Teilchenzustand vor Messung unbestimmt?

[Uli]

Zitat von JGC

Hi..

Ich finde , Richy hat es auf den Punkt gebracht...


Selbst noch so viele Experimente zeigen nur "mögliche" Verläufe an, die statistische Mittelwerte "reealisieren", aber noch lange nichts damit zu tun haben, was tatsächlich "genau" geschehen wird....

DAS kann nur der momentane Augenblick tun, der Moment, an der die Realität geschieht UND ins Bewusstsein dringt..

schon wieder weg...

In der Physik geht es darum, Beobachtungen quantitativ korrekt vorhersagen zu können. So schwammige Sätze wie "... der Moment, an dem die Realität ins Bewusstsein dringt", haben in der Physik nichts zu suchen.

[Uli]

Zitat von richy

Es ist uebrigends erschreckend wieviele Narren aus der juengeren Generation unterwegs sind, die meinen sie koennten die Quantenphysik anhand der Bohrschen Deutung erklaeren, die sie in der Schule gelernt haben.
Damit laesst sich absolut nichts erklaeren.
ciao

Meinst du wirklich Bohr ?
Max Born wird i.a. als der Begründer der statistischen Interpretation der Quantenmechanik angesehen. Der kann dir natürlich nicht das Wasser nicht reichen.
Mit seiner statistischen Interpretation lassen sich Beobachtungen quantitativ korrekt vorhersagen.
Was will man mehr ?

[RoKo]

Zitat von Uli

Was will man mehr ?

Z.B. möchte ich ein tieferes Verständnis für die Entwicklungsgeschichte des Universums erlangen. Und da hilft die Bornsche Interpretation nicht wirklich weiter, weil sie Messgeräte und intelligente Wesen voraussetzt. Diese haben sich aber erst entwickelt.

[Uli]

Zitat von RoKo

Z.B. möchte ich ein tieferes Verständnis für die Entwicklungsgeschichte des Universums erlangen. Und da hilft die Bornsche Interpretation nicht wirklich weiter, weil sie Messgeräte und intelligente Wesen voraussetzt. Diese haben sich aber erst entwickelt.

Du willst allen Ernstes sagen, die Bornsche minimale Interpretation der Quantenmechanik sei ein Hindernis, Kosmologie zu betreiben ?

Natürlich setzt Physik die Existenz von einigermaßen intelligenten Experimentatoren voraus. Diesen ist es aber möglich, aus ihren Messungen und den Theorien dafür, auf die Frühgeschichte des Universums plausibel zu extrapolieren. Auch, wenn es damals noch keinen Messenden gab. Sorry, einen Zusammenhang zur statistsischen Natur der Quantenmechanik vermag ich nicht zu erkennen.

[RoKo]

Hallo Uli,

zwischen "nicht weiterhelfen" und "Hindernis sein" gibt es einen Unterschied!!!

Mit "nicht weiterhelfen" meine ich folgende Problemstellung:

Die Kosmologie legt nahe, dass es in der Entwicklungsgeschichte des Universums einen Zustand gegeben hat, in dem es nichts gab, was den Gesetzen der "klassischen" Physik gehorcht. Alles war (vermutlich) ein quantenmechanisches System. Wenn diese Vermutung richtig ist, hilft die Bornsche Minimalinterpretation nicht weiter, weil sie nur Aussagen über "Messungen", also Wechselwirkungen von quantenmechanischen Systemen mit klassischen Systemen, macht.

[richy]

Hi Uli

Zitat von Uli"

es ist nur Unfug, der Elektrodynamik ähnliche Eigenschaften unterschieben zu wollen, so wie du das tust.

An welcher Stelle hab ich das getan ? Ohne Zitat ist das eine Unterstellung. EM Wellen waren ueberhaupt kein Thema. EMI hat den Vergleich zwischen diesen und Wahrscheinlichkeitswellen gezogen Nicht ich !

Zitat von Emi

Die Beleuchtungsstärke ist gleich dem Quadrat der Amplitute der el.mag. Schwingung. Auf die gleiche Weise muss die Wahrscheinlichkeit, dass z.B. ein Elektron in einem bestimmten Punkt des Raumes oder einem anderen anzutreffen ist, gleich dem Quadrat der Amplitute der Wellenfunktion sein, durch die seine Bewegung beschrieben wird.

Ich habe ausfuehrlich Argumente angefuehrt, warum EM Wellen und auch E und B Feld als physikalisch betrachtet werden muessen. Die KD betrachtet PSI und |PSI|^2 dagegen nicht als Beschreibung einer Physikalitaet. In dem Fall hinkt Emis Vergleich.

Zitat von richy

Eine EM Welle ist ein dynamisches elektromagnetisches Feld. Und sie ist physikalisch. Und meiner Meinung nach genauso irreal wie PSI."

Um zu beurteilen ob die Aussage Unfug ist, dass eine EM Welle irreal ist benoetigst du erstmal eine sinnvolle Definition fuer real/irreal im Sinne der Bedeutung der Quantenmechanik. Die gibt es aber bei der KD nicht. Denn sie hat keine Erklaerung fuer nicht Nichtloklalitaet aus der die u.a. die Irrealitaet folgt. Du kannst nicht etwas beurteilen,das du nicht erklaeren kannst.
Feynman geht von einem Photonenmodell aus und demnach misst man keine EM Welle sondern Photonen. Darauf beruhte meine Aussage aber nicht, sondern auf dem Modell von Heim.
http://www.rodiehr.de/g_01_heim_droescher.htm
Dort ist eine Klassifizierung von Teilchen angegeben :

1.elektrisch geladene Teilchen mit 6 Koordinaten x1 bis x6;
2.neutrale Teilchen mit den Koordinaten x1, x2, x3, x5, x6, also ohne Zeit X4;
3.Wechselwirkungs-Teilchen (Bosonen) mit den Koordinaten x4, X5, x6;
4.Quanten des Gravitations-Feldes (Gravitonen, Aktivitäten) mit den Koordinaten x5, x6.

Wenn dieses Modell zutreffend waere, dann wuerde die Messung eines Photons ganz anders ablaufen als wir uns dies vorstellen. Der geometrische Raum waere daran ueberhaupt nicht beteiligt.Sondern x4 und die irrealen Koordinaten x5,x6. Ebenso waere der Wellenwiderstand des Vakuums gar keine Eigenschaft von R3 sonder in diesen aus x4,x5,x6 hineinprojeziert. Durch die Messung. Die Maxwellgleichungen beruhen auf Beobachtungen von Faraday und sind nicht aus einem theoretischen Modell hergeleitet. Und so ergibt sich der Wellenwiderstand aus Messungen. Seine Ursache wuerde in x5,x6 liegen. Die Werte auf x5,x6 legen die Realitaet fest.

Das ist aber lediglich eine Interpretation von Heim meinerseits .
Genau. Ich hatte geschreiben "meiner Meinung nach". Und es war ein Zuvorkommen gegnueber Emis Vergleich. Letztendlich haengt es von der Interpretation ab ob dieser einen Sinn macht oder nicht. Ich meine Emi tendiert eher zum Realismus.

Wenn man den Thread hier verfolgt. Es herrscht nichteinmal Einigkeit darueber ob man |PSI|^2 messen kann. Das zeigt auch, das "Messen" kein geeignetes Definitions oder Klassifizierungskriterium ist. Wie will man z.B. festlegen ob eine Messung direkt oder indirekt ist ? Direkte Messungen gibt es ueberhaupt nicht. Man verwendet stets ein Messprinzip.
Es erscheint ein Interferenzmuster auf dem Schirm. Ist dies nun eine Messung oder nicht ?

Wenn man den physikalischen Raum nicht erweitert, so dass die Begriffe real und irreal definierbar sind, so bleibt der physikalische Raum stets real. Damit werden aber alle irrealen Phaenomene automatisch abstrakt. Genau das passiert in der KD. Gut das kann man annehmen. Es ist aber keinesfalls trivial.

[Uli]

Zitat von richy

Hi Uli
An welcher Stelle hab ich das getan ? Ohne Zitat ist das eine Unterstellung. EM Wellen waren ueberhaupt kein Thema.

nun zitiere ich diesen bloeden Satz zum 4. Mal:

Zitat von richy

Eine EM Welle ist ein dynamisches elektromagnetisches Feld. Und sie ist physikalisch. Und meiner Meinung nach genauso irreal wie PSI.

Du sagst, ein elm. Feld ist genauso irreal wir die Zustandsfunktion der QM.

Zitat von richy

EMI hat den Vergleich zwischen diesen und Wahrscheinlichkeitswellen gezogen Nicht ich !

Aber ist ja eh wurscht ... .

[Uli]

Zitat von RoKo

Hallo Uli,

zwischen "nicht weiterhelfen" und "Hindernis sein" gibt es einen Unterschied!!!

Mit "nicht weiterhelfen" meine ich folgende Problemstellung:

Die Kosmologie legt nahe, dass es in der Entwicklungsgeschichte des Universums einen Zustand gegeben hat, in dem es nichts gab, was den Gesetzen der "klassischen" Physik gehorcht. Alles war (vermutlich) ein quantenmechanisches System. Wenn diese Vermutung richtig ist, hilft die Bornsche Minimalinterpretation nicht weiter, weil sie nur Aussagen über "Messungen", also Wechselwirkungen von quantenmechanischen Systemen mit klassischen Systemen, macht.

Okay, da hast du vielleicht ein gewisses Argument - weiss nicht so genau.

Andererseits helfen die erweiterten Interpretationen wie Kopenhagener Deutung, Viele Welten etc. da m.E. auch nicht viel weiter, denn alle beschäftigen sich ja letztlich mit dem Zusammenhang zwischen Messprozess und Wellenfunktion.

Gruß,
Uli

[richy]

Hi Uli

es ist nur Unfug, der Elektrodynamik ähnliche Eigenschaften unterschieben zu wollen, so wie du das tust.

Nicht Eigenschaften, sondern eine Eigenschaft. Du wuenscht dir wahrscheinlich, dass ich |PSI|^2 mit dem EM-Feld verwechsle. Den Gefallen kann ich dir leider nicht tun :-)

Du sagst, ein elm. Feld ist genauso irreal wir die Zustandsfunktion der QM.

Ich habe ausfuehrlich erlaeutert warum.Hast du die Begruendung im letzten Beitrag ueberhaupt gelesen ?
Du meckerst dagegen nur rum. Argumente sehe ich bisher keine.
Wenn du keine brauchbare Definition fuer Irreal und Real anbieten kannst, ist es ein sinnloses Gemeckere.
Kleine Hilfestellung :
http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~as3/Realitaet.pdf

Argumentation ueber den Dualismus EM Welle / Photon

Zitat von Wiki

Beispiele für Experimente, in denen der Wellencharakter zum Tragen kommt:
* Erscheinungen wie Kohärenz und Interferenz lassen sich nur mit dem Wellenmodell erklären, weil die Mindestabmessungen der entsprechenden Versuche deutlich größer sind als die Wellenlänge des Lichts.
* Man könnte die von Rundfunksendern emittierte Strahlung als sehr große Anzahl von Photonen betrachten. Es gibt allerdings kein Messgerät, das derart energiearme Photonen einzeln nachweisen könnte. Es ist auch deshalb nicht zielführend, hier das Teilchenmodell zur Erklärung von Effekten heranzuziehen. Da die Antennen etwa die Größe der Wellenlänge haben, muss man für alle physikalischen Erklärungen die Welleneigenschaft der Strahlung betrachten.

Zitat von Wiki

Beispiele für Wirkungen, in denen der Teilchencharakter zum Tragen kommt:
* Beim Compton-Effekt trifft eine elektromagnetische Welle mit etwa 20 pm Wellenlänge auf ein Elektron, dessen Wirkungsquerschnitt um etwa drei Größenordnungen kleiner ist. Zur Erklärung des physikalischen Ablaufes der Wechselwirkung muss also der Teilchencharakter des Lichts herangezogen werden. Jeder Versuch, die beobachtete Änderung der Wellenlänge mit dem Wellenmodell zu erklären, scheitert.
* Beim photoelektrischen Effekt ist das Verhältnis der Wellenlänge zum Wirkungsquerschnitt eines Elektrons noch größer. Also kann auch hier das Wellenmodell nichts zur Erklärung beitragen. Im Gegenteil – es führt zu offensichtlichen Widersprüchen.
* Die Erzeugung von Laserlicht beruht auf den Eigenschaften einzelner Atome, die jeweils erheblich kleiner sind als die erzeugte Wellenlänge. Deshalb muss man für die Erklärung der Herstellung auf das Photonenmodell zurückgreifen.

Eine reale Welle/ reales Teilchen darf keinen Dualismus enthalten.

Zitat von Prof Zeh

Der Anstoß zur endgültigen Absage an eine mikroskopische Realität ergab sich in
der Quantentheorie erst aus Konsistenzfragen der Art: „Ist das Elektron denn nun in
Wirklichkeit ein Teilchen oder eine (räumliche) Welle?“ Keine dieser beiden Möglichkeiten
kann bekanntlich alle Beobachtungen beschreiben, weshalb Niels Bohr sein dem philosophischen Irrationalismus entlehntes Komplementaritätsprinzip einführte, das die
Verwendung sich logisch ausschließender Begriffe je nach Art des durchgeführten Experiments
explizit gestattet und erfordert. Unter der (dann also bestrittenen) Realität eines
quantenmechanischen Objekts wird hier offensichtlich die Existenz einer eindeutigen
und konsistent anwendbaren formalen Beschreibung verstanden. Der grundsätzliche
Verzicht auf eine „Quantenwelt“ entspricht daher der Erwartung, daß sich eine begrifflich
konsistente und vollständige Beschreibung niemals finden lasse.

Gerade aus Sicht der KD waere die EM Welle aufgrund ihres Dualismus mit dem Photon nichtreal !
Du bezeichnest Nils Bohrs Schlussfolgerungen, wuerde man diese auch im Falle des Welle / Teilchen Dualismus der EM Welle / Photon anwenden als Unfug.
Das Irreale der KD ist im Gegensatz zu Irrealitaeten realistischer Modelle nichtphysikalisch, abstrakt. Vieleicht auch "weihnachtsmannartig" oder "esoterisch" oder "geisterhaft".So genau weiss das niemand.
Abstrakte Objekte die einen Impuls, Energie aufweisen sind tatsaechlich Unfug :-)
Was ist denn nun mit den Erhaltungssaetzen bei der KD ?
Bei realistischen Modellen sieht das ganz anders aus. Da existieren physikalische Irrealitaeten. Unsere Realitaet ist nur Teil einer hoeherdimensionalen Realitat. Andere Teile betrachten wir als irreal. Das laesst sich genau definieren.
Meine Aussage bezog sich natuerlich auf solch eine physikalische Irrelalitaet (siehe B. Heim).

[richy]

Weitere Interessante Textstellen aus Zehs Paper :

Nun erweist sich zwar der Realitätsbegriff bei einer tiefergehenden philosophischen
Analyse als sehr schwer zu fassen, doch das erklärt keineswegs, warum seine Subtilität
gerade in der Quantentheorie eine besondere Rolle spielen soll. *Hier sind es also
die ausdrücklichen Ablehner einer mikroskopischen Realität, die eine Bringschuld bei
der Antwort auf die Frage „Was ist denn mit Realität gemeint?“ haben.In dieser absoluten Form ist eine solche Erwartung durch Gegenbeispiele, wie
etwa Bohms Theorie, längst widerlegt.7 Wenn Bohrs „Kopenhagener Deutung“ trotzdem
von der Mehrheit der Physiker immer noch akzeptiert wird, so nicht zuletzt wegen dessen
anhaltender Autorität, aber vor allem deswegen, weil fast alle der diversen Gegenvorschläge
neue Elemente oder Annahmen enthalten, die bisher nicht bestätigt werden
konnten oder können. Dabei spielt aber auch eine Rolle, daß die pragmatischen Regeln
der Kopenhagener Deutung es erlauben, den darin postulierten begrifflichen Inkonsistenzen
systematisch aus dem Wege zu gehen. Wenn der Verzicht auf Realität denn
Wahnsinn ist, so erfordert er jedenfalls Methode – und diese ist lehrreich.

zu *) Ob diese Irrealitaet eben "weihnachtsmannartig" oder "geisterhaft" oder abstrakt .... ist
E-Feld :

Im neunzehnten Jahrhundert wurde auch das elektrische Feld zunächst als ein
rein formales Hilfskonstrukt zur Berechnung von Kräften auf Ladungen angesehen. Da
wir das Feld nicht „direkt erblicken“ können, fragt sich, was wir heute unter seiner Realität
verstehen. Bei der Begründung eines realen elektrischen Feldes spielt die konsistente
„Denkbarkeit“ kleiner Probeladungen eine wesentliche Rolle, mit deren Hilfe man
es überall nachweisen könnte, ohne es merklich zu stören. Die Realität der Probeladungen
stellt man dabei gar nicht in Frage. Man kann also konsistent so tun, als ob das elektrische
Feld überall auch ohne die Präsenz von Probeladungen existierte, und, in seiner
elektromagnetischen Verallgemeinerung, als ob es eine Energie‐ und Impulsdichte besäße.
Als Folge der erkenntniskritischen Betrachtungen von Descartes und Hume spielt
dieses „als ob“ aber für den Realitätsbegriff ganz allgemein eine entscheidende Rolle.

So wie das Elektron entweder einen Ort oder einen Impuls besitzen kann, kann es je nach
Experiment auch entweder Partikel oder Welle sein. Ist das nun Tiefsinn oder die letzte
Stufe des Wahnsinns? Jedenfalls haben sich die meisten Physiker damit abgefunden und
betrachten jeden bei ihren Studenten oder Kollegen aufkommenden Zweifel gewöhnlich
als mangelndes Verständnis für die moderne Physik – ein perfektes „Totschlagsargument“,
das auf die Zeit von Bohr und Pauli zurückgeht.

Die hierdurch erschlossene hypothetische Quantenrealität ist jedoch sehr viel
reichhaltiger als die der uns zugänglichen „Phänomene“, wie schon die ungeheure und
nicht einmal klar definierte Zahl der Everett‐Welten belegt. Deren Existenz wird gewöhnlich
deswegen bestritten, weil sie nicht dem traditionell erfolgreichen operationalistischen
Realitätskonzept entspricht. Ein Beobachter in einer der Everett‐Welten kann
keine Operationen an den anderen Welten mehr durchführen, weshalb diese im Sinne
einer operationalistischen Definition nicht existieren würden. Zweifellos ist dies eine
Realitätsauffassung, wie wir sie im Alltag oder im Labor benutzen. Ein ähnliches Realitätsproblem
ist auch aus der Relativitätstheorie bekannt, wo das Innere eines Schwarzen
Loches ein für „Außenstehende“ unbeobachtbarer Teil der hypothetischen Realität
dieser Theorie ist. Tatsächlich hat man seine Existenz oder physikalische Bedeutung
nach der Entdeckung der Schwarzschild‐Metrik zunächst ebenfalls in Frage gestellt. Situationen
dieser Art kann man aber durchaus auch als mögliche Hinweise auf Gültigkeitsgrenzen
der jeweiligen Theorie ansehen, die dann in Form neuer Hypothesen zu
spezifizieren wären.19

5. John Stewart Bell und die Realität

Siehe Gandalfs Beitrag

Die Everett‐Interpretation ist trotzdem für die meisten Physiker noch immer ein
rotes Tuch – in erster Linie wohl deshalb, weil sie unseren traditionellen Vorstellungen
widerspricht. Es sei daher noch einmal betont, daß die „vielen Welten“ (ob man sie nun
real nennt oder nicht) keine neue Hypothese darstellen, sondern eine Konsequenz der
bisher stets bestätigten Schrödingergleichung sind. Dies nicht wahrhaben zu wollen bedeutet,
einfach den Kopf in den Sand zu stecken und auf irgendeine neue Entdeckung zu
hoffen. Warum ist es so abwegig, die Existenz aller unbeobachteten Komponenten der
Wellenfunktion aus Konsistenzgründen (und mit dem selbstverständlichen Zusatz „nach
dem derzeitigem Stand der Theorie“) zu akzeptieren und dabei zu erkennen, daß „wir“
dank ihrer praktisch autonomen Dynamik nur eine davon wahrnehmen können, die wir
dann als „unsere Welt“ ansehen? Deren Vergangenheit kann dagegen nur als eine Superposition
der deterministischen Vorgänger vieler „anderer Welten“ verstanden werden,
was deren Realität unterstreicht. Dieses (aber nur dieses) Bild würde die gesamte Kollapsdiskussion auf reine Dekohärenzargumente reduzieren. Somit erscheint es „rein
traditionalistisch“ und ansonsten unbegründet, anzunehmen, daß alle „Welten“ nicht
mehr existieren, sobald wir sie nicht mehr wahrnehmen können. Im Rahmen einer universellen
Quantentheorie ist „unsere Welt“ zwar ein praktisch sehr wichtiges, aber andererseits
auch ein nur subjektiv begründetes und ungenau definiertes Konzept.

"Ungenau definiert" ist untertrieben. Man koennte fast meinen der Verzicht auf genaue Definitionen dient dem bereits von Zeh geschilderten Zweck :

Dabei spielt aber auch eine Rolle, daß die pragmatischen Regeln
der Kopenhagener Deutung es erlauben, den darin postulierten begrifflichen Inkonsistenzen
systematisch aus dem Wege zu gehen.