John v. Neumann und der Kollaps der Wellenfunktion

[Bernhard]

Hallo zusammen,

nachdem das Forum auf astronews.com gerade umgebaut wird, möchte ich hier eine Diskussion über den Messprozess in der Quantenmechanik anregen. Tom und ich hatten im Nachbarforum ja bereits eine Diskussion zu diesem Thema.

Heute ist mir aufgefallen, dass der WP-Artikel zum Thema tatsächlich nicht wirklich sachlich und ergebnisoffen wirkt: https://de.wikipedia.org/wiki/Quante...nische_Messung

Man bekommt dort vielmehr den Eindruck, dass die offenen Fragen zum Kollaps der Wellenfunktion als notwendiges Übel zu akzeptieren sind .

Meiner Meinung nach liegt der Sichtweise des J.v.Neumann der fundamentale Irrtum zugrunde, dass das Messgerät und das zu untersuchende Quantesystem als unabhängig zu betrachten sind. Das entspricht zwar genau der klassischen Sichtweise, aber ich denke, dass man damit dem Formalismus der QM so nicht gerecht wird und als Konsequenz daraus dann den Kollaps der Wellenfunktion akzeptieren muss.

Fortsetzung folgt ....

[Bernhard]

Gemäß JvNeumann muss man einer physikalischen Größe eines quantenmechanischen Subsystems (zu untersuchendes System) einen Operator zuordnen. Die Eigenwerte dieses Operators sind dann die physikalisch möglichen Messwerte.

Meine Frage wäre nun, ob man nicht besser das Subsystem zusammen mit dem Meßgerät als ein zusammenhängendes Quantensystem betrachten soll, zB auch mit verschränkten und wechselwirkenden Zuständen zwischen den Teilsystemen.

Immer wenn in der Realität ein eindeutiger Messwert erscheint, war die Wellenfunktion des Gesamtsystems eine Eigenfunktion eines verallgemeinerten Operators, der für den physikalischen Messwert am Subsystem zusammen mit der Zeigerstellung am Messgerät steht. Da nun eine Eigenfunktion vorliegt, tritt dieser Messwert auch mit der gewünschten Wahrscheinlichkeit 1 ein.

[Eyk van Bommel]

Ich verstehe das Konzept und es ja auch nicht „undiskutiert“. Ich vermute aber, dass es dem Wesen der Problematik nicht nahegenug kommt.
Ich vermute zudem, dass Delayed-Choice-Experimente und der Quantenradierer hier nicht gelöst werden können.
TomS hat sich bestimmt daran abgearbeitet und sieht offenbar auch keine Lösung darin. Daher kann ich nichts beitragen.
Ohne wertend zu sein oder zu glauben irgendetwas in der mathematischen Darstellung bewerten zu können…Ich denke, alle Wege einer alternativen Interpretation sind zum Scheitern verurteilt. Mein Ergebnis zur Beschäftigung mit dem Thema ist: Das ist durchgekaut (im Sinne: Könnte es nicht "einfachere" Lösungen geben).
Ohne einen „Quantensprung“ in der Erkenntnis – eine wesentliche Erkenntnis, wird jede Überlegung scheitern.
Siehe "Interpretationen der Quantenmechanik – Wikipedia"
Da steckt A.E., Penrose, Everett, Zeh…drin. Wie gesagt, ich kann nicht bewerten, wie sehr sie sich mit deinem Themenvorschlag auseinander gesetzt haben, aber ist ja nicht allzu Komplex?

Wenn ich was beitragen kann, dann wären es fragen:
Experimentelle Unterschiede? Wie würde man es von anderen Interpretationen unterscheiden können? Kann man das Ergebnis beeinflussen, indem man (z.B. zwei) unterschiedlich sensitive Detektoren oder unterschiedliche Materialien einsetzt?
Wenn Quelle und Detektor - nicht unabhängig sind. Sind Quelle und Detektor2, 3 auch - nicht unabhängig? Sind dann Detektor1, 2, 3 .. - nicht unabhängig?

Wie unterscheidet sich dass, von der Ghirardi-Rimini-Weber-Interpretation?
Hier taucht ja die Apparatur auch auf - wenn man so möchte.

[Bernhard]

Zitat von Eyk van Bommel

Ohne einen „Quantensprung“ in der Erkenntnis – eine wesentliche Erkenntnis, wird jede Überlegung scheitern.

Die Grundidee ist die, dass JvNeumann Mathematiker war und deshalb zu seiner Zeit auf dem Gebiet der Physik nicht modern genug Schlussfolgern konnte.

Wie unterscheidet sich dass, von der Ghirardi-Rimini-Weber-Interpretation?

GRW stellt den Formalismus der QM in Frage und ist deshalb selbst zu hinterfragen. Der Formalismus der QM hat sich über Jahrzehnte derart gut bewährt, dass man das nur mit sehr guten Gründen angehen sollte, auch wenn das eine Möglichkeit darstellt. Den Kollaps wird man aber mMn leichter los und nur darum soll es bei diesem Thema gehen.

[TomS]

Also da der Umbau im Nachbarforum abgeschlossen ist, sollte doch eine Diskussion dort ausreichend sein.

[Bernhard]

Zitat von TomS

Also da der Umbau im Nachbarforum abgeschlossen ist, sollte doch eine Diskussion dort ausreichend sein.

Ja. Klar. Ich war einfach ungeduldig und wusste nicht, wann das Forum wieder erreichbar ist.

Siehe: https://www.astronews.com/community/...echanik.11308/