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Elfulus 10.12.19 00:48

Bohrende Quantenfrage
 
Als interessierter Laie, der sich auch schon mal an verschiedene Einführungen der QM gewagt hat, konnte ich einen Fragenkomplex für mich immer noch nicht zufriedenstellend beantworten:

1. Braucht man das Konstrukt der Vorstellung, dass sich vor einer Messung alle möglichen Zustände in einer Superposition überlagern, für die QM-Mathematik oder für die Logik/Voraussagen der QM?

2. Muss ein streng deterministisches System vorhersagbar und/oder perfekt messbar sein (nicht nur numerische/statistische Annäherung wie z.B. bei Dreikörperproblem/deterministischem Chaos)?

3. Wenn man 1.+2. ohne "QM-Mathematik-Störung" mit nein beantworten darf, kann man dann nicht naheliegender annehmen, der Zustand eines Quantensystems sei auch schon vor einer Messung derterminiert?

4. Wenn man 3. bejahen kann, wäre es dann nicht unter Annahme dieser Sichtweise völlig normal, dass Messungen an verschränkten Quantenzuständen immer korrelieren, ohne dafür eine mysteriöse Nicht-Lokalität zu bemühen? Schließlich würde man bei Ereignissen (oder Wechselwirkungen), die mehr als eine Zustandsänderung bewirken, kaum darüber staunen, dass diese gemeinsam verursachten Zustandsänderungen bei späteren Messungen nach einer zeitlichen Zustandsentwicklung korrelieren. Das wäre nur dann "nicht-lokal", wenn man jedem einzelnen der beiden nun verschränkten Systeme aufgrund von angeblicher Nicht-Determiniertheit und Superpositon weiterhin ein aus allen möglichen Zuständen überlagertes Eigenleben zuschreibt und auf diese Weise den beiden eigentlich nur korrelierten Messungen eine "spukhafte" nicht-lokale Ursache-Wirkungs-Beziehung andichtet, die sie dann aber genauso wenig hätten, wie gleichzeitg auftretende Storchpopulationen und menschliche Geburtenzahlerhöhungen.

Daher nochmal die Frage: (Wozu) braucht man die Vorstellung von angeblich objektivem Zufall, Indeterminismus und Zustands-Superposition? Bzw., wenn man sie nicht unbedingt bräuchte, warum lässt man sie dann nicht zugunsten von Ockhams Rasiermesser, besserer Verständlichkeit und nicht erforderlicher Nicht-Lokalität / Superposition einfach fallen? Ist es nicht so, dass viele der seltsam anmutenden QM-Interpretationen nur durch das Postulat der Indeterminiertheit und Zustandsüberlagerung mit plötzlicher Projektion/Kollaps nötig werden?

....und....was wären QBits ohne Zustandsüberlagerung?

Bernhard 10.12.19 04:52

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Hallo Elfulus,

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
Als interessierter Laie, der sich auch schon mal an verschiedene Einführungen der QM gewagt hat, konnte ich einen Fragenkomplex für mich immer noch nicht zufriedenstellend beantworten:

willkommen im Forum und vielen Dank für den gut formulierten Einstiegsbeitrag.

Als Antwort auf deinen Beitrag kann ich aktuell nur einen etwas augenzwinkernden Beitrag beisteuern.

Deine Fragen erinnern mich etwas an meine Suchen nach Alternativen zu den gängigen Theorien. Bei meinem Studium war das allerdings eher eine Suche nach Alternativen zu allgemeinen Relativitätstheorie. Heute, d.h. zwanzig Jahre später bin ich davon überzeugt, dass die Physiker des zwanzigsten Jahrhunderts durchaus eine "brauchbare" Arbeit abgeliefert haben, die auch heute noch sinnvoll genutzt werden kann ;) .

Die Details zu deinen Fragen überlasse ich gerne dem Forum.

Timm 10.12.19 10:58

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
1. Braucht man das Konstrukt der Vorstellung, dass sich vor einer Messung alle möglichen Zustände in einer Superposition überlagern, für die QM-Mathematik oder für die Logik/Voraussagen der QM?

Durch den Zustand der Superposition sind die möglichen Messergebnisse festgelegt. Wenn man von der "Bohm'schen Mechanik" absieht ist die Quantenmechanik nicht determiniert. Das einzelne Messergebnis ist damit nicht determiniert. Wenn ein Teilchen durch den Doppelspalt geht, erscheint der Punkt mit einer durch die Wellenfunktion gegebenen Wahrscheinlichkeit irgendwo auf dem Schirm. Gehen viele Teilchen durch, ergibt sich das Interferenzbild.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
2. Muss ein streng deterministisches System vorhersagbar und/oder perfekt messbar sein (nicht nur numerische/statistische Annäherung wie z.B. bei Dreikörperproblem/deterministischem Chaos)?

Einige Anworten dazu findest du hier.


Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
3. Wenn man 1.+2. ohne "QM-Mathematik-Störung" mit nein beantworten darf, kann man dann nicht naheliegender annehmen, der Zustand eines Quantensystems sei auch schon vor einer Messung derterminiert?

Was bedeutet ohne "QM-Mathematik-Störung" ?
Wenn QM ohne Wellenfunktion gemeint ist, bleibt von QM nichts übrig.

Elfulus 10.12.19 13:56

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
1. Braucht man das Konstrukt der Vorstellung, dass sich vor einer Messung alle möglichen Zustände in einer Superposition überlagern, für die QM-Mathematik oder für die Logik/Voraussagen der QM?

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92517)
Durch den Zustand der Superposition sind die möglichen Messergebnisse festgelegt. Wenn man von der "Bohm'schen Mechanik" absieht ist die Quantenmechanik nicht determiniert. Das einzelne Messergebnis ist damit nicht determiniert. Wenn ein Teilchen durch den Doppelspalt geht, erscheint der Punkt mit einer durch die Wellenfunktion gegebenen Wahrscheinlichkeit irgendwo auf dem Schirm. Gehen viele Teilchen durch, ergibt sich das Interferenzbild.

Das beantwortet nicht meine Frage, ob die Wellenfunktion (als Umschreibung einer statistischen Wahrscheinlichkeitsverteilung bei der potentiellen Messung) überhaupt das Konstrukt einer vorherigen realen Superposition aller möglichen Zustände benötigt. Bildlich gesprochen: was nützt mir die Vorstellung, dass der in einem unsichtbaren Becher geschüttelte Würfel vor dem Nachschauen jede Punktzahl von 1-6 darstellt, bevor man nachschaut. Ich denke, man benötigt dieses Konstrukt nicht, um zu erklären, dass man lediglich die Wahrscheinlichkeit für eine der möglichen Würfelzahlen berechnen kann. Im Falle der QM greift man dazu eben auf mathematische, irreale aber hilfreiche Konstrukte zurück, deren Lösungen letztlich wieder in der Realität liegen (ähnlich den komplexen Zahlen, die als negative Wurzeln irreal, aber bei der Berechnung mancher realer Probleme hilfreich sind). Das bedeutet aber m.E. doch nicht, dass man diese bei der Berechnung hilfreichen irrealen Konstrukte irgendeine Realität zuschreiben sollte.
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
2. Muss ein streng deterministisches System vorhersagbar und/oder perfekt messbar sein (nicht nur numerische/statistische Annäherung wie z.B. bei Dreikörperproblem/deterministischem Chaos)?

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92517)
Einige Anworten dazu findest du hier.

Meine Frage war insofern etwas rethorisch, da ich sie mit nein beantworten würde, weil es aus meiner Sicht genügend Beispiele für streng deterministische Systeme gibt, die nicht vorhersehbar sind und deren Messungen ebenfalls nur mit Wahrscheinlichkeitsverteilungen (oder mumerischen Annäherungen) korrelieren. Umgekehrt soll man dann aber einen Zustand nicht als undeterminiert bezeichnen, nur weil dessen Messung ein nicht exakt vorhersehbares Ergebnis liefert. Wie kann man nur aus dem Tatbestand, dass ein Zustand vor einer Messung für uns unbestimmt ist, oder dass beim Doppelspalt der Weg der Teilchen jedesmal (einer Wahrscheinlichkeit folgend) anders ist und in Masse die Messung auf dem Schirm sogar Wellencharakter ergibt, ableiten, dass die zugrundeliegene "Mechanik" prinzipiell nicht determiniert sei?
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
3. Wenn man 1.+2. ohne "QM-Mathematik-Störung" mit nein beantworten darf, kann man dann nicht naheliegender annehmen, der Zustand eines Quantensystems sei auch schon vor einer Messung derterminiert?

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92517)
Was bedeutet ohne "QM-Mathematik-Störung" ?
Wenn QM ohne Wellenfunktion gemeint ist, bleibt von QM nichts übrig.

Störung meint: Wenn ich die Vorstellung einer realen Superposition fallen lasse, ändert sich dann die Wellenfunktion oder die Wahrscheinlichkeitsverteilung bei der Messung oder irgendeine Voraussage der QM, abgesehen von der angeblich realen Überlagerung von Zuständen und der nicht-lokalen Fernwirkung? Beschreibt nicht die Wellenfunktion gerade nur potentielle Wahrscheinlichkeitsverteilungen und eben nicht ein reale Momentaufnahme eines (noch) unbestimmten Quantenzustands? Was übersehe ich?
Insgesamt könnte man natürlich einwenden: Was interessiert's ob es nur irreal oder real ist, solange die Ergebnisse in der Realität stimmen? Ich denke, es fängt an spannend zu werden, wenn man bestimmte Annahmen (wie die Superposition) in einer realen Weise benötigt, um z.B. so etwas wie Qbits und Quantencomputer zu konstruieren, bzw. meint, man könne vielleicht irgendwann angebliche nicht-lokale Fernwirkung in verschränkten Quantensystemen für irgendwas nutzen.

Timm 10.12.19 16:26

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92518)
Das beantwortet nicht meine Frage, ob die Wellenfunktion (als Umschreibung einer statistischen Wahrscheinlichkeitsverteilung bei der potentiellen Messung) überhaupt das Konstrukt einer vorherigen realen Superposition aller möglichen Zustände benötigt.

Die Beantwortung dieser Frage fällt je nach Interpretation der QM verschieden aus. Nach meinem Verständnis spielt 'Superposition' nach dem minimalistischen "shut up and calculate" keine Rolle. Sie ist ja auch per se nicht messbar. Das Konzept der Superposition ist aber sehr hilfreich, es besagt beispielsweise, daß die Individualität der beteiligten Teilchen verloren geht.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92518)
Störung meint: Wenn ich die Vorstellung einer realen Superposition fallen lasse, ändert sich dann die Wellenfunktion oder die Wahrscheinlichkeitsverteilung bei der Messung oder irgendeine Voraussage der QM, abgesehen von der angeblich realen Überlagerung von Zuständen und der nicht-lokalen Fernwirkung? Beschreibt nicht die Wellenfunktion gerade nur potentielle Wahrscheinlichkeitsverteilungen und eben nicht ein reale Momentaufnahme eines (noch) unbestimmten Quantenzustands? Was übersehe ich?

Manche Interpretationen wie die der Vielen Welten beruhen gerade auf dieser Vorstellung der Superposition. Dazu mehr hier. Viele Physiker, wie etwa Zeilinger, halten sich an das mathematische Konstrukt der Wellenfunktion, wobei sich dann der Kollaps einer 'ontisch' gedachten Wellenfunktion erübrigt. Andere Physiker lehnen das strikt ab.

Das Schöne ist, solange du den Formalismus der QM respektierst, bist du frei eine der Interpretationen zu bevorzugen.

Meine Sicht der Dinge ist relativ bescheiden, ich denke es werden sich noch Experten zu Wort melden.

Ich denke nicht, daß du etwas übersiehst. Gesetzt ist der Formalismus der Quantenmechanik, nicht hingegen dessen Interpretation.

TomS 10.12.19 22:07

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
1. Braucht man das Konstrukt der Vorstellung, dass sich vor einer Messung alle möglichen Zustände in einer Superposition überlagern, für die QM-Mathematik oder für die Logik/Voraussagen der QM?

Ja.

Der mathematische Formalismus der QM lässt diese Superpositionen explizit zu, und bestimmte experimentell bestätigte Phänomene lassen sich ohne diese Superpositionen nicht zutreffend vorhersagen.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
2. Muss ein streng deterministisches System vorhersagbar und/oder perfekt messbar sein?

Ein streng deterministisches System ist per Definitionen vorhersagbar.

Ist die Frage der Messbarkeit technisch gemeint?

Unabhängig von 1. und 2.
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
... kann man dann nicht naheliegender annehmen, der Zustand eines Quantensystems sei auch schon vor einer Messung derterminiert?

Der Zustand ist tatsächlich determiniert, nicht jedoch der Messwert. Andersherum: der Zustand eines Quantensystems entspricht - im Gegensatz zum klassischen Fall - nicht einer Menge von potentiellen, miteinander verträglichen Messwerten.

Den Rest deiner Fragen würde ich noch zurückstellen.

Elfulus 11.12.19 13:03

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92520)
Ja.

Der mathematische Formalismus der QM lässt diese Superpositionen explizit zu, und bestimmte experimentell bestätigte Phänomene lassen sich ohne diese Superpositionen nicht zutreffend vorhersagen.

Hast Du ein Beispiel-Experiment, dessen Phänomene sich ohne die Annahme einer realen Superposition nicht erklären lassen?
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92520)
Ein streng deterministisches System ist per Definitionen vorhersagbar.

Dreikörperproblem und bestimmte Formen von Chaos sind deterministisch, gleichwohl aber nicht vorhersagbar. In all diesen Fällen wegen großer Auswirkungen kleinster Änderungen von nicht wiederholbar gleichen Anfangsbedingungen. Auf die selbe Weise könnte ein Quantenzustand in seiner Messung nicht vorhersagbar sein, ohne deshalb nicht determiniert zu sein.
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92520)
Ist die Frage der Messbarkeit technisch gemeint?

Ich meinte die gleiche Messbarkeit, die auch die QM fordert (wenn auch "Messung" quantenmechanisch nicht besonders gut definiert ist;))
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92520)
Unabhängig von 1. und 2.

Der Zustand ist tatsächlich determiniert, nicht jedoch der Messwert. Andersherum: der Zustand eines Quantensystems entspricht - im Gegensatz zum klassischen Fall - nicht einer Menge von potentiellen, miteinander verträglichen Messwerten.

Den Rest deiner Fragen würde ich noch zurückstellen.

Wenn nur der Messwert nicht determiniert ist, der Zustand aber wohl, dann fände sich Superposition eben nur virtuell in der Überlagerung möglicher Messwerte, nicht aber im realen (determinierten) Zustand.

Mit meinem begrenzten Wissensstand ist das alles nicht nur eine Frage der Interpretation. Spätestens, wenn man von realen Anwendungen wie Quantenteleportation oder Quantenbits redet, ist es sehr wichtig, zu verstehen, was diese Konzepte in der Realität wirklich können und was gerade nicht.

TomS 12.12.19 06:21

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Hallo Elfulus,

relevante Experimente sind z.B. einzelne Photonen mit Superposition zweier Polarisationen und Polfiltern, einzelne Photonen mit Beansplitter und zwei Lichtwegen u.ä.

Das Dreikörperproblem bzw. allgemein chaotische Systemd sind prinzipiell exakt vorhersagbar, lediglich nicht praktisch. Das ist zu unterscheiden von der Idee einer prinzipiell stochastischen Dynamik.

Die Quantenmechanik sagt in ihrer orthodoxen Formulierung nichts zur Messbarkeit oder konkret zur Definition einer Messung.

Zum Zustandsvektor bzw. der Wellenfunktion: diese sind durch die Schrödingergleichung zu jedem beliebigen Zeitpunkt (außer bei einer Messung) exakt und deterministisch gegeben. Der quantenmechanische Zustandsvektor besteht aber eben nicht in einer direkten Information bzgl. der klassischen Eigenschaften oder der Messwerte, sondern lediglich in einem zunächst abstrakten mathematischen Objekt „Zustandsvektor“, aus dem man rechnerisch gewisse Informationen bzgl. dieser Eigenschaften oder Messwerte gewinnen kann. Das ist zu unterscheiden von der klassischen Mechanik, in der z.B. Ort und Impuls als klassische Eigenschaften, Messwerte und zugleich vollständige Beschreibung des Zustandes angesehen werden können.

Ich verstehe nicht genau, was du mit „realem determinierten Zustand“ meinst. Kannst du das erklären?

Timm 12.12.19 08:28

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92521)
Hast Du ein Beispiel-Experiment, dessen Phänomene sich ohne die Annahme einer realen Superposition nicht erklären lassen?

Vielleicht hilft dir das weiter:

https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_superposition
Anton Zeilinger, referring to the prototypical example of the double-slit experiment, has elaborated regarding the creation and destruction of quantum superposition:

"[T]he superposition of amplitudes ... is only valid if there is no way to know, even in principle, which path the particle took. It is important to realize that this does not imply that an observer actually takes note of what happens. It is sufficient to destroy the interference pattern, if the path information is accessible in principle from the experiment or even if it is dispersed in the environment and beyond any technical possibility to be recovered, but in principle still ‘‘out there.’’ The absence of any such information is the essential criterion for quantum interference to appear.[2]

Elfulus 13.12.19 12:29

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92523)
...relevante Experimente sind z.B. einzelne Photonen mit Superposition zweier Polarisationen und Polfiltern, einzelne Photonen mit Beamsplitter und zwei Lichtwegen u.ä.

und
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92524)
Vielleicht hilft dir das weiter:https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_superposition[I]Anton Zeilinger, referring to the prototypical example of the double-slit experiment, has elaborated regarding the creation and destruction of quantum superposition.....

In den genannten Experimenten und der Interpretation des Doppelspaltexperiments durch Zeilinger wird m.E. nicht die tatsächliche vorherige Superposition der Wahrscheinlichkeitswellen bewiesen. Stattdessen wird (für mich) lediglich erkennbar, dass eine Wechselwirkung mit einem Photon, die es irgendwie ermöglichen würde, seine Weginformation überhaupt zu ermitteln (z.B. Polarisationsfilter), gleichsam diese Weginformation bestimmt/präpariert. Das erscheint mir aber auch völlig einleuchtend. Wenn ich z.b. in einer Welt lebte, in der die Größe von Autos die kleinste bisher erreichbare Größe für Teile von Messinstrumenten wäre, dann würde ich bei der Bestimmung der Weginformation eines fahrenden Autos auch ein mindestens autogroßes Teilchen benötigen. Das aber würde definitiv in seiner Wechselwirkung den Weg des gemessenen Autos fortan bestimmen (erst recht bei den in unserer Welt vergleichweise viel größeren Messinstrumenten). Dass die Weginformation also "plötzlich" die (vielleicht vorher noch chaotischen schwankende) Zustandseigenschaft definiert und damit sozusagen die chaotische Verschwommenheit zerstört, sagt meiner Meinung nichts darüber aus, ob eine zur theoretischen Berechnung vielleicht nützliche Überlagerung von vorherigen Wahrscheinlichkeitswellen in der Realität irgendeine Entsprechung hat (z.B. eine tatsächlich verschwommene Eigenschaft).
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92523)
Das Dreikörperproblem bzw. allgemein chaotische Systeme sind prinzipiell exakt vorhersagbar, lediglich nicht praktisch. Das ist zu unterscheiden von der Idee einer prinzipiell stochastischen Dynamik.

Ich finde eben gerade keinerlei Beweis dafür, dass es bei dem einen nur praktisch, aber nicht prinzipiell und beim anderen genau umgekehrt sein soll. Man könnte genauso gut argumentieren, dass eine Vorhersagbarkeit des Quantenzustandes eben nur praktisch nicht möglich ist, weil wir aufgrund des fehlenden Instrumentariums auf Wahrscheinlichkeitsberechnungen zurückgeworfen sind. Zu behaupten, dass Zustände deren Eigenschaftsmessungen nur im Wahrscheinlichkeitenraum vorhergesagt werden können, auch tatsächlich keine eindeutigen/determinierten Eigenschaften haben, ist m.E. vergleichbar mit einer Umkehrung des Prinzips der Objektpermanenz. Sprich: "Wenn ich die Eigenschaften nicht konkret vorhersehen kann, dann sind sie vor der Messung eben einfach nicht exakt vorhanden sondern nur in einer Überlagerung aller Möglichkeiten".
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92523)
Ich verstehe nicht genau, was du mit „realem determinierten Zustand“ meinst. Kannst du das erklären?

Wie vielleicht schon weiter oben klar geworden ist, meine ich mit "real determiniert" einen ähnlichen Zustand wie den eines deterministischen Chaos. Es ist in der Realität determiniert, aber ohne Kenntnis der Änderungen in den Anfangsbedingungen erscheint es mir weder determiniert noch habe ich eine Möglichkeit (außer im Gedankenmodell des "deterministischen Chaos"), diese Determiniertheit im Nachhinein doch noch real irgendwie zu ermitteln, wie bei der Entwicklung von Quantenzuständen. Bezüglich der Quantenzustandsmessungen sagt die QM dann einfach: "Da gibt es auch keine Determiniertheit, und Messungen der Eigenschaften sind objektiv zufällig und folgen nur einer [Überlagerung von] Wellenfunktion[en]". Oder zumindest (Nils Bohr) würde es für die Physik nichts bringen, wenn man etwas anderes annähme.
Wie wiederholt gesagt, hätte ich mit dieser Anwendung des shutup-and-calculate kein Problem, wenn nicht dadurch auch eine vermeintlich reale Superpositon zur Grundlage von "echten" QBits und angeblich nicht-lokalen Fernwirkungen bei verschränkten Quantensystemen würde. Von Systemen also, die vielleicht nur aufgrund ihrer Verschränkung von Beginn an in ihrer scheinbar zufällig verschwommenen Momentan-Konfiguration dauerhaft korreliert waren und nicht erst bei der Messung, wie von Zauberhand. Wenn Eigenschaften eines Zustandes vor der Messung lediglich auf eine Weise determiniert wären, die wir (noch) nicht verstehen, dann würde die QM auf Grundlage von Wahrscheinlichkeitsberechnungen nicht falsifiziert. Aber was könnte man dann aus QBits "in action" tatsächlich auslesen? Wie nicht-lokal fernwirkend wären dann Messungen an einem von zwei verschränkten Systemen?

Timm 13.12.19 15:13

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92527)
Dass die Weginformation also "plötzlich" die (vielleicht vorher noch chaotischen schwankende) Zustandseigenschaft definiert und damit sozusagen die chaotische Verschwommenheit zerstört, sagt meiner Meinung nichts darüber aus, ob eine zur theoretischen Berechnung vielleicht nützliche Überlagerung von vorherigen Wahrscheinlichkeitswellen in der Realität irgendeine Entsprechung hat (z.B. eine tatsächlich verschwommene Eigenschaft).

Wenn die Weginformation nicht existiert, erfolgt der Durchgang durch beide Spalte oder nach dem Formalismus der QM die Superposition 'geht durch den linken + durch den rechten Spalt'. Um zu funktionieren, muß man dieses Konstrukt nicht ontisch verstehen.


Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92527)
... Von Systemen also, die vielleicht nur aufgrund ihrer Verschränkung von Beginn an in ihrer scheinbar zufällig verschwommenen Momentan-Konfiguration dauerhaft korreliert waren und nicht erst bei der Messung, wie von Zauberhand. Wenn Eigenschaften eines Zustandes vor der Messung lediglich auf eine Weise determiniert wären, die wir (noch) nicht verstehen, dann würde die QM auf Grundlage von Wahrscheinlichkeitsberechnungen nicht falsifiziert. Aber was könnte man dann aus QBits "in action" tatsächlich auslesen? Wie nicht-lokal fernwirkend wären dann Messungen an einem von zwei verschränkten Systemen?

Mit "wie von Zauberhand" bist du in bester Gesellschaft. Befanden sich vor der Messung die Spin Zustände noch in einer Superposition (die man nicht ontisch verstehen muß) beider Möglichkeiten, entscheidet erst die Messung über den dann korrrelierten Spin Zustand der beiden verschränkten Photonen.

Elfulus 13.12.19 18:49

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92528)
Wenn die Weginformation nicht existiert..., ...befanden sich vor der Messung die Spin Zustände noch in einer Superposition...

...Um zu funktionieren, muss man dieses Konstrukt nicht ontisch verstehen...

Eben!: "Wenn... die Weginformation vorher nicht existiert oder sich vor der Messung die Spin Zustände noch in einer Superposition befinden...". Alles nur postuliert:).

"Funktionieren" tut dieses Konstrukt doch nur, wenn es lediglich um Vorhersage geht (also mathematische Berechnungen für: "wie WIRD es sein?"), aber nicht, wenn es um das Verständnis des Gegenwärtigen geht. Man kann natürlich wieder und wieder postulieren, dass es die Weginformation vorher einfach nicht gibt, oder dass sich die potentiellen Eigenschaftsmessungen schon vorher überlagern und es dann zum objektiven Zufall kommt. Das ist auch alles unproblematisch, solange das Konzept von Superposition als nicht-ontischer Vorstellung nur hingenommen (aber nicht vorausgesetzt) wird, weil die Annäherung an tatsächliche Werte der nächsten Messungen mit genau den Formeln gut funktioniert, die auch eine mögliche Superposition implizieren.

Betrachtet man aber die Superposition zumindest als so "ontisch", dass man sich genau diesen besonderen Zustand sogar "zunutze" machen will (z.B. indem man in der Informationsverarbeitung in QBits die Eigenschaften "0" und "1" gleichzeitig abzubilden und zu nutzen glaubt und bei verschränkten QBits gar beliebig viele Bitkombinationen), dann stellt sich schon die Frage, wie genau ontisch man das Ganze verstanden haben muss, um beim "Auslesen" der Informationen aus diesen QBits etwas zu ermitteln, was nicht schon in der Anfangskonfiguration der QBits determiniert war.

Gleiches gilt für die angebliche "spukhafte Fernwirkung" womöglich schon vorher korrelierter Systeme. Alles wird wesentlich weniger "spukhaft", wenn man die Möglichkeit einer im Quantensystem schon vor der Messung vorhandenen - aber unverstandenen - Bestimmtheit einräumt.

Die Experimente dazu laufen scheinbar alle ähnlich: Verschränke einige Teilchen, vermesse die Eigenschaft eines der beiden Teilchen und prüfe, ob sich unabhängig von der räumlichen Entfernung beim Vermessen des anderen Teilchens eine deutliche Korrelation der beiden Messungen ergibt. Das war früher schwieriger und in dem Experiment in Deinem Link gelang es nun mit viel mehr verschränkten Teilchen.

Wenn ich das aber alles richtig verstanden habe, stellt dabei niemand die Frage der möglichweise schon vorher dauerhaft vorhandenen Korreliertheit der Teilchen-Eigenschaften vom Beginn ihrer Verschränkung an. Man sagt zwar, sie verlören ihre Individualität, aber bei der Unterstellung der nicht-lokalen Fernwirkung vergisst man das scheinbar wieder. Ich denke, ob man die Teilchen-Eigenschaften nun misst oder nicht, ihre Eigenschaften könnten auch so ab der Verschränkung zu jedem beliebigen infinitesimalen Zeitpunkt scheinbar voneinander abhängen, solange die Teilchen keinen anderen nennenswerten Wechselwirkungen ausgesetzt sind. Und selbst wenn doch, dann gibt es immer noch stärkere Korrelation, als wenn sie vorher gar nicht verschränkt worden wären.

Daran ist aber so gar nichts Spukhaftes und ich denke das ist NICHT das, was Einstein beanstandet hätte. Ich behaupte, er verneinte die angebliche direkte Abhängigkeit der beiden Teilchen voneinander und die postulierte Wirkung auf das andere Teilchen durch Messung des ersten, die sich aber nur aus der postulierten vorherigen Unbestimmtheit der Eigenschaften jedes einzelnen ent-individualisierten Teilchens ergibt. Es handelt sich aber m.E. weder um Abhängigkeit voneinander noch um eine Wirkung aufeinander sondern eher um eine gemeinsame Auswirkung der Initiation der Verschränkung auf beide Teilchen, die zu jedem Zeitpunkt ihr weiteres "Leben" bestimmen wird, wie weit auch immer sie entfernt sein mögen.

Wenn ich zwei Freunden ein Stückchen Schokolade mitgebe und dann nach einigen Stunden bei einem den Kakaogehalt im Blut messe und danach das Blut des anderen, dann besteht natürlich eine gewisse Korrelation der Ergebnisse, weil sie beide mit einer höheren Wahrscheinlichkeit ein Stück Schokolade gegessen haben und auf diese Weise gewissermaßen verschränkt wurden;). Das wäre aber zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach meiner Gabe so und nicht erst bei der Messung, und niemand würde das erstaunlich finden und schon gar nicht annehmen, dass die Messung des Einen die Wahrscheinlichkeit beinflusst hätte, mit der der Andere Kakao im Blut hat.

Woher kommt die Hartnäckigkeit, mit der genau das im Quantenbereich immer wieder behauptet wird? Ich muss immer noch etwas Wichtiges übersehen oder nicht verstehen:confused:.

Bernhard 13.12.19 21:51

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92532)
Woher kommt die Hartnäckigkeit, mit der genau das im Quantenbereich immer wieder behauptet wird? Ich muss immer noch etwas Wichtiges übersehen oder nicht verstehen:confused:.

Schau mal hier rein: https://de.wikipedia.org/wiki/Materiewelle#Auswirkungen
Wie willst du solche experimentellen Ergebnisse ohne Quantenmechanik beschreiben?

Elfulus 14.12.19 00:50

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 92533)
Schau mal hier rein: https://de.wikipedia.org/wiki/Materiewelle#Auswirkungen
Wie willst du solche experimentellen Ergebnisse ohne Quantenmechanik beschreiben?

Es liegt mir fern (erst Recht als Laie), das nicht mit QM beschreiben zu wollen. Es geht mir nur um den tatsächlich nutzbaren Gehalt und Realitätsgrad der mathematischen "Nebenwirkungs"-Konzepte: Superposition, Unbestimmtheit, objektiver Zufall, nicht-lokale Fernwirkung.

Timm 14.12.19 10:09

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92532)
Eben!:
Gleiches gilt für die angebliche "spukhafte Fernwirkung" womöglich schon vorher korrelierter Systeme. Alles wird wesentlich weniger "spukhaft", wenn man die Möglichkeit einer im Quantensystem schon vor der Messung vorhandenen - aber unverstandenen - Bestimmtheit einräumt.

Sicher, aber dafür, daß es womöglich eine für uns zumindest derzeit nicht zugängliche fundamentale Ebene gibt, auf der es nicht mehr spukhaft zugeht, gibt es aus heutiger Sicht keinerlei Anhaltspunkte.

Nach dem Formalismus der QM sind die Eigenschaften von Quantenobjekten vor der Messung nicht definiert. Ist es anders, wäre dieser Formalismus unvollständig.

Bernhard 14.12.19 10:24

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92534)
Es geht mir nur um den tatsächlich nutzbaren Gehalt und Realitätsgrad der mathematischen "Nebenwirkungs"-Konzepte: Superposition, Unbestimmtheit, objektiver Zufall, nicht-lokale Fernwirkung.

Ein Beispiel sind z.B. https://de.wikipedia.org/wiki/Tunnel...Flash-Speicher. Ohne Quantenmechanik gäbe es also keine funktionierenden USB-Sticks.

TomS 14.12.19 12:01

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92527)
In den genannten Experimenten und der Interpretation des Doppelspaltexperiments durch Zeilinger wird m.E. nicht die tatsächliche vorherige Superposition der Wahrscheinlichkeitswellen bewiesen.

In der Physik wird nie etwas mathematisch bewiesen, es werden jedoch Annahmen - im Sinne von Popper - falsifiziert.

Und in diesem Sinne gibt es eine große Klasse von theoretischen Annahmen, die zu experimentell widerlegten Vorhersagen führen.

Wenn wir also behaupten, dass in einem Zustand die Eigenschaften X,Y, ... nicht vorhanden sind oder nicht eindeutig vorliegen, dann bedeutet dies,
1) dass dies nach dem Formalismus der Quantenmechanik der Fall ist,
2) und dass kein anderer Formalismus bekannt ist, demzufolge dies nicht der Fall ist und der nicht experimentell widerlegt wäre.

Wenn es zur Klärung beträgt, sollte besser nicht davon gesprochen werden, dass „in einem Zustand eine Superpositionen vorliegt“, sondern präziser, dass „ein physikalisches System vorliegt, für dessen quantenmechanische Beschreibung ein Superpositionszustand im mathematischen Sinne verwendet wird“.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92527)
Man könnte genauso gut argumentieren, dass eine Vorhersagbarkeit des Quantenzustandes eben nur praktisch nicht möglich ist, weil wir aufgrund des fehlenden Instrumentariums auf Wahrscheinlichkeitsberechnungen zurückgeworfen sind.

Ich denke, du hast mich missverstanden: der Quantenzustand ist - außer im Falle einer Messung - exakt vorhersagbar, im Fall der Everettschen Quantenmechanik sogar immer, d.h. auch im Falle einer Messung (aber das Fass möchte ich hier nicht aufmachen)

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92527)
Bezüglich der Quantenzustandsmessungen sagt die QM dann einfach: "Da gibt es auch keine Determiniertheit, und Messungen der Eigenschaften sind objektiv zufällig und folgen nur einer [Überlagerung von] Wellenfunktion[en]".

Die orthodoxe Quantenmechanik nach Bohr et al. sagt dies; die Quantenmechanik nach Everett nicht (siehe jedoch oben)

TomS 14.12.19 12:21

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92532)
Funktionieren tut dieses Konstrukt doch nur, wenn es lediglich um Vorhersage geht, aber nicht, wenn es um das Verständnis des Gegenwärtigen geht.

Möchtest du über die instrumentalistische Sichtweise hinaus, derzufolge der Formalismus sich auf die Berechnung experimentell überprüfbarer Vorhersagen beschränkt, eine ontische Sichtweise, die dir sagt, was jetzt und insbs. ohne Messung tatsächlich vorliegt?

Diese Sichtweise wirst nach Bohr (et al., d.h. Kopenhagen“) bzw. Bism, Ensemble-Interpretation nicht vernünftig bzw. gar nicht erhalten.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92532)
Das ist auch alles unproblematisch, solange das Konzept von Superposition als nicht-ontischer Vorstellung nur hingenommen aber nicht vorausgesetzt wird ...

Auch wenn du die Quantenmechanik ontisch auffasst, erhältst du ausschließlich (ontische) Aussagen zu Superpositionen ohne Information über „welcher Weg“ o.ä. Letzteres würde eine Änderung des Formalismus implizieren, und dazu existier kein Ansatz, der nicht experimentell falsifiziert wäre.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92532)
Gleiches gilt für die angebliche "spukhafte Fernwirkung" womöglich schon vorher korrelierter Systeme. Alles wird wesentlich weniger "spukhaft", wenn man die Möglichkeit einer im Quantensystem schon vor der Messung vorhandenen - aber unverstandenen - Bestimmtheit einräumt.

Gleiches Argument wie oben. Das führt auf „hidden variables“ und diese sind nach Bell ausgeschlossen.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92532)
Wenn ich das aber alles richtig verstanden habe, stellt dabei niemand die Frage der möglichweise schon vorher dauerhaft vorhandenen Korreliertheit der Teilchen-Eigenschaften vom Beginn ihrer Verschränkung an.

Doch, diese wurde und wird gestellt. Nach Bell führt bereits die Annahme von im klassischen Sinne determinierten jedoch uns verborgenen Eigenschaften zu experimentell falsifizierten Vorhersagen.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92532)
Woher kommt die Hartnäckigkeit, mit der genau das im Quantenbereich immer wieder behauptet wird?

Weil eine große Klasse alternativer Theorien falsifiziert wurde.

An der Stelle sei ein Hinweis auf meine Signatur erlaubt ...

Eyk van Bommel 16.12.19 08:01

AW: Bohrende Quantenfrage
 
@Elfulus

Vielleicht wäre dieser Artikel (incl. Paper) interessant.
http://backreaction.blogspot.com/2019/12/the-path-we-didnt-take.html

TomS 16.12.19 08:57

AW: Bohrende Quantenfrage
 
wahrscheinlich nicht

Eyk van Bommel 16.12.19 09:08

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92547)
wahrscheinlich nicht

für dich? Oder seid ihr zu verschieden in euren Ansichten.

Elfulus 16.12.19 10:01

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92547)
wahrscheinlich nicht

Eyks link ist insofern interessant, als der Blog dahinter auch eines der letzten "Schlupflöcher" bei Bells Ungleichung thematisiert. Ich bin noch dabei, Bells Theorem komplett zu verdauen und für mich zu veranschaulichen. Das tiefe Verständnis der Prämissen dieses Theorems dürfte fundamental für mein Verständnis der Diskrepanz klassisch<=>quantenmechanisch sein. Mir ist z.B. noch nicht klar, an welcher Stelle des Gedankenexperiments der tatsächliche Schritt von der klassischen zur QM-Sichtweise erfolgt, so dass die Bestätigung der Ungleichung sogar vorhergesagt und nicht nur experimentell messbar wird.

Bernhard 16.12.19 12:24

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92549)
Mir ist z.B. noch nicht klar, an welcher Stelle des Gedankenexperiments der tatsächliche Schritt von der klassischen zur QM-Sichtweise erfolgt, so dass die Bestätigung der Ungleichung sogar vorhergesagt und nicht nur experimentell messbar wird.

Da wird einmal ein mathematisches Modell mit Quantenmechanik und einmal ohne Quantenmechanik dazu benutzt, um über ein Experiment Vorhersagen zu treffen.

Werden Vorhersagen eines Modells experimentell falsifiziert, hat das zugehörige Modell innerhalb der Naturwissenschaft im Prinzip ausgedient.

Elfulus 16.12.19 15:01

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 92550)
Da wird einmal ein mathematisches Modell mit Quantenmechanik und einmal ohne Quantenmechanik dazu benutzt, um über ein Experiment Vorhersagen zu treffen.

Werden Vorhersagen eines Modells experimentell falsifiziert, hat das zugehörige Modell innerhalb der Naturwissenschaft im Prinzip ausgedient.

Diese Methodik war mir schon klar:).
Ich kann aber (zumindest in dieser Erklärung) nicht klar zwischen den beiden Verfahren unterscheiden. Einmal wird ein Weg recht verständlich unter "Ungleichung bei Annahme von verborgenen Variablen" (also klassisch) beschrieben. Dabei werden die Kombinationen und Anzahlen von Möglichkeiten logisch in eine Ungleichung gebracht. Danach wird unter "Verletzung der Ungleichung in der Quantentheorie" lediglich von Anzahlen auf Wahrscheinlichkeiten umgestiegen und parallel noch das Gesetz von Malus genutzt um nach diesem die Wahrscheinlichkeit des Durchlassens polarisierter Photonen nach Verdrehen der Filter zu bestimmen. Beide sind erstmal keine QM-Ansätze.
Besteht nun der QM-Ansatz lediglich darin, die errechneten Wahrscheinlichkeiten der tatsächlichen Versuche so zu behandeln, als seien sie am selben Photon nacheinander gemessen worden (obwohl die Messung eigentlich an zwei verschiedene aber eben QM-verschränkten Photonen vorgenommen wurde), damit man dann die per Zählung ermittelten Wahrscheinlichkeiten mit den bei Anwendung des Gesetze von Malus gefundenen Werten gleichsetzen kann?

EDIT: Bells Ungleichung ist mir nun halbwegs klar. Auch wenn ich - abgesehen von der Negation von gleichzeitiger Lokalität und Realität - den darüber hinausgehenden Bedeutungsgehalt der mit QM-Mitteln theoretisch & praktisch messbaren Wahrscheinlichkeitsergebnisse nicht verstehe.

n4mbuG0t0 17.12.19 12:06

AW: Bohrende Quantenfrage
 
"Superdeterminism"

...hab das Paper jetzt nicht gelesen aber klingt ein bisschen wie ein tolles Wort für sog. kontextuelle verborgene Parameter-Modelle.

Weder Bell, noch das Kochen-Specker-Theorem schließen solche Modelle aus. Wirklich neu ist das aber nicht.

Hat jemand das Paper schon durch und kann mal zusammenfassen was Superdeterminism sein soll?

TomS 17.12.19 12:15

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Ich denke, wir sollten zunächst mal mit den Basics anfangen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Superdeterminism
https://spookyactionbook.com/2013/10...erard-t-hooft/

Die Frage ist, ob wir dem Superdeterminismus folgen und damit sofort alle Forschungsaktivitäten bis hin zu dieser Diskussion hier als sinnlos einstellen - denn wäre der Superdeterminismus zutreffend, wäre auch determiniert, ob jemand der Idee des Superdeterminismus zustimmt oder nicht - oder ob wir die Idee des Bellschen Theorems und der Tests zunächst ohne derartige Schlupflöcher besser verstehen wollen.

n4mbuG0t0 17.12.19 12:32

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Tja nachdem ich deine Links überflogen habe bin ich mir nun ziemlich sicher dass Superdeterminism das ist was ich als kontextuelle VP-Modelle bezeichnen würde.

Ich denke über solche Modelle zu diskutieren ist tatsächlich sinnlos.

Nachtrag:
Es ist wohl nicht ganz das selbe "Superdeterminism" und "kontextuelle VP-Modelle", aber letzten Endes läuft es aufs gleiche raus.

Elfulus 17.12.19 17:02

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92554)
Ich denke, wir sollten zunächst mal mit den Basics anfangen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Superdeterminism
https://spookyactionbook.com/2013/10...erard-t-hooft/

Die Frage ist, ob wir dem Superdeterminismus folgen und damit sofort alle Forschungsaktivitäten bis hin zu dieser Diskussion hier als sinnlos einstellen - denn wäre der Superdeterminismus zutreffend, wäre auch determiniert, ob jemand der Idee des Superdeterminismus zustimmt oder nicht - oder ob wir die Idee des Bellschen Theorems und der Tests zunächst ohne derartige Schlupflöcher besser verstehen wollen.

Die Prämissen von t'Hooft im zweiten Link umschreiben viele meine Eingangsfragen natürlich wesentlich besser als ich es konnte:
"So, in this sense, superposition is a mental construct, whereas the real world doesn’t really have that. We created a problem by our choice of this convenient tool of quantum mechanics to do our statistics for us?
Yes, there’s no superposition. The only superpositions are in our way of describing what’s going on. "
Klar ist die dann vorgeschlagene superdeterministische Sichtweise aus guten Gründen eine Minderheitenmeinung. Aber, dass durch Superdeterminismus alles inklusive Forschung nun sinnlos würde, nur weil mögliche Falsifizierbarkeit durch "unfreie" Experimentwahl nicht mehr in jedem Fall gegeben sei?
Dabei könnte man doch im "Inneren" dieses superdeterminerten Universums als dessen integraler Bestandteil immer noch nahezu komplette (schon im Urknall "vorgesehene";)) "System-Selbsterkennung" betreiben. Man würde eben nur an die selben Grenzen stoßen, die man auch vorfindet wenn man aus der subjektiven Ebene heraus Qualia/Bewusstsein und mentale Zustände objektivieren will. Zu einem uns hervorbringenden superdeterminierten aber "determiniert chaotischen" Kosmos hätten wir als untersuchende "Agenten" eine ähnliche Beziehung, wie das "Bewusstsein" zum es hervorbringenden neuronalen Netz. Mit einer ähnlichen Illusion von Freiheit. Diese Illusion wird auch nicht verschwinden, wenn wir Superdeterminismus akzeptieren, genausowenig wie jeder Glaube an Physik verschwunden ist, nur weil plötzlich nicht-lokale und nicht reale Dinge die Basis von allem sein sollten. Im Gegenteil: das wurde sogar zum Mainstream:)
Illusion von Willensfreiheit ermöglicht die Konzepte Schuld/Verantwortung und Langfristplanung. Illusion von allgemeiner Nichtdeterminiertheit verbunden mit der Idee verallgemeinerbarer Naturgesetzen ruft (bei manchen von uns;)) Forscherdrang hervor. Beides hat uns scheinbar evolutionäre Vorteile gebracht, weshalb wir ohnehin nicht die Wahl haben, die Illusion im Innersten aufzugeben, sowie wir auch nicht "Nicht-Niesen" können. Deshalb soll man m.E. zumindest nicht Superdeterminismus als Modell auschließen, nur um weiterhin einen Grund zum Forschen zu haben.

TomS 17.12.19 19:02

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92556)
So, in this sense, superposition is a mental construct, whereas the real world doesn’t really have that. We created a problem by our choice of this convenient tool of quantum mechanics to do our statistics for us?
Yes, there’s no superposition. The only superpositions are in our way of describing what’s going on. "

Ja, das ist wohl allen Physikern implizit klar.

Nur, wenn man die Realität der Zustände, die durch Superpositionen beschrieben werden, anerkennt, dann erhält man eben eine Beschreibung von Quantenobjekten in Zuständen wie „hier und dort“; während dies für mikroskopische Objekte irgendwie akzeptabel erscheint, wird dies für zunehmend makroskopische Objekte schwer erträglich.

Die Physiker haben hier - wie so oft - einen verkürzenden und irreführenden Sprachgebrauch angewöhnt.

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92556)
Klar ist die dann vorgeschlagene superdeterministische Sichtweise aus guten Gründen eine Minderheitenmeinung. Aber, dass durch Superdeterminismus alles inklusive Forschung nun sinnlos würde, nur weil mögliche Falsifizierbarkeit durch "unfreie" Experimentwahl nicht mehr in jedem Fall gegeben sei?

Wenn ich so darüber nachdenke, gibt es keinen offensichtlichen Grund, aus Sicht der Everettschen Quantenmechanik den Superdeterminismus abzulehnen; zumindest ist man gezwungen, Position zu beziehen.

Ich denke, rein logisch ist dies der Fall; wenn der Superdeterminismus zutrifft, ist offenbar keine freie Entscheidungen bzgl. eines experimentellen Setups sowie keine kritische Diskussion von Theorie und Experiment mehr möglich.

Abreibst das deine eigentliche Frage?

soon 17.12.19 23:47

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Freier Wille und Determiniertheit haben nebeneinader Bestand in unterschiedlichen Modellen, genau wie Welle und Teilchen.

Es wäre schon wichtig, die Modelle sauber getrennt zu halten.

soon 18.12.19 09:19

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92554)

Ich bin irritiert. Superdeterminismus ist das, was ich bisher unter Determinismus verstanden habe.

Was ist denn dann, im Verständnis anderer, Determinismus im Gegensatz zu Superdeterminismus? Ein bisschen determiniert, so wie 'ein bisschen schwanger'?

Elfulus 18.12.19 18:22

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92558)
Ja, das ist wohl allen Physikern implizit klar.

Nur, wenn man die Realität der Zustände, die durch Superpositionen beschrieben werden, anerkennt, dann erhält man eben eine Beschreibung von Quantenobjekten in Zuständen wie „hier und dort“; während dies für mikroskopische Objekte irgendwie akzeptabel erscheint, wird dies für zunehmend makroskopische Objekte schwer erträglich.

Die Physiker haben hier - wie so oft - einen verkürzenden und irreführenden Sprachgebrauch angewöhnt.


Wenn ich so darüber nachdenke, gibt es keinen offensichtlichen Grund, aus Sicht der Everettschen Quantenmechanik den Superdeterminismus abzulehnen; zumindest ist man gezwungen, Position zu beziehen.

Ich denke, rein logisch ist dies der Fall; wenn der Superdeterminismus zutrifft, ist offenbar keine freie Entscheidungen bzgl. eines experimentellen Setups sowie keine kritische Diskussion von Theorie und Experiment mehr möglich.

Abreibst das deine eigentliche Frage?

"Abreibst"?;)
Ich denke, Theorie und Experiment würden auch unter Superdeterminismus weiter wunderbar funktionieren. Man müsste nur die Natur von Korrelationen neu überdenken. Je älter eine Korrelation, desto mehr wird sie geschwächt (sie wäre zwar stark im Sinne von "nicht-lokal im gesamten Universum wirkend und nie endend", aber immer schwächer im Laufe der Zeit). Das würde bedeuten, bei Experimenten müsste man nur das Ausmaß der Korrelation stärker als Indiz für "frischer" vs. "alter" Korrelationen wichten (also eher mit dem Experiment zusammenhängend oder eher nicht). Damit könnte man vielleicht noch sinnvoll experimentieren. Ob bei diesem Ansatz die korrelativen Effekte des Superdeterminismus noch ausreichten, um die Verletzung von Bells Ungleichung zu erklären, weiß ich nicht. Aber ich weiß ja noch nicht einmal, was genau die Verletzung der Ungleichung in Richtung QM für unsere Welt bedeutet (außer das lokal und real nicht zusammen gehen). Den darüberhinausgehenden Bedeutungsgehalt der eigentlichen Abweichung der QM-Betrachtung gegenüber der klassischen Betrachtung erschließt sich mir leider noch nicht. So lange das so ist, neige ich eher zu einer lokal-deterministisch/realen Perspektive, in der nur Schlupflöcher oder noch unbekannte Fehler in den Prämissen der Ungleichung die Konzepte Nicht-Lokalität, Nicht-Realität, Superposition und objektiven Zufall besser stellen als z.B. das Konzept superdeterministisch chaotisches Universum.

Elfulus 18.12.19 21:03

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von soon (Beitrag 92563)
Ich bin irritiert. Superdeterminismus ist das, was ich bisher unter Determinismus verstanden habe.

Was ist denn dann, im Verständnis anderer, Determinismus im Gegensatz zu Superdeterminismus? Ein bisschen determiniert, so wie 'ein bisschen schwanger'?

Ich denke, die Unterscheidung ist eher zwischen "determiniert" (Beginn und Ende der determinierten Entwicklung frei wählbar) und "superdeterminiert" (von Beginn an und immer dar). Sobald allerdings der "-ismus" mit reinkommt, sehe ich da auch keinen Unterschied mehr.

Elfulus 18.12.19 21:06

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von soon (Beitrag 92561)
Freier Wille und Determiniertheit haben nebeneinader Bestand in unterschiedlichen Modellen, genau wie Welle und Teilchen.

Es wäre schon wichtig, die Modelle sauber getrennt zu halten.

Auch wenn das etwas off topic ist, welche Modelle meinst Du?

TomS 19.12.19 06:21

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92565)
Ich denke, die Unterscheidung ist eher zwischen "determiniert" (Beginn und Ende der determinierten Entwicklung frei wählbar) und "superdeterminiert" (von Beginn an und immer dar). Sobald allerdings der "-ismus" mit reinkommt, sehe ich da auch keinen Unterschied mehr.

Nach den Regeln der Dynamik sowohl der klassischen Mechanik als auch der Quantenmechanik (Schrödingergleichung) ist der Endzustand nicht frei wählbar, sobald der Anfangszustand festgelegt ist.

Im Falle der Quantenmechanik würde man viele Systeme präparieren sowie diverse Messungen vorbereiten - z.B. verschränkte Teilchenpaare mit definierter Polarisation sowie Polarisationsfilter und Detektoren. Die Idee besteht darin, dass man dies innerhalb eines endlichen Raumzeitbereiches - des Labors z.B. über einen Monat - frei durchführen kann.

Nach einem deterministischen Weltbild wie z.B. der Everettschen Quantenmechanik angewandt auf das gesamte Universum ist dies jedoch nicht möglich. Jede Präparation und damit jede Messung sind festgelegt.

Timm 19.12.19 21:04

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92558)
Ich denke, rein logisch ist dies der Fall; wenn der Superdeterminismus zutrifft, ist offenbar keine freie Entscheidungen bzgl. eines experimentellen Setups sowie keine kritische Diskussion von Theorie und Experiment mehr möglich.

Wie will man jemals entscheiden, ob der Superdeterminismus zutrifft? Angenommen man hat einen selbstkonsistenten mathematischen Formalismus (was ja in den Sternen steht), welches Experiment könnte darüber entscheiden ob er zutrifft oder nicht?

soon 19.12.19 22:36

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92568)
...des Labors z.B. über einen Monat - frei durchführen kann.

Oder, das Labor ist der Detektor und das Teilchenpaar misst den Physiker.

Der Physiker ist in beiden Fällen gleichermassen Teil des Experiments und steht nicht ausserhalb.

TomS 20.12.19 00:41

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von soon (Beitrag 92572)
Oder, das Labor ist der Detektor und das Teilchenpaar misst den Physiker.

Das widerspricht sich nicht.

Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92568)
Die Idee besteht darin, dass man dies innerhalb eines endlichen Raumzeitbereiches - des Labors z.B. über einen Monat - frei durchführen kann.

Nach einem deterministischen Weltbild wie z.B. der Everettschen Quantenmechanik angewandt auf das gesamte Universum ist dies jedoch nicht möglich. Jede Präparation und damit jede Messung sind festgelegt.

In der Everettschen Quantenmechanik ist der Messprozess nicht ausgezeichnet.

TomS 20.12.19 00:48

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92571)
Wie will man jemals entscheiden, ob der Superdeterminismus zutrifft?

Es kann nur darum gehen, eine Hypothese aufzustellen und zu versuchen, diese experimentell zu falsifizieren; schlägt dies fehl, so wächst das Vertrauen in die Hypothese.

Timm 20.12.19 08:17

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92574)
Es kann nur darum gehen, eine Hypothese aufzustellen und zu versuchen, diese experimentell zu falsifizieren; schlägt dies fehl, so wächst das Vertrauen in die Hypothese.

Wie könnte ein Experiment prinzipiell aussehen, das die Vorhersagen einer Superdeterminismus-Theorie verifiziert und ggf. fasifiziert?

Wenn ich es richtig sehe, müßte ein solches Experiment die Bell'sche Ungleichung bestätigen, was die EPR-Experimente aber gerade widerlegen. Mit anderen Worten, die Bestätigung einer Superdeterminismus-Theorie wäre in Konflikt mit als gesichert geltenden Experimenten.

Das war meine Frage.

Elfulus 20.12.19 11:05

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92575)
Wie könnte ein Experiment prinzipiell aussehen, das die Vorhersagen einer Superdeterminismus-Theorie verifiziert und ggf. fasifiziert?

Wenn ich es richtig sehe, müßte ein solches Experiment die Bell'sche Ungleichung bestätigen, was die EPR-Experimente aber gerade widerlegen. Mit anderen Worten, die Bestätigung einer Superdeterminismus-Theorie wäre in Konflikt mit als gesichert geltenden Experimenten.

Das war meine Frage.

Mmh... m.E. wäre doch gerade Superdeterminismus als Schlupfloch für die (nicht QM-)Erklärung der Verletzung der Ungleichung im Experiment notwendig aber keinesfalls notwendig, hinreichend oder gar begründend für eine Bestätigung der Ungleichung. Mit anderen Worten: Superdeterminismus würde vor allem eine Verletzung der Ungleichung ebenso gut oder schlecht erklären wie eine nicht-lokale und/oder nicht-reale QM. Beider Erklärungen unterscheiden sich kaum in ihrer Seltsamkeit.

Elfulus 20.12.19 11:26

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92573)
Das widerspricht sich nicht.


In der Everettschen Quantenmechanik ist der Messprozess nicht ausgezeichnet.

In vielen Interpretationen ist der Messprozess noch nicht einmal hinreichend definiert. Er wird nur ständig als Menetekel für den Übergang zwischen der Welt des objektiven Zufalls in die Welt der Kausalität benutzt, ohne das jemand wüsste, was ein Messprozess im QM-Sinne überhaupt genau sein soll.

TomS 20.12.19 12:30

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92578)
In vielen Interpretationen ist der Messprozess noch nicht einmal hinreichend definiert. Er wird nur ständig als Menetekel für den Übergang zwischen der Welt des objektiven Zufalls in die Welt der Kausalität benutzt, ohne das jemand wüsste, was ein Messprozess im QM-Sinne überhaupt genau sein soll.

Völlig richtig.

Aber in der Everettschen Quantenmechanik ist er definiert.

TomS 20.12.19 13:32

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92576)
Superdeterminismus würde vor allem eine Verletzung der Ungleichung ebenso gut oder schlecht erklären wie eine nicht-lokale und/oder nicht-reale QM. Beider Erklärungen unterscheiden sich kaum in ihrer Seltsamkeit.

Superdeterminismus alleine erklärt gar nichts, erst eine konkrete Theorie, die diesen respektiert oder verletzt, erklärt eine konkrete experimentelle Beobachtung.

Eine deterministische Theorie auf Basis verborgener Variablen erklärt das eine, eine deterministische quantenmechanische Theorie wie die Everettsche Quantenmechanik erklärt das andere.

Der Superdeterminismus wurde auch nicht betrachtet, um etwas zu erklären, sondern als Schlupfloch, die Argumentation auszuhebeln.

Elfulus 20.12.19 15:02

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92580)
Superdeterminismus alleine erklärt gar nichts, erst eine konkrete Theorie, die diesen respektiert oder verletzt erklärt eine konkrete experimentelle Beobachtung.

Eine deterministische Theorie auf Basis verborgener Variablen erklärt das eine, eine deterministische quantenmechanische Theorie wie die Everettsche Quantenmechanik erklärt das andere.

Der Superdeterminismus wurde auch nicht betrachtet, um etwas zu erklären, sondern als Schlupfloch, die Argumentation auszuhebeln.

Das Wort "erklären" war sicher schlecht gewählt und sollte eher "ermöglichen" lauten. Allerdings "erklärt" die Aussage "lokal und real gehen nicht zusammen" (und darum geht es hier) auch nichts. Die Verletzung der Bellschen Ungleichung in der Realität legt nahe, dass eine der Prämissen falsch sein könnte, z.B.
  • ...die (Quanten-)Welt könnte nicht lokal und real gleichzeitig sein
  • ...die (Quanten-)Welt könnte nicht fundamental objektiv zufällig sein (sondern superdeterministisch)
Scheinbar korrelieren beide Behauptungen für sich allein genommen schon mit einer Verletzung der Ungleichung. D.h., die jeweils andere ist für die Verletzung nicht unbedingt erforderlich. Welche man nun aber als Schlupfloch und welche als Deutung nimmt, hängt von der Voreingenommenheit des Betrachters ab.

Dass der mathematische QM-Formalismus besser das Ergebnis beschreibt als der klassische, bedeutet eben nicht unbedingt, dass die erste Annahme schlüssiger ist, weil dieser Formalismus genausogut mit der zweiten Annahme funktioniert.

Timm 20.12.19 16:28

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92576)
Superdeterminismus würde vor allem eine Verletzung der Ungleichung ebenso gut oder schlecht erklären wie eine nicht-lokale und/oder nicht-reale QM. Beider Erklärungen unterscheiden sich kaum in ihrer Seltsamkeit.

Es geht mir um Tom's Gedanken "eine Hypothese aufzustellen und zu versuchen,diese experimentell zu falsifizieren", nicht um eine Erklärung.

Elfulus 21.12.19 01:08

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92582)
Es geht mir um Tom's Gedanken "eine Hypothese aufzustellen und zu versuchen,diese experimentell zu falsifizieren", nicht um eine Erklärung.

Schon klar. Mein erster Satz bezog sich auch auf das mögliches Experiment, bei dem Du aber ohnehin gleich hinzufügst, es müsste die Bellsche Ungleichung bestätigen und damit in Widerspruch zu verifizierten Bell-Experimenten stehen.
Gerade das sehe ich nicht. Ich habe momentan auch keine Idee, wie ein falsifizierbares Experiment aussehen könnte. Da Superdeterminismus lediglich eine alternative Prämisse zur Ermöglichung der verletzten Bell-Ungleichung ist, würde aber kein Experiment zu dessen Verifikation/Falsifizierung umgekehrt die Einhaltung der Ungleichung bestätigen.
Gegenfrage: Wie könnte ein Experiment zur Verifizierung oder Falsifizierung von Nicht-Lokalität, Nicht-Realität oder objektivem Zufall aussehen? Die Bell-Experimente beweisen das nicht, solange Superdeterminismus nicht ausgeschlossen ist. Sie zeigen "nur", dass der mathematische QM-Formalismus zur Vorhersage der tatsächlichen Wahrscheinlichkeiten besser funktioniert als der klassische.

TomS 21.12.19 09:09

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zurück zum Ausgangspost:

Zitat:

Zitat von Elfulus (Beitrag 92510)
... wäre es dann nicht ... völlig normal, dass Messungen an verschränkten Quantenzuständen immer korrelieren, ohne dafür eine mysteriöse Nicht-Lokalität zu bemühen?

...

Daher nochmal die Frage: braucht man die Vorstellung von angeblich objektivem Zufall, Indeterminismus und Zustands-Superposition?

Superpositionen sind eine mathematische Konsequenz des Formalismus der Quantenmechanik.

Im Sinne Everett gibt es keinen objektiven Zufall oder Indeterminismus. Alle zulässigen Messergebnisse folgen deterministisch aus der unitären Zeitentwicklung einschließlich der Dekohärenz. Je “Zweig” existiert lediglich subjektiver Indeterminismus.

Die Theorie ist deterministisch, d.h. nicht nur folgen die Messergebnisse sowie die subjektiven Wahrscheinlichkeiten aus der Präparation, sondern zudem die Akte der Präparation etc. aus dem Vergangenheitslichtkegel von Labor inkl. Experimentator. Im Sinne der “vielen Welten” liegt hier sogar eine Multiplizität von Laboren, Experimentatoren und Akten etc. vor.

Freier Wille im Sinne von “ich könnte dieses wollen - oder jenes” existiert nicht, wenn wir ein physikalisches Weltbild annehmen, demzufolge Hirnfunktionen, Bewusstseinszustände sowie Aktionen ausschließlich aus dem physikalischen Substrat folgen, das wiederum den Regeln der Quantenmechanik folgt. Freier Wille ist dann insofern eine Illusion, als Bewusstseinszustände unbewusste, physikalische Ursachen haben, dieser Determinismus dem emergenten Bewusstsein jedoch verborgen bleibt. Freier Wille im Sinne von “ich kann dies tun, weil ich es will” ist - im Rahmen des physikalisch Möglichen - gegeben.

Das ist m.E. eine logisch konsistentes, rein physikalisches Weltbild.

Timm 21.12.19 09:37

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 92584)
Im Sinne Everett gibt es keinen objektiven Zufall oder Indeterminismus. Alle zulässigen Messergebnisse folgen deterministisch aus der unitären Zeitentwicklung einschließlich der Dekohärenz. Je “Zweig” existiert lediglich subjektiver Indeterminismus.

Die Theorie ist deterministisch, d.h. nicht nur folgen die Messergebnisse sowie die subjektiven Wahrscheinlichkeiten aus der Präparation, sondern zudem die Akte der Präparation etc. aus dem Vergangenheitslichtkegel von Labor inkl. Experimentator. Im Sinne der “vielen Welten” liegt hier sogar eine Multiplizität von Laboren, Experimentatoren und Akten etc. vor.

Ob das alles so ist oder nicht, ist nicht gesichertes Wissen, sondern eine Frage der Interpretation der Quantenmechanik.

Ich füge das nur hinzu, weil dies vielleicht nicht jedem klar ist.

TomS 21.12.19 10:02

AW: Bohrende Quantenfrage
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 92586)
Ob das alles so ist oder nicht, ist nicht gesichertes Wissen, sondern eine Frage der Interpretation der Quantenmechanik.

Ich füge das nur hinzu, weil dies vielleicht nicht jedem klar ist.

Es gibt hier im Sinne Poppers nie gesichertes Wissen, es gibt jedoch auch kein experimentelles Indiz gegen diese Sichtweise, insofern kann dies - wieder im Sinne Poppers - als zutreffend angesehen werden.

Damit hat Everett jedoch keinen Exklusivitsanspruch.


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