben wir uns in das Ruhesystem der Ladungen. Hier gibt es kein Magnetfeld. Der Zeiger des Messgeräts schlägt trotzdem aus. Zwar gibt es eine physikalische Erklärung für die Zeigerbewegung, aber die Ursache ist kein Magnetfeld.

Dass sich elektromagnetische Wellen von Ladungen ablösen können, spricht für deren Realität. Photo- und Compton-Effekt hingegen zeigen, dass die EM-Wellen-Idee eine hübsche, meist nützliche, aber doch falsche Idee ist. Wie real also sind EM-Wellen?

Sind Farben real?
Hat ein Photon eine Farbe? Nein, denn dasselbe Photon kann jede oder keine Farbe (<- bei zu hoher oder kleiner Frequenz) haben - je nach Bezugssytem. Wenigstens kann ein Photon für eine bestimmte Person eine Farbe haben; Farbe ist also Teil subjektiver Realität - ähnlich wie Magnetfelder.

Diese Beispiele erinnern mich an eine spezielle Behinderung, die dafür sorgt, dass verschiedene Perspektiven nicht kombiniert werden können: Die verschiedenen Seiten und Ausdrucksformen eines Gesichts können nicht verbunden werden. Das allgemeine Gesicht einer Person - unabhängig von Perspektive und Ausdruck - ist nicht nur abstrakt, sondern für Menschen dieser Behinderung außerdem irreal.
Man könnte die Auffassung vertreten, dass einiges in der Physik irreal erscheint, weil unser Gehirn nicht dazu gemacht ist, alle phys. Aspekte intuitiv zu etwas Einheitlichem zu integrieren.

[möbius]

Zitat von Zaphod Beeblebrox

1. Was ist Realität? Eine - gerade im Zusammenhang zur QM - relevante Frage.
....
2. Zuerst einige einfache Feststellungen:
....

3. Man könnte die Auffassung vertreten, dass einiges in der Physik irreal erscheint, weil unser Gehirn nicht dazu gemacht ist, alle phys. Aspekte intuitiv zu etwas Einheitlichem zu integrieren.

Hallo Zaphod Beeblebrox!
Zu 1.:
Ja, aber nicht nur im physikalischen, sondern auch im philosophischen Zusammenhang!
Zu 2.:
Sind das wirklich "einfache Feststellungen"?
Wenn wir in einem Philosophie-Forum wären, würde ich zu jeder Deiner sog. "einfachen Feststellungen" mehrere Fragen stellen, da in jeder Feststellung mehrere philosophische Tretminen verborgen sind ..
Zum Glück sind wir hier aber in einem Physik-Forum!
Zu 3.:
Man könnte auch einige Fragen stellen:
a) Was ist der Unterschied zwischen "irreal erscheinen" und "irreal sein"?
b) Wie ist denn "unser Gehirn" gemacht? Und sind alle Gehirne gleich gemacht?
c) Was sind denn "alle phys. Aspekte"?
d) Welche Rolle spielt die Intuition innerhalb der Physik? Und wenn sie eine spielt: An welcher Stelle möglicherweise?
e) Und was soll heißen: "Integration zu etwas Einheitlichem"?

Nichts für ungut:
Vielleicht gehen Deine Physiker-Kollegen ja auch viel selbstverständlicher mit Deinen Aussagen um und akzeptieren das, was Du als "einfache Feststellungen" formuliert hast...
Gruß, möbius

[herry]

...und so begeben wir uns alle wieder in eine Richtung...


„Man kann ein Problem nicht mit der Denkweise lösen, die es erschaffen hat.“
Albert Einstein

@ zum Thema

Zum Glück, ist es Beobachtbar!, dass wir beobachten, ob wir beobachten oder nicht. Es wäre wahrscheinlich um ein vielfaches schwerer, wenn wir es nicht könnten...

lg herry

[JGC]

Hi Leute...

Ich denke, es gibt keine "absolute" Realität....


Ist es nicht so, das letztlich immer nur prinzipielle Vorgänge beschrieben werden können, egal in welchem Bezugssystem man sitzt?

Letztlich lassen sich alle Geschehnisse auf ihre Grundfunktionen aufdröseln und auch mathematisch beschreiben...

Aber wie sieht wohl EIN und das SELBE Geschehen aus, wenn es einmal "von Innen" erfahrbar und beobachtbar ist und einmal von außen??

Oder von rechts, links, oben oder von unten betrachtet??

Dreht es sich dabei dann nicht jedesmal um eine Veränderung der Sichtwinkel-Perspektive??

Zaphod´s Blickwinkel-Kanone zeigt doch deutlich, das immer der jeweilige Standpunkt entscheidet, WIE was empfunden und interpretiert werden kann...

Wenn mich nach meinem Tode der Herrgott oder wer auch immer fragen würde...

Na, wie war "das Leben..."?

Dann würde ich ihm sagen..

"Geh selber Leben, dann kriegst du mindestens Selbst einen Eindruck davon, wie es ist... Alles andere wäre nur "Märchen erzählt"

Und manchmal beschleicht mich das Gefühl, das die rationale Wissenschaft oft schon viel zu weit über das eigentliche Ziel der Antwortfindung hinausgeschossen ist, weil sie nicht bemerkt haben, das ihre jeweils erhaltenen Ansichten nur durch ihre jeweiligen Sichtwinkels und ihrer jeweiligen Standpunkte bestimmt wurden.

Heißt es nicht, "warum in der Ferne schweifen, wenn das Gute so nahe liegt"?

JGC

[möbius]

Zitat von EMI

LANGE NICHT SO EINEN KÄSE GELESEN.

EMI

Was ist daran "Käse" Mit der Bitte um Begründung, schließlich geht's um die "Wurst"
Gruß, möbius

[richy]

@Beebelbrox
Wenn sich eine Kraft wegtransformieren laesst nennt man sie eine Scheinkraft. Es gab schon unzaehlige Diskussionen darueber ob diese Kraefte real sind. Auch im Forum Relativ kritisch.
Ein Ergebnis gab es eher nicht.
Ein Magnetfeld und elektrisches Feld laesst sich zwar teilweise wegtransformieren. Aber die EM Welle insgesamt nicht.
Da die EM Welle physikalisch ist muessen auch deren Komponenten physikalisch sein.
E Feld und H Feld waeren damit physikalisch und nicht abstrakt. Damit muessten beide Felder auch eine (relativistische, energetische) Masse aufweisen.

Ich wuerde sie als irreal, physikalisch bezeichnen. Auch die EM Welle selbst.
Mein Vorschlag waere :
Zuerst muss man versuchen zwischen den komplementaeren Eigenschaften "physialisch" und "abstrakt" zu unterscheiden.

- Physikalisches kann sich nicht schneller als mit c ausbreiten.
Ist Information daher physikalisch ? Sicherlich nicht. Die Phase einer Welle kann sich beliebig schnell ausbreiten. Hier fehlt uns schon das Wort materialisierter Information=Organisation.
Auch beim EPR breitet sich Information schneller als c aus. Nur wir koennen dies nicht dafuer ausnutzen um Information zu uebertragen.

Information ist abstrakter Natur. Es gibt keinen Grund der dagegen spricht, dass wir diese nicht beliebig schnell uebermitteln koennten. Ausser dass wir dafuer einen physikalischen Traeger verwenden. Und dann uebertragen wir keine Information sondern Organisation.

- Physikalische Objekte sind waegbar. Sie weisen eine Ruhemasse auf oder eine relativistische, energetische Masse auf.
Ich meine das ist ein zetrale Definitionsmoeglichkeit.

Farbe ist eine Eigenschaft.
- Eigenschaften sind physikalisch, wenn sie mittels rein physikalischer Methoden messbar sind. Das ist aber schon kniffeliger.

Man koennte auch definieren :
Eigenschaften physikalischer Objekte sind physikalisch
Eigenschaften abstrakter Objekte sind abstrakt
Oder
Eigenschaften jedlicher Objekte sind stets abstrakt

Wie man sieht. Schon die Einteilung in physikalisch und abstrakt ist keinesfalls trivial.
Und jetzt muessen beide Klassen nochmals unterteilt werden in
Real und Irreal.

Mein Vorschlag :
Ein Objekt mit Ruhemasse ist stets physikalisch real.
Ein Objekt ohne Ruhemasse mit energetischer Masse ist physikalisch irreal.

Das hat uebrigends zur Konsequenz, dass ein Ameisenhaufen etwas mehr wiegt als die Summe seiner Komponenten. Bei H und He Atom wundert man sich darueber aber auch niemand.

BTW:
Wenn man die Realitaet immer auf den Beobachter abwaelzt wie Bohr, also den Realismus verneint, dann koennen wir gar nichts beschreiben. Denn kein Beobachter kann sich selbst beschreiben.
Wenigstens ohne nicht verrueckt zu werden.
ciao

[Hermes]

Zitat von richy

Wenn man die Realitaet immer auf den Beobachter abwaelzt wie Bohr, also den Realismus verneint, dann koennen wir gar nichts beschreiben. Denn kein Beobachter kann sich selbst beschreiben.
Wenigstens ohne nicht verrueckt zu werden.

Rational betrachtet wird sich das Universum als wahnsinnig herausstellen!