Mathematisches Tool - direkt gemessen.
Hallo zusammen,
Im Physik-Portal pro-physik.de findet sich ein interessanter Artikel mit der Überschrift "Wellenfunktion direkt gemessen". Kommentar überflüssig. |
AW: Mathematisches Tool - direkt gemessen.
Zitat:
Es gibt Probleme prinzipieller Art, für das Photon einen Ortsoperator definieren. Das Problem ist, dass man ein masseloses Teilchen nicht anhalten kann; es gibt also überhaupt keinen Orts-Eigenzustand. Deswegen kamen Newton und Wigner in einem oft zitierten Papier TD Newton and EP Wigner, Rev. Mod. Phys. 21 (1949 ) zu dem Schluss: Zitat:
Man kann natürlich dennoch für photonische Prozesse Vorhersagen machen; das geht aber nicht über Wellenfunktion und Schrödingergleichung sondern ohne Wellenfunktion mittels des Formalismus der Quantenelektrodynamik. Die Frage ist, was denn in dem von dir genannten Papier denn da wirklich gemessen wurde - anscheinend irgendwelche Wahrscheinlichkeitsverteilungen, aber sicher nicht die Wellenfunktion eines Photons! Wenn denen das wirklich gelungen wäre, dann wäre mit einem Schlag die Kopenhagener Deutung oder aber die Spezielle Relativität widerlegt. Davon liest man in "deinem" Papier aber nichts. Sie schreiben vielmehr "Indeed, it is impossible to determine a completely unknown wavefunction of a single system" (Ich lese lieber das Original http://arxiv.org/pdf/1112.3575.pdf als Sekundärliteratur.) Wenn ich recht verstehe, geht es den Autoren mehr darum, durch 2 jeweils aufeinanderfolgende "weak measurements" ein Ensemble gleichartiger Quantensysteme zu vermessen und dabei möglichst wenig zu stören, sodass sie schliesslich in der Lage sind, Vorhersagen statistischer Natur für folgende Messungen an dem System zu machen. Gruß, Hawkwind |
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Hallo Hawkwind,
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Und die SRT kommt hier erst garnicht ins Spiel. |
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Aber ich habe mich nun oft genug wiederholt. Bye ... |
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Hallo Roko,
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ganz und gar nicht. Die SRT handelt vielmehr davon, was zueinander bewegte Beobachter im anderen Bezugssystem messen. Grüsse, MP |
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Hallo Marco,
Zitat:
Dennoch wurde das Wort "sehen" mit Bedacht gewählt. Die Messmittel, die dem bewegten Beobachter zur Verfügung stehen, müssen ja selbst mitbewegt und zugleich an das Messobjekt gekoppelt sein. Ohne Licht- oder Funksignale kommt man dabei nicht aus. |
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Hi Roko,
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Sicherlich ist dir schon mal aufgefallen, dass wenn man z.B. die Längenkontraktion (LK) messen möchte, die Entfernung beider Bezugssysteme keinerlei Rolle spielt. Die Formel lautet stets: L=sqrt(1-(v/c)²)*L' Um diesem Umstand Nachdruck zu verleihen, rechne ich dir gerne zwei Beispiele vor, aus denen dann sehr eindrucksvoll hervorgeht, worin der Unterschied zwischen sehen und messen festzumachen ist. Zunächst ein Beispiel, bei dem gemessen wird: Ein Raumschiff nähert sich der Erde mit ß=0,8 (ß=v/c). Der Raumschiffkommandant misst jetzt für das System Erde eine Zeitdilatation von t=t'/sqrt(1-(v/c)²). Als Ergebnis misst er also eine Verlangsamung der Uhr des Systems Erde um den Faktor 1/sqrt(1-(v/c)²) also bei ß=0,8 um den Faktor 5/3. Jetzt das gleiche Beispiel, bei dem gesehen wird: Der Raumschiffkommandant sieht jetzt durch sein Fernrohr alles in Zeitraffer gemäß dem Faktor sqrt((1-ß)/(1+ß)). Also nix mit Verlangsamung. Überdies auch noch um dem Faktor 3 und nicht mit dem Faktor 5/3. Würde er sich von der Erde entfernen, sähe er alles um ebendiesen Faktor 3 verlangsamt und ebenfalls nicht um den Faktor 5/3, der aus der ZD hervorgeht. Das ist eine Folge des relativistischen Dopplereffektes. Wir lernen daraus, dass der Dopplereffekt aus spektroskopischer Sicht (sehen) von der Richtung (dem Betrag) der Relativgeschwindigkeit abhängt, während die Zeitdilatation (ZD) unabhängig vom Betrag der Relativgeschwindigkeit ist. Das ist also ein Unterschied zwischen sehen und messen. Jetzt zu dem von dir angesprochenen für die Messung erforderlichen Lichtsignals: Wie bereits erwähnt wird bei der SRT die LK und ZD ohne die Lichtlaufzeit gerechnet. Würden wir nicht messen, sondern sehen, dann ergäbe sich folgendes Problem. Stell dir ein sehr ausgedehntes Objekt vor. Jetzt ziehst du auf dem Papier Linien von dir (nulldimensionaler Punkt) zu unterschiedlichen Stellen des Messobjektes, oder besser gesagt Sehobjektes. Sofort stellst du fest, dass diese Linien alle unterschiedlich lang sind. Das bedeuetet, dass Lichtsignale ausgesendet von unterschiedlichen Positionen des Sehobjektes unterschiedlich lange zu dir unterwegs sind. Das bedeutet darüber hinaus, dass du ein durchs Fernrohr beobachtetes Objekt prinzipiell niemals in seiner Gesamtheit gleichzeitig sehen kannst, weil alle Lichtsignale ausgehend von unterschiedlichen Punkten dieses Objektes, unterschiedlich lange zu die unterwegs waren. Du siehst also jeden Punkt des Objektes zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt in der Vergangenheit. Ich muss wohl nicht erwähnen, dass dies zu recht bizarren Verzerrungen führt, die übrigens nichts mit der LK zu tun haben, ja noch nicht mal mit der SRT. Das was man sieht, ist also nur ein scheinbarer Effekt. Das was man misst, ist ein realer Effekt. Habe ich den Unterschied zwischen sehen und messen jetzt deutlich genug herausgestrichen? Vor Jahren habe ich dafür mal ein Basic-Programm für ein Raumschiff mit 100 Messpunkten geschrieben. Mit Grafik. Leider habe ich dieses versehentlich gelöscht. :( Na ja. Ist halt mein SRT-Lieblingsthema. :o Grüsse, MP |
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Hallo Marco,
Zitat:
Ich korrigiere daher: Die SRT handelt davon, was zueinander bewegte Beobachter im anderen Bezugssystem messen. Beim "Kollaps der Wellenfunktion", der bei der Messung, aus welchem Bezugssystem auch immer, stattfindet, gibt es nichts weiteres zu messen. Es findet auch keine instantane Fernwirkung statt. Die Wirkung ist stehts lokal. |
AW: Mathematisches Tool - direkt gemessen.
Zitat:
Was willst du denn eigentlich sagen? Eine physikalische Messgrösse - genannt Wellenfuntkion - verändert sich zwar an allen Orten zugleich; aber das geht ohne instantane Fernwirkung? Das passt eben nicht zusammen. Ein mit der SRT kompatibler Kollaps der Wellenfunktion würde von einem Raumpunkt ausgehen (dem Ort der Messung) und sich dann nach und nach in alle Richtungen ausbreiten - etwa so wie sich Störungen im elektrischen Feld ausbreiten. Wenn du die Wellenfunktion als physikalische Größe ernst nimmst, dann muss sie sich eben wie ein echtes "Feld" verhalten. Und das tut sie nunmal nicht. |
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