Konsequenze der Quantenmechanik

[Hawkwind]

Zitat von RoKo

Hallo Bauhof,

..und warum gab es lange vor der sogenannten Heisenbergschen Unbestimmtheitsrelation statistische Mechanik? Was besagt das "Gesetz der großen Zahl"? Und wo ist da der Paradigmenwechsel, wo doch nur die Variablen der klassischen Mechanik unbestimmt sind?

Fragen über Fragen!

Das eine hat mit dem anderen nichts zu tun.

Die statistische Mechanik beschäftigt sich mit der Physik von Systemen, die aus immens vielen Komponenten besteht - so viele, dass man kein Interesse daran hat, die Bewegung jeder einzelnen Komponente zu diskutieren. Man interessiert sich eher für Mittelwerte oder andere Größen wie Temperatur, Druck etc. die das Gesamtsystem besser charakterisieren. Dabei kommen Methoden aus der Statistik zum Einsatz. Statistische Mechanik kann auf klassischer aber auch auf Quantenmechanik basieren. Im letzteren Fall spricht man dann manchmal von Quantenstatistik.

Die statistischen Eigenschaften der Quantenphysik dagegen sind ganz anders; sie sind prinzipieller Natur. Es ist hier nicht so, dass wir kein Interesse daran haben, etwas über die Physik des einzelnen Systems zu sagen. Wir können es einfach nicht mit Bestimmtheit.

[richy]

hi
Ich freue mich, dass Bauhof Klartext bezueglich der Kopenhagener Interpretation schreibt. So haette das immer sein sollen. Ob man diesen Hypothesen dann zustimmt ist eine ganz andere Sache. Die Annahmen muessen zunaechst formuliert werden wie es Bauhof gerade zeigt.
@Bauhof Mich stoert lediglich, dass du teilweise den Eindruck vermittelst es gaebe keine realistische Deutungsmoeglichkeit. Die gibt es natuerlich. Lediglich der Einsteinsche Realismus, Bertelmanns Socken sind mit Bell widerlegt.

Zu Heisenberg. Da sollte man sich zunaechst mit der Unschaerfe der Nachrichtentechnik nochmals beschaeftigen. Zum Beispiel Musik. Um zu sehen dass das Prinzip rein mathematischer Natur ist und zum Beispiel bezueglich der direkten Variablenpaare Frequenz, Periodendauer nichts besonderes darstellt. Das besondere liegt in der Qm in der Tatsache, dass Auftrittswahrscheinlichkeiten solcher Paare ueber die FT verknuepft sind. Es sind somit zwei paar Stiefel. Und eine nochmalige Besonderheit nimmt die Kopenhagener Deutung an. Dass die Auswahl, der Zufall objektiv sei. Das ist so unvorstellbar, dass manche dazu keinerlei Zugang haben und es als nichts besonderes betrachten. Ein Phaenomen dass man oefters bei Vertretern der KD antrifft. Ebenso wie das geraede kontraere Phanomen dazu :
Denn Nichts besonderes bietet tatsaechlich die Ensembleinterpretation. Diese spricht einfach die Egodenhypothese an. Das erklaert nichts neues und der Minimalismus der Ensembleinterpretation kennt ausser diesem Nichterklaeren nichts das von Interesse waere. Wann sollte ich mich wundern ? Wann wird Triviales als besondere Erkenntnisse betrachtet/verkauft ? Warum stellen sich solche Fragen bei realistischen Interpretationen nicht ? Gruesse

[EMI]

Zitat von fossilium

Doch, es gibt einen Wurm. Sogar mehrere. Wart ab.

Ich warte noch immer auf die "Würmer" fossi.

Gruß EMI

[Bauhof]

Zitat von JoAx

In Ordnung, Eugen! Ich darf ein Gedankenspiel formulieren, um zu testen, ob ich dich auch richtig verstanden habe: Wir nehmen ein ganz normales, klassisches Billard. Große, exakt zu vermessende Kugeln, exakt definierte Orte und Impulse. Deine Sicht der QM kann man dann so beschreiben, dass trotz der exakten Anfangs- und Nebenbedingungen, die Bewegungsrichtungen zweier Billardbälle nach der Kollision zufällig sind. (Bei Erhaltung des Gesamtimpulses.)
Ist das korrekt?

Hallo Johann,

das ist nicht korrekt.
Dein Gedankenspiel hat Hawkwind bereits beantwortet:

Die statistischen Eigenschaften der Quantenphysik dagegen sind ganz anders; sie sind prinzipieller Natur. Es ist hier nicht so, dass wir kein Interesse daran haben, etwas über die Physik des einzelnen Systems zu sagen. Wir können es einfach nicht mit Bestimmtheit.

M.f.G Eugen Bauhof

[Bauhof]

Zitat von JoAx

Wir nehmen ein ganz normales, klassisches Billard. Große, exakt zu vermessende Kugeln, exakt definierte Orte und Impulse. Deine Sicht der QM kann man dann so beschreiben, dass trotz der exakten Anfangs- und Nebenbedingungen, die Bewegungsrichtungen zweier Billardbälle nach der Kollision zufällig sind.

Hallo Johann,

zur Verdeutlichung noch eine Ergänzung:
Beim klassischen Billard kann man den Kugeln exakt definierte Orte und Impulse theoretisch zuschreiben, auch wenn man diese niemals exakt messen könnte. Beim 'Quantenbilliard' darf man den "Kugeln" (den Quantenobjekten) exakt definierte Orte und Impulse nicht mal theoretisch vor der Messung zuschreiben.

M.f.G Eugen Bauhof

[RoKo]

Hallo Hawkind,

Zitat von Hawkwind

Das eine hat mit dem anderen nichts zu tun.
Die statistische Mechanik beschäftigt sich mit der Physik von Systemen, die aus immens vielen Komponenten besteht - so viele, dass man kein Interesse daran hat, die Bewegung jeder einzelnen Komponente zu diskutieren.

..weil man es nicht kann. Es geht prinzipiell nicht. Das war immer schon eine Illusion von Physikern, die ihre Abstraktionen für Realität hielten.
Mit der Quantenphysik ist das nur deutlich geworden.

[Hawkwind]

Die Physik des Billard ist übrigens hier recht detailliert beschrieben:

Amateur Physics for the Amateur Pool Player

basierend auf der guten alten klassischen Mechanik, aber schwierig genug: "Amateur Physics" aus dem Titel scheint mir schon ein wenig untertrieben.

Obwohl alles eigentlich streng deterministisch abläuft (wenn man denn wirklich alles genau genug kennen würde: Geschwindigkeiten, Spinbewegungen, Reibung, ...), spielen in der 2. Hälfte des Papiers dann statistische Analysen eine bedeutende Rolle. Wenn ich nach erstem Überfliegen recht verstehe, geht es um Gewinnwahrscheinlichkeiten für Spielstrategien und so Zeugs. Das hat wiederum nichts mit der statistischen Natur der Quantentheorie zu tun, denn diese ist hier natürlich außen vor: Billardbälle sind keine Quanten.

[Hawkwind]

Zitat von RoKo

Hallo Hawkind,

..weil man es nicht kann.

Nein, es interessiert auch einfach nicht. Wozu sollte man die Bahn oder Zustand von Molekül H2O Nummer 21 345 678 234 beim Zustandsübergang einer Menge Wasser in die Dampfphase kennen wollen?

[richy]

Ich meine Joax Aussage kann man als makroskopisches Analogon zur Verdeutlichung der Akausalitaet schon verwenden.

Wir nehmen ein ganz normales, klassisches Billard. Große, exakt zu vermessende Kugeln, exakt definierte Orte und Impulse. Deine Sicht der QM kann man dann so beschreiben, dass trotz der exakten Anfangs- und Nebenbedingungen, die Bewegungsrichtungen zweier Billardbälle nach der Kollision zufällig sind. (Bei Erhaltung des Gesamtimpulses.)

@Bauhof
Hier die Heisenbergsche Unschaerferelation ins Spiel zu bringen traegt gerade nicht dazu bei den objektiven Zufall zu charakterisieren. Die BM nimmt einen solchen nicht an, aber dennoch bleibt Heisenberg davon unberuehrt, alleine schon weil dies ein rein mathematischer Zusammenhang ist. Der von dir in "aktuelle Meldungen" vorgsestellte Versuch unterstreicht dies.Frueher wurde wie von Prof. Zeh mehrfach bemerkt die Unbestimmtheitsrelation unsachgemaess als Begruendung fuer die Irrationalitaet der KD oder gar Nichtlokalitaet verwendet. Diese Argumentationsweise wird heute wohl dank der Realistischen Aufklaerung kaum mehr ziehen. Mir scheint dass jedoch oefters noch der Trugschluss existiert, dass die Bornsche Hypothese lediglich die KI stuetzt. Die Interpretationen untescheiden sich lediglich darin wie die Auswahl zustande kommt. Und das ist primaer eine philosophische Frage. Objektiver=akausaler zufall oder determinierter Zufall=Chaos. Ich meine sogar, dass man hier ausnahmsweise persoenliche Meinungen einfuegen kann. Also z.B. eine BM mit ueberlagertem objektivem Zufall. 5n der Plauderecke gibt es ein schoenes Paper zum Quantenbilliard, dass zeigt, dass selbst ein Elektron am Rande unserer Galaxie einen Billiardstoss beeinflusst. Oder etwas praktischer die Stoesse z.b. der Molekuele der Luft. Damit zeigt sich, dass es voellig ausgeschlossen ist ein Inertialsystem ohne Chaos praktisch aufzubauen. Man muss in der Regel stets von einer Ueberlagerung aus objektivem und determiniertem Zufall ausgehen.'#Gruesse

[RoKo]

Zitat von Hawkwind

Nein, es interessiert auch einfach nicht. Wozu sollte man die Bahn oder Zustand von Molekül H2O Nummer 21 345 678 234 beim Zustandsübergang einer Menge Wasser in die Dampfphase kennen wollen?

a) und wen interessiert, ob ein Elekton nun mit dem Winkel a oder ß am Atom gestreut wird?
b) wie willst du das Molekül H2O Nummer 21 345 678 234 kennenlernen?

Die klassische Mechanik basiert auf Abstraktionen - Punkten und unendlichiche Genauigkeit. Beides ist menschliche Zutat zur Naturerkenntnis. Jeder, der 5 Minuten Zeit zum Nachdenken hatte, der konnte das wissen. Empirische Relevanz hatte es ohnehin nie.

In der Quantenmechanik hat man nun, wenig überraschend, festgestellt, dass Punktteilchen eine Illussion sind. Jedes Quantenobjekt nimmt einen gewissen Raum ein und hat ein gewisses Impulsspektrum. Anstatt das zur Kenntnis zu nehmen, hält man an der Illussion fest und bemüht einen ideologischen Apparat, um das zu rechtfertigen. ("Es gibt keine Quantenwelt" oder auch "man darf dem Quantenobjekt vor der Messung keinen Wert [Ort, Impuls oder was auch immer] zuweisen"). Dabei ist jedem klar, dass eine "Messung" an einem Quantenobjekt keine Messung ist.