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Alt 10.12.22, 19:37
SuperpositionSimon SuperpositionSimon ist offline
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Standard AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch

Danke Geku, für den Link. Ein schönes Experiment, das die Existenz der Superposition bestätigt.

Damit wären wir wieder zurück beim Thema. Noch konnte die Interpretation nicht widerlegt werden. Daher freue ich mich um weitere Unterstützung diese zu beweisen oder gerne auch zu wiederlegen.

Im folgenden eine kurze Zusammenfassung und einen Ausblick, in welche Richtung ein mögliches Experiment gehen könnte:

Im Doppelspaltversuch zeigt sich das Interferenzmuster auch dann, wenn einzelne Photonen stundenlang durch den Versuchsaufbau geschossen werden.
Gemäß der orthodoxen Interpretation lässt sich das dadurch erklären, dass das Photon dabei alle möglichen Wege gleichzeitig geht und deshalb mit sich selbst interferiert. Das Photon befindet sich in Superposition und verhält sich wie eine Welle. Warum sich auf dem Detektorschirm anstelle des Interferenzmusters keine zwei Streifen zeigen, obwohl eine Wechselwirkung mit der Umgebung stattfindet und zudem der Versuchsaufbau dabei visuell wahrgenommen werden kann, bleibt unklar.

An dem Detektorschirm selbst zeigt sich das Photon als Teilchen. Durch die Messung erfolgt ein Kollaps der Wellenfunktion und das Teilchen zeigt sich an einer der möglichen Positionen. An welcher Stelle sich das Photon zeigt, geschieht objektiv zufällig.

Die Superposition ist ein Zustand eines Systems dessen Ergebnis erst durch eine Messung festgelegt wird. Das Ergebnis ist also nicht nur unbekannt, sondern auch noch nicht eindeutig definiert, da vor der Messung alle Möglichkeiten gleichzeitig existieren.

Bislang konnte nicht widerlegt werden, dass dieses Prinzip auch bei makroskopischen Objekten anwendbar ist. Dies zeigt das berühmte Gedankenexperiment von Schrödingers Katze.

Daher wird nach einem Experiment gesucht, um die Existenz der Superposition auch bei makroskopischen Objekten zu beweisen.

Im Doppelspaltexperiment zeigt sich die Superposition indirekt durch das Interferenzmuster. D.h. auf dem Detektorschirm erfolgte bereits der Kollaps der Wellenfunktion. Das dabei entstandene Interferenzmuster lässt sich jedoch nur dadurch erklären, dass sich das Teilchen vorher in einen superpositionierten Zustand befunden haben muss.

Wird beispielsweise eine Münze geworfen, und im Anschluss das Ergebnis nicht gesichtet, wäre nicht auszuschließen, dass sich die Münze bis zur Sichtung des Ergebnisses ebenfalls in Superposition befindet. Somit wäre das Ergebnis der Münze nicht nur unbekannt, sondern auch noch nicht festgelegt. Es wäre also Kopf und Zahl gleichzeitig.

Dieser Zustand lässt sich jedoch nicht beobachten und auch nicht messen, da durch die Messung selbst ein Kollaps der Wellenfunktion herbeigeführt wird. Somit erhält man als Ergebnis immer nur Kopf oder Zahl.

Da es in der Makrowelt jedoch reichlich Zustände gibt, die als Ergebnis mehr als eine Möglichkeit zulassen, wird ein Experiment gesucht, dessen Ergebnis sich wie das Interferenzmuster beim Doppelspaltexperiment nur dadurch erklären lässt, dass das Objekt vorher in einem superpositionierten Zustand gewesen sein muss.

Ge?ndert von SuperpositionSimon (10.12.22 um 20:35 Uhr)
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