Axiome der Quantenmechanik - orthodoxe Interpretation

[TomS]

Zitat von Geku

Ein Teilchen verhält sich solange als Welle, bis es eine Wirkung zeigt. Typisches Beispiel ist die Spur eines Gammaquants in der Nebelkammer. Solange das Quant keine Wechsekwirkung ausübt, solange verhält es sich als Welle. Triff das Gammaquant auf Atome und ionisiert diese, nimmt es einen Teilchencharakter an, der den Ort in Form einer Nebelspur offenbart.

Das ist nur eine Geschichte, die man erzählt, weil man keine Erklärung - und damit meine ich einen konsistenten mathematischen Formalismus hat.

Keine Kritik an dir, man findet die Geschichten ja allenthalben.

[Geku]

Zitat von TomS

Das ist nur eine Geschichte, die man erzählt, weil man keine Erklärung - und damit meine ich einen konsistenten mathematischen Formalismus hat

Und wie sieht die Erklärung aus? Ist die mathematische Beschreibung eine Erklärung?

Zitat von*antaris*

Es geht darum, dass eben nicht nur eine Messung einen Kollaps verursacht, sondern schon die Umgebung als Apperat anzusehen ist, denn das Messinstrument gehört zur Umgebung.

Auch die die Umgebung verursacht keinen Kollaps. Diese Idee ist einfach falsch.

Ist nicht wesentlich, dass die Wechselwirkung mit der Umgebung, die Welle zum Teilchen werden läßt. Die Aussagen, dass der Geist des Experimentaror bzw. seine Beobachtung für den Kollaps verantwortlich ist, halte ich für esoterisch angehaucht.

Schrödingers Katzes Schicksal steht schon vor dem Öffen der Kiste fest. Die Katze ist ein makroskopisches Objekt. Jeder Forensiker kann den Toteszeitpunkt im nachhinein feststellen. Mikroskopische Ojekte mögen sich anders, nach den Gesetzen der QM, verhalten.

[Hawkwind]

Zitat von Geku

Ein Teilchen verhält sich solange als Welle, bis es eine Wirkung zeigt. Typisches Beispiel ist die Spur eines Gammaquants in der Nebelkammer. Solange das Quant keine Wechselwirkung ausübt, solange verhält es sich als Welle. Triff das Gammaquant auf Atome und ionisiert diese, nimmt es einen Teilchencharakter an, der den Ort in Form einer Nebelspur offenbart.

Streng genommen, ist es eigentlich weg, sobald es wechselwirkt.
Seine einzige Wechselwirkung ist laut Quantenelektrodynamik der fundamentale Vertex



Wie man sieht, endet die Schlangenlinie (das Photon): seine einzige Wechselwirkung besteht darin, absorbiert (oder erzeugt) zu werden.
Was da die Spur erzeugt, das ist nicht ein einzelnes Photon sondern eher so etwas wie ein Quasiteilchen.

[TomS]

Zitat von Geku

Und wie sieht die Erklärung aus?

Wir haben noch keine.

Das Projektionspostulat ist keine Erklärung, es eliminiert lediglich einen offensichtlichen Defekt der damaligen Berechnungsmethoden mittels eines Eingriffs, durch den die Theorie entweder notorisch nicht-real oder logisch inkonsistent wird (immerhin hat man die Wahl ;-)

Die Dekohärenz erklärt, wie klassische Zustände aussehen, aber sie liefert für anstelle des "Katze ist gleichzeitig lebendig und tot" lediglich "Katze ist lebendig oder tot"; die Beobachtung liefert aber in jedem Einzelfall immer nur eines davon, also z.B. "Katze ist tot".

Zitat von Geku

Ist die mathematische Beschreibung eine Erklärung?

Was sonst??

Wenn ich ein vollständiges und in sich konsistentes System an Axiomen, Postulaten oder was auch immer habe, kann ich daraus experimentell überprüfbare Vorhersagen ableiten. Die Theorie soll bitteschön das liefern, was ich beobachte, nicht etwas, was ich nicht beobachte, oder eine Alternative "es könnte dies oder auch das sein, das musst du anhand der Messung entscheiden".

Stell dir vor, eine Theorie führt auf eine Gleichung z³ + az² + bz + c = 0 mit komplexe Zahlen z sowie einer reellen und zwei komplexen Lösungen. Anhand der experimentellen Befunde weiß ich, dass letzteres ausgeschlossen ist. Nun konfrontiere ich den Theoretiker mit dieser Beobachtung, und er "verbessert" seine Theorie, indem er ein Postulat hinzufügt: "zulässig sind ausschließlich reelle Lösungen". Erklärt das etwas? Nein. Und eine Geschichte, dass der Detektor die reelle Lösung selektiert, ohne eine Berechnung, wie und warum? Erklärt die was? Nein.


Schau dir die Dirac-Gleichung an. Sie liefert doppelt so viele Lösungen wir erwartet. Akzeptiert man diese Lösungen und interpretiert sie geeignet, erhält man nach Entdeckung der neu gefunden Lösungen den Nobelpreis (na ja, ganz so war es nicht)

https://en.wikipedia.org/wiki/Positron#History


Oder die elektroschwache Wechselwirkung. Sie liefert so etwas wie ein "schweres Photon". Dito - akzeptiert man die neue Vorhersage, dass die in sich sowie mit bisherigen Experimenten verträgliche Theorie - neben vielen anderen - diese neue Vorhersage macht, so erhält man den Nobelpreis.

https://en.wikipedia.org/wiki/W_and_Z_bosons

Zitat von Geku

Ist nicht wesentlich, dass die Wechselwirkung mit der Umgebung, die Welle zum Teilchen werden läßt.

Ich weiß, was du meinst, aber auch das ist erst mal nur eine Geschichte. Wie gesagt, eine echte Erklärung haben wir nicht.

Zitat von Geku

Schrödingers Katzes Schicksal steht schon vor dem Öffnen der Kiste fest. Die Katze ist ein makroskopisches Objekt.

Klingt vernünftig, du bist dir da mit Schrödinger einig.

Aber dennoch, eine Erklärung haben wir nicht.

(Wenn man auf die Mathematik zur Dekohärenz vertraut, ist die Viele-Welten-Theorie tatsächlich die beste. Sie postuliert nämlich nicht die Existenz verschiedener Zweige, sie akzeptiert lediglich alle mathematischen Vorhersagen = alle Lösungen der Gleichung, und sie erklärt mathematisch, warum wir nur eine Lösung beobachten)

[TomS]

Zitat von Hawkwind

Streng genommen, ist es eigentlich weg, sobald es wechselwirkt. Was da die Spur erzeugt, das ist nicht ein einzelnes Photon sondern eher so etwas wie ein Quasiteilchen.

Das Beispiel von Photonen zeigt auch sehr schön, wie viele Geschichten wir noch erzählen und wie wenig wir tatsächlich verstehen.

Ob wir genau eine Katze in genau einem definierten Zustand beobachten, oder ob wir in einem Beschleunigerexperiment ein Photon genau hier detektieren und nicht dort, ist beides gleichermaßen unverstanden.

Man kann das offen aussprechen, oder sich hinter Metaphysik und Dogmatik verstecken, dass die Quantenmechanik eben nur stochastische Aussagen macht und man bitte nicht weiter nachfragen soll. Mit der Einstellung kommt man natürlich ganz pragmatisch durch's Physikerleben.

[Geku]

Zitat von TomS

Wenn man auf die Mathematik zur Dekohärenz vertraut, ist die Viele-Welten-Theorie tatsächlich die beste. Sie postuliert nämlich nicht die Existenz verschiedener Zweige, sie akzeptiert lediglich alle mathematischen Vorhersagen = alle Lösungen der Gleichung, und sie erklärt mathematisch, warum wir nur eine Lösung beobachten

Wie ist die Viele-Welten-Theorie mit der Erhaltung von Energie und Materie vereinbar. Wird aus einer Katze zwei Katzen, eine lebende und eine tote Katze? Jede in ihrer neuen Welt

[Geku]

Zitat von TomS

Man kann das offen aussprechen, oder sich hinter Metaphysik und Dogmatik verstecken, dass die Quantenmechanik eben nur stochastische Aussagen macht und man bitte nicht weiter nachfragen soll. Mit der Einstellung kommt man natürlich ganz pragmatisch durch's Physikerleben.

Vielleicht wird man Grundbegriffe definieren müssen, die selbst nicht weiter zerlegt werden können und sich jeder weiteren Erklärung entziehen. Z.B. die Farbe ROT, man kann diese einem bestimmten Wellenlängenbereich zuordnen, das wars aber schon. Ein Hinterfragen muss immer erlaubt sein.

[TomS]

Zitat von Geku

Wie ist die Viele-Welten-Theorie mit der Erhaltung von Energie und Materie vereinbar. Wird aus einer Katze zwei Katzen, eine lebende und eine tote Katze? Jede in ihrer neuen Welt

Die Energieerhaltung ist trivial.

Es geht um eine Art Superpositionszustand. Wenn du einen solchen zwischen "Kern nicht zerfallen" und "Kern zerfallen" hast, denkst du auch nicht plötzlich an zwei Kerne.

Warum soll das bei Katzen anders sein?

[Geku]

Zitat von TomS

Die Energieerhaltung ist trivial.

Es geht um eine Art Superpositionszustand. Wenn du einen solchen zwischen "Kern nicht zerfallen" und "Kern zerfallen" hast, denkst du auch nicht plötzlich an zwei Kerne.

Warum soll das bei Katzen anders sein?

Wie ist dann der Satz

Die VWI enthält keinen*Kollaps der Wellenfunktion und erklärt dessen subjektives Erscheinen mit dem Mechanismus der Quanten-Dekohärenz, was die physikalischen Paradoxa der Quantentheorie, wie das EPR-Paradoxon und das Schrödingers-Katze-Paradoxon, auflöst, da jedes mögliche Ergebnis jedes Ereignisses in seiner eigenen Welt realisiert ist.

in https://de.m.wikipedia.org/wiki/Viel...Interpretation zu verstehen?

"Eigene Welt" bedeutet für mich, dass es keine Wechselwirkungen zwischen diesen gibt.

[Geku]

Zitat von Hawkwind

Streng genommen, ist es eigentlich weg, sobald es wechselwirkt

Ein gutes Beispiel ist für mich die Paarbildung: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Paar...0Materie%20dar.

Ein Gammaquant wandelt sich nach einer Wechselwirkung in ein Elektron und in ein Positron um, welche in der Nebelkammer eine charakteristische Spur ziehen.

Auch das Positron zieht, wenn auch spiegelbildliche, Spur in der Nebelkammer. Die Spur einsteht duch kondensierende Wasserdampfmoleküle, denen Elektronen durch den Stoß des Positrons entrissen wurden.

Warum findet keine Annihilation zwischen Positron und diesen Elekron des gestoßenen Atoms statt?