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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 21.02.20, 15:39
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
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Standard Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Leider (viel) zu komplex für mich, aber könnte man mit einer geeigneten experimentellen Anordnung nicht nur das Elektron „am Schirm“ messen (den Ort) sondern auch, ob das Elektron durch den linken/rechten Spalt gegangen ist?

Aharonov–Bohm Effect & welcher Weg-Information….

Wenn ja - Wurde das schon gemacht? Jemand was darüber gelesen?

Gruß
EvB
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  #2  
Alt 24.02.20, 06:23
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
Leider (viel) zu komplex für mich, aber könnte man mit einer geeigneten experimentellen Anordnung nicht nur das Elektron „am Schirm“ messen (den Ort) sondern auch, ob das Elektron durch den linken/rechten Spalt gegangen ist?

Aharonov–Bohm Effect & welcher Weg-Information….

Wenn ja - Wurde das schon gemacht? Jemand was darüber gelesen?

Gruß
EvB
Da braucht man nichts drüber zu lesen: wenn du die Versuchsanordnung so änderst, dass der Spalt, durch den das Elektron ging, detektiert wird, dann gibt es kein Interferenzmuster, also keinen "Aharanov-Bohm Effekt" mehr.
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  #3  
Alt 24.02.20, 07:43
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Registriert seit: 08.07.2007
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Standard AW: Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Danke Hawkwind – Ich hatte den Aharonov–Bohm Effect so verstanden, dass er einen messbaren Effekt auf ein Elektron hat und zwar abhängig davon, ob es „links“ oder „rechts“ am Zylinder (WIKI-Abbildung) – nach dem Spalt vorbei kommt.

Das besondere hier – im Vergleich zu allen mir sonst bekannten „Tricks“ um den Weg eines Elektrons zu messen - ist hier nur ein „Potential“ am Werken. Die Wirkung ist sehr abstrakt für mich.

Ich gehe, zwar davon aus, dass jegliche (auch retrospektive*) „Weg“-Information das Interferenzmuster stört. Das ist experimentell durchgekaut – aber diese Art von Wirkung? – die keine klassische Wechselwirkung mit (ggf. imaginären) Teilchen oder 50% Prozent Wechselwirkung etc. … benötigt…

*und ich meine hier explizit einen Versuchsaufbau, bei dem der Einfluss des Potentials auf das Elektron nach dem Spalt (nach dem Zylinder) am „Schirm“ gemessen wird.

Gruß
EvB
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Geändert von Eyk van Bommel (24.02.20 um 09:37 Uhr)
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  #4  
Alt 24.02.20, 18:15
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
Danke Hawkwind – Ich hatte den Aharonov–Bohm Effect so verstanden, dass er einen messbaren Effekt auf ein Elektron hat und zwar abhängig davon, ob es „links“ oder „rechts“ am Zylinder (WIKI-Abbildung) – nach dem Spalt vorbei kommt.
Aber das Elektron bei Aharanov-Bohm geht ja nicht rechts ODER links durch den Spalt: es ist ja in einer Superposition, d.h. es nimmt beide Wege zugleich. So ist halt die Quantenmechanik.
Wenn dem nicht so wäre, dann gäbe es kein Interferenzmuster.
Oder habe ich da was falsch verstanden?
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  #5  
Alt 24.02.20, 19:20
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Standard AW: Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Aber das Elektron bei Aharanov-Bohm geht ja nicht rechts ODER links durch den Spalt: es ist ja in einer Superposition, d.h. es nimmt beide Wege zugleich. So ist halt die Quantenmechanik.
Bin mir nicht sicher, ob dieses Aussage alles erfasst. Es wurden viele Experimente durchgeführt um dieser Frage nachzugehen.

EDIT: Aber ich denke ich verstehe was du sagen möchtest. Das Elektron weist die " Summe beider Wege " auf. Die Wirkung des Potentials die ist Summe beider Wege. Aber auch dass ist eine Information die ich so nicht herausgelesen hatte. Das gezeigte Experiment ist dann auch so zu verstehen, dass es wiederum belegt, dass das Elektron durch beide Spalte gleichmäßig geht.
Bisher kannte ich nur die Interferenz als Beleg dafür. Dieses hier ist ein weiteres davon unabhängiges Experiment, wenn man so möchte.
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Geändert von Eyk van Bommel (24.02.20 um 19:34 Uhr)
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  #6  
Alt 25.02.20, 07:24
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
...
Bisher kannte ich nur die Interferenz als Beleg dafür. Dieses hier ist ein weiteres davon unabhängiges Experiment, wenn man so möchte.
Aus dem von dir verlinkten Wiki-Artikel
"Die Superposition der Wellenfunktionen hinter dem Zylinder ergibt ein Interferenzmuster."

Hier liegt ebenfalls eine Interferenz vor; man beobachtet ja ein Interferenzmuster.
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  #7  
Alt 25.02.20, 13:04
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Standard AW: Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Mir geht es ja um die Messung einzelner Elektronen – nicht Elektronenstrahl.

Ein Elektron – Doppelspalt – „Zylinder“ – Detektor.

Im WIKI-Artikel wird nur der Ort des Elektrons gemessen. Ohne Welcher-Weg-Information.

Aber würde ich über eine Messung den Weg rekonstruieren können, dann entsteht doch kein Interferenzmuster.

Meine Frage war, ob man am einzelnen Elektron die Wirkung des Potentials am "Schirm" messen kann.

Ob man theoretisch einen Wert am Elektron am Detektor bestimmen könnte, über den man theoretisch ablesen könnte, dass das Elektron den linken oder rechten Spalt genommen hat.

Also nur theoretisch. Würde das Elektron „nur“ den linken Spalt nehmen, dann Messe ich neben den Ort auch eine „Verschiebung x“ und wenn nicht (also den rechten Spalt), dann Messe ich „y“ + den Ort.
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  #8  
Alt 26.02.20, 10:56
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Doppelspalt & Aharonov–Bohm Effect

Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
Mir geht es ja um die Messung einzelner Elektronen – nicht Elektronenstrahl.

Ein Elektron – Doppelspalt – „Zylinder“ – Detektor.
Auch in 1-Elektron-Versuchen gibt es Interferenz: die Wellenfunktion des Elektrons interferiert mit sich selbst. Diese würdest du zerstören durch eine Messung an den Spalten.
Mehr dazu z.B. hier https://www.mpg.de/4981741/Quantenphysik_am_Limit

Zitat:
Ein Merkmal der Quantenphysik ist die Existenz von "Superpositionszuständen". Sie werden z.B. in Doppelspaltexperimenten erzeugt, in denen ein einziges Teilchen beide Spalten gleichzeitig passiert, um später mit sich selbst zu "interferieren". Die dabei erzeugten räumlich getrennten Quanten-Superpositionszustände wurden bereits an verschiedenen Objekten beobachtet, von Elektronen bis hin zu komplexen Molekülen.
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  #9  
Alt 26.02.20, 12:41
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Diese würdest du zerstören durch eine Messung an den Spalten.
Dir ist der Quantenradierer sicher ein Begriff. Das Video von Prof. Josef M. Gaßner zum Thema habe ich ja schon einmal verlinkt.

M. Gaßner - Quantenradierer

Man muss nicht am Spalt messen - das geht auch retrospektiv. Entscheident ist die "Welcher-Weg-Information". Egal zu welchem Zeitpunkt ich erfahre, welchen Weg das Elektron genommen hat - verliert das Elektron seinen Wellenchrakter.
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  #10  
Alt 27.02.20, 08:00
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
Dir ist der Quantenradierer sicher ein Begriff. Das Video von Prof. Josef M. Gaßner zum Thema habe ich ja schon einmal verlinkt.

M. Gaßner - Quantenradierer

Man muss nicht am Spalt messen - das geht auch retrospektiv. Entscheident ist die "Welcher-Weg-Information". Egal zu welchem Zeitpunkt ich erfahre, welchen Weg das Elektron genommen hat - verliert das Elektron seinen Wellenchrakter.

Wheelers Version des anthropischen Prinzips besagt ja sogar, dass das komplette Universum in einem undefinierten Superpositions-Zustand war bis die 1. Menschen "drauf geblickt" haben: erst dadurch hat sich sein Zustand samt seiner Historie "kristallisiert": https://de.wikipedia.org/wiki/Anthro...hibald_Wheeler

Die Quantentheorie ist schon höchst verrückt.
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