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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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  #141  
Alt 07.12.22, 15:02
SuperpositionSimon SuperpositionSimon ist offline
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Registriert seit: 06.10.2022
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Beim Doppelspaltversuch befindet sich das Elektron doch in Superposition bevor ich es messe.

Schrödingers Katze ist in Superposition bevor ich in die Box schaue.

Darum schließe ich es auch nicht aus, dass sich die Münze ebenfalls in Superposition befindet, bevor ich nachsehe.

Ge?ndert von SuperpositionSimon (07.12.22 um 15:17 Uhr)
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  #142  
Alt 07.12.22, 15:29
Bernhard Bernhard ist offline
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Registriert seit: 14.06.2017
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Zitat:
Zitat von SuperpositionSimon Beitrag anzeigen
Schrödingers Katze ist in Superposition bevor ich in die Box schaue.
Die arme Katze ...

Ich frage mich dabei allerdings, warum man derartige makroskopische Zustände noch nie beobachtet hat. Glaubst du, dass sich makroskopische, physikalische Eigenschaften der Katze wie tot versus lebendig (und nicht schnurren versus nicht schnurren) ändern, wenn ein Mensch hinschaut?
__________________
Freundliche Grüße, B.

Ge?ndert von Bernhard (07.12.22 um 15:44 Uhr)
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  #143  
Alt 07.12.22, 15:44
SuperpositionSimon SuperpositionSimon ist offline
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Registriert seit: 06.10.2022
Beitr?ge: 82
Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Zitat:
Die arme Katze ...
Lieber in Superposition als tot

Zitat:
Ich frage mich dabei allerdings, warum man derartige makroskopische Zustände noch nie beobachtet hat. Glaubst du, dass so ein Zustand immer genau dann kollabiert, wenn ein Mensch hinschaut?
Glauben ist hier der falsche Begriff. Ich schließe es nicht aus gefällt mir besser. Auch dazu habe ich in Post #118 eine Antwort formuliert, daran habe ich aber kürzlich nochmal gearbeitet. Daher hier die aktuellste Version:

Zitat:
Information ist die Messung
Wird eine Messung an einem System durchgeführt, erhält der Beobachter neue Information über das System. Höre ich beispielsweise ein „kratzen“ an der Box von Schrödingers Katze steigt dadurch die Wahrscheinlichkeit, dass diese noch am Leben ist auf knapp 100%.
Die Messung ist also nichts anderes als das Einholen neuer Information über das System. Gewinnt der Beobachter die Information, ändern sich dadurch die Wahrscheinlichkeiten. Ist die Wahrscheinlichkeit über einen konkreten Zustand bei 100%, sind alle anderen Möglichkeiten damit ausgeschlossen.
Ob und wann eine Person 100% der Information besitzt, die einen Kollaps der Wellenfunktion herbeiführt, basiert jedoch auf Naturgesetze und nicht auf der Erfahrung der Person selbst.
Oft aber nicht immer decken sich die Erfahrungen mit den Naturgesetzen.
Beispielsweise sorgt bei der Erzeugung von Qubits die Kühlung dafür, dass die Superposition über einen möglichst langen Zeitraum erhalten bleibt. Das ist experimentell reproduzierbar und unabhängig von einem Beobachter. Ob diese Superposition zum Zeitpunkt t noch vorhanden ist, oder nicht wird dennoch erst festgelegt, wenn sich ein Beobachter die Information darüber einholt.
Wie eine Person im Beispiel von Schrödingers Katze die Information einholt ist egal. Denkbar wäre unter anderem akustisch durch ein "miau", visuell durch das Öffnen der Box, einer Kamera oder einem Pulsmesser.
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  #144  
Alt 07.12.22, 15:58
Benutzerbild von antaris
antaris antaris ist offline
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Auszug von Wikipedia zum Welle/Teilchendualismus:

Zitat:
Die Frage, ob Elektronen oder Lichtquanten Teilchen oder Wellen seien, lässt sich nicht beantworten. Sie sind vielmehr Quantenobjekte, die je nach der Art der Messung, die man an ihnen durchführt, unterschiedliche Eigenschaften in Erscheinung treten lassen. Dieses Problem wurde in der Quantenmechanik in der Kopenhagener Deutung (1927) mit dem dort formulierten Komplementaritätsprinzip zunächst dahingehend gelöst, dass die Festlegung der jeweils beobachteten Eigenschaft nicht allein dem Quantenobjekt zuzuordnen sei, sondern ein Phänomen der gesamten Anordnung aus Quantenobjekt und Messapparatur darstelle.
Eben das Messproblem.
Wahrscheinlich auch ein blöder Vergleich aber besser als Katze tot und lebendig...
Wenn die Münze auf der Kante zur Drehung gebracht wird und erst aufhört zu drehen, wenn der Finger die Drehung stoppt (Messung), die Münze auf eine Seite fällt und damit erst Kopf oder Zahl festgelegt wird
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Ge?ndert von antaris (07.12.22 um 16:01 Uhr)
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  #145  
Alt 07.12.22, 16:01
Ich Ich ist offline
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Ich glaube, dass du kein Stück weiter kommst, wenn du nicht den Unterschied zwischen einem Quantenzustand in Superposition und einem "gemessenen", also nicht kohärentem Zustand ist. Das hat überhaupt nichts damit zu tun, wer welche Information wie auswertet oder nicht. Wenn bestimmte Information "in die makroskopische Welt gelangt" ist, dann bedeutet das nur, dass man den Zustand aus ganz praktischen Gründen bestimmt nicht wieder kohärent kriegt.

Ich klinke mich jetzt wieder aus. Ich habe nicht den gesamten Thread verfolgt, und mir wird die Wahrscheinlichkeit zu groß, dass wir aneinander vorbei reden.
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  #146  
Alt 07.12.22, 16:19
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Zitat:
Zitat von SuperpositionSimon Beitrag anzeigen
Schrödingers Katze ist in Superposition bevor ich in die Box schaue.
Ersetze die Katze durch einen menschlichen Experimentator. Wenn es makroskopische Zustände dieser Art gäbe, gäbe es in den vorhandenen Laboren permanent solche Zustände. Gibt es aber nicht.

Du darfst die Gesetze der QM nicht einfach auf die klassische, makroskopische Welt übertragen. Macht man das, so kommen komplett unsinnige Aussagen wie im Zitat raus.

Die QM wurde für ganz andere Anwendungen entwickelt.
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Freundliche Grüße, B.
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  #147  
Alt 07.12.22, 16:29
Cossy Cossy ist offline
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Beitr?ge: 131
Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Zitat:
Nochmal es geht um den Zeitraum bevor ich es sehe.
Ja genau, bevor Du die Augen öffnest und die Münze anschaust müsste diese beide Zustände gleichzeitig als makroskopisches Objekt haben. Ich bleibe bei meiner Aussage: Geht nur im Suff!!!

Du schreibst in deinem Zitat folgenden Satz:
D.h. dem Beobachter fehlt nicht nur die Information von dem Ergebnis, sondern es existiert zu diesem Zeitpunkt auch kein eindeutiges Ergebnis.

Das ist nicht ganz richtig: Die Münze hat für Kopf und Zahl eine absolut eindeutige Darstellung in der Superposition. Mehr Information enthält das System nicht. Es gibt damit ein Ergebnis, dieses ist nur nicht eindeutig ein einzelner Zustand.

Ich versuche es mal mit dem Beispiel: Die Münze ist eine Gold- oder eine Silbermünze. Vor der Messung ist die Münze keine Mischung der Materialien. Sie ist zeitgleich eine vollständige Gold- und eine vollständige Silbermünze. Nach der Messung ist diese dann eindeutig einer der beiden vollständigen Zustände. Bei jeder Messung ein anderes Material.

In der klassischen Physik kannst Du nur ein Mischungsverhältnis angeben. Das Ergebnis und die Superposition sind aber niemals eine Mischung der Materialien. Es ist eine Wahrscheinlichkeit von vollständiger Gold- und Silbermünzen. Wie willst Du das in der klassischen Physik beschreiben.
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  #148  
Alt 07.12.22, 19:57
SuperpositionSimon SuperpositionSimon ist offline
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Zitat:
Ich glaube, dass du kein Stück weiter kommst, wenn du nicht den Unterschied zwischen einem Quantenzustand in Superposition und einem "gemessenen", also nicht kohärentem Zustand ist.
Ich versuche einmal mein Glück, ob ich den Unterschied nicht doch kenne:

Das Elektron im Doppelspaltversuch ist vor der Messung ein Quantenzustand in Superposition. Dabei geht es alle möglichen Wege gleichzeitig.

Wenn man es misst erfolgt ein Wellenkollaps, d.h. von allen möglichen Wegen erhält man genau einen, an dem sich das Elektron auf dem Detektorschirm zeigt --> das dürfte dann der nicht kohärente Zustand sein.

Und jetzt wäre meine Frage warum das nicht auch für die Münze gelten könnte:

Die Münze ist vor der Messung in Superposition. Dabei sind alle möglichen Zustände (Also Kopf und Zahl) gleichzeitig enthalten.
Wenn ich eine Messung durchführe erfolgt auch hier der Wellenkollaps. D.h. von allen möglichen Wegen erhält man genau einen (also Kopf oder Zahl)

Bzgl. der Mathematik bin ich dran besser zu werden:
Zitat:
Höchste Zeit, dass du dich das fragst, weil das der Kern ist. Wenn ich den Zustand nicht präpariere, dann kenne ich ihn nicht. Dann bist du bei deinem Münzwurf: Kopf oder Zahl, keine Ahnung. Hat nichts mit Quantenmechanik zu tun.
Ich zitiere TomS von Post #123
Zitat:
Wenn du einen Spin im Zustand left ~ (1,1) präparierst und wieder bzgl. dieser Basis {up, down} misst, erhältst du als Ergebnis up oder down.
Meine Schlussfolgerung wäre, wenn ich den Spin gar nicht präpariere und bzgl. der Basis {up, down} messe, erhalte ich als Ergebnis auch up oder down. Bevor ich messe sind alle Zustände gleichzeitig (up, down, left, right) enthalten. Stimmt das?

Ge?ndert von SuperpositionSimon (07.12.22 um 20:33 Uhr)
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  #149  
Alt 07.12.22, 22:09
Benutzerbild von antaris
antaris antaris ist offline
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Ich versuche es mal so zu schreiben, wie ich es als Laie verstanden habe. An die Profis...bitte berichtigen wenn das nicht stimmt. Mal ein guter Test ob ich ausnahmsweise auch mal was verstanden habe.


Das Problem liegt im Grunde "nur" in der Betrachtungsweise. In der orthodoxen Interpretation gibt es, wie schon geschrieben, keine Betrachtung vor der Messung (bringt nix darüber zu diskutieren). Nach dieser Sichtweise kann die QM nur Zustände nach der Messung beschreiben, weil die Messung selbst erst dekohärent wirkt. Es gibt demnach keine QM ohne Messung und ohne Beobachter.
Man nimmt im Grunde an, dass vor der Messung der Zustand kohärent (abgeschirmt von der Umgebung) und somit in Superposition ist, was dann aber durch die Messung selber verändert wird. Die Messapparatur ist nach dieser Interpretation die Umgebung und die Messung lässt die Welle kollabieren. Im Grunde gibt es so nur eine Messapparatur und das Teilchen mit seinem Zustand.



Das ist aber eben nur eine Interpretation und nicht in Stein gemeißelt.
Die Forschungen zur Dekohärenz zeigen, dass nicht nur der Messapparat, sondern alles (Experimentator, Gebäude, Wärmestrahlung, Messapparat, Präparation...eben alles was irgendeinen Einfluß haben kann) zur Umgebung gehört. Das bedeutet, dass im Doppelspaltversuch eigentlich gar nicht der Detektor die Messapparatur die einzige Umgebung darstellt, sondern der Doppelspalt den Kollaps bewirkt. Die Interferenz wäre das Messergebnis und der Detektor die Auswertung des Messergebnisses. Alles zusammen ist die Umgebung.

Mit Katze tot/lebendig findet die Messung nicht in unseren Augen, einer Kamer, dem Gehirn oder irgendeiner Elektronik statt. Wir könnten die Katze ja gar nicht sehen, wenn sie nicht mit Photonen beleuchtet würde, die reflektiert werden und dann erst in den Augen auf die Netzhaut treffen. Wir sehen also etwas zeitlich versetzt das Messergebnis.

Wenn du mit einem Multimeter eine Spannung misst, so veränderst du mit der Messung das Messergebnis (trotz hohem Eingangswiderstand des Multimeters), da auch das Multimeter einen Verbraucher darstell und somit den Stromkreis ändert.
Das Messergebnis im Display des Multimeters entspricht den Werten mit Messgerät. Die eigentlichen Werte ohne Messgerät sind berechenbar aber nicht messbar, denn dazu braucht man ja ein Multimeter. (So verstehe ich das Messproblem)
Der so entstehende Messfehler ist natürlich sehr gering und vernachlässigbar aber eben nicht 0. Das Multimeter wirkt so dekohärent auf das Messergebnis.
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Ge?ndert von antaris (07.12.22 um 22:11 Uhr)
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  #150  
Alt 08.12.22, 06:30
SuperpositionSimon SuperpositionSimon ist offline
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Zitat:
Du schreibst in deinem Zitat folgenden Satz:
D.h. dem Beobachter fehlt nicht nur die Information von dem Ergebnis, sondern es existiert zu diesem Zeitpunkt auch kein eindeutiges Ergebnis.

Das ist nicht ganz richtig: Die Münze hat für Kopf und Zahl eine absolut eindeutige Darstellung in der Superposition. Mehr Information enthält das System nicht. Es gibt damit ein Ergebnis, dieses ist nur nicht eindeutig ein einzelner Zustand.
Normal geht man davon aus, dass das Ergebnis fest steht, sobald die Münze in Ruhe ist. Auch wenn man das Ergebnis noch nicht gesichtet hat. Das einzige was ich hier in Frage stelle, ob es nicht möglich wäre, dass das Ergebnis zu diesem Zeitpunkt noch nicht fest steht.

Zitat:
Ich versuche es mal mit dem Beispiel: Die Münze ist eine Gold- oder eine Silbermünze. Vor der Messung ist die Münze keine Mischung der Materialien. Sie ist zeitgleich eine vollständige Gold- und eine vollständige Silbermünze. Nach der Messung ist diese dann eindeutig einer der beiden vollständigen Zustände. Bei jeder Messung ein anderes Material.
Das geht am Kern meiner Aussage vorbei. Aber angenommen du findest auf der Straße eine Münzbox. Dann wäre es meiner Interpretation nach möglich, dass vor dem Öffnen der Box noch nicht fest steht, ob eine Münze drin ist, keine Münze drin ist, eine Goldmünze drin ist, eine Silbermünze drin ist etc.

Zitat:
Wenn bestimmte Information "in die makroskopische Welt gelangt" ist, dann bedeutet das nur, dass man den Zustand aus ganz praktischen Gründen bestimmt nicht wieder kohärent kriegt.
Da war sich Einstein aber, als er die Frage "Existiert der Mond auch wenn man ihn nicht beobachtet" gestellt hat, nicht so sicher.

Ich lese zwar hier immer das geht nicht, das geht nur im Suff, geht nicht da eine Münze ein makroskopisches Objekt ist. Was ich hier aber noch nicht gelesen habe ich eine sinnvolle Begründung warum es nicht möglich sein sollte. Aber wenigstens werde ich nicht gleich dafür verhaftet wie Galileo Galilei, als er sagte, die Erde ist rund

Ge?ndert von SuperpositionSimon (08.12.22 um 06:54 Uhr)
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