Konsequenze der Quantenmechanik

[JoAx]

Zitat von RoKo

Die de Broglie-Beziehung bezieht sich auf Elektronen, Protonen und Neutronen.

Nein. Diese Einschränkung ist so völlig willkürlich. So geht das einfach nicht.

Zitat von RoKo

Dort macht sie auch Sinn, weil es sich um Objekte handelt, die durch eine Wellenfunktion beschrieben werden.

Dann beschreibe doch auch dein Eimer mit der Wellenfunktion.

Zitat von RoKo

Da schwingt dann nichts mehr. Also ist der Begriff Wellenlänge hier physikalisch sinnlos.

Die Wellenfunktion ist doch eine Wahrscheinlichkeits-"welle". Da braucht von sich aus nix zu schwingen. Und ausserdem schwingen die Atome im Kristallgitter sehr wohl.

Zitat von RoKo

Bedenke auch, dass mit zunehmender Ruhemasse die Schwingung hochfrequenter würde.

Da ist nicht die Frequenz entscheidend, die man auch zusprechen könnte, sondern die Wellenlänge. Kürzere Wellenlänge - Das Wellenpaket zerfliesst langsamer. (Oder irgendwann vlt. auch gar nicht mehr = "Das Ganze ist weniger als die Summe seiner Teile!" )

Zitat von RoKo

Welcher physikalische Sinn sollte da bestehen?

Den gleichen, wie bei jeder physikalischen Berechnung. -> Eine zutreffende Voraussage treffen zu können.

Wenn du sagen würdest - "Es ist nicht gerade zweckmässig, die QM auf ein gewöhnliches Eimer mit Wasser anzuwenden, nur um zu berechnen, wo es landet." - dann würde ich dir sofort zustimmen. Es ist genau so unzweckmässig, wie die ART auf gewöhnlichen senkrechten Wurf anzuwenden. Aber das ist dann auch alles.

Zitat von RoKo

Leider lässt sich dieser Streitpunkt nicht per Experiment entscheiden.

Doch. Natürlich. Dazu muss man lediglich die Voraussagen der KM und der QM vergleichen. Ich wette, dass die Unterschiede nicht messbar sein werden.

Zitat von RoKo

Da hilft nur logische Konsistenz des naturwissenschaftlichen Gesamtbildes.

Das klingt für mich zu sehr nach dem "gesunden Menschenverstand". Beeindruckt mich nicht wirklich.

Zitat von RoKo

Womit du philosophisch keinen positivistischen sondern einen realistischen / materialistischen Standpunkt vertrittst.

Keine Ahnung, welchen Standpunkt ich vertrete. Dieses Schubladendenken - positivistisch, realistisch, was weiss ich noch was - geht mir aber langsam schlicht auf den Keks. Das muss ich jetzt ein Mal raus lassen.

Zitat von RoKo

Ein KM-System ist durch Ort und Impuls bestimmt; eine QM-System durch Ort oder Impuls. (Siehe Schrödinger 1935)

Du sprichst von den Anfangsbedingungen. Und weiter? Es ist ja nicht alles vom QM-System bestimmt, sondern nur "Orts"-Zustand, oder nur "Impuls"-Zustand, oder ... . Was ja nach der Unbestimmtheitsrelation auch logisch ist.

Zitat von RoKo

Genau. ...

Das ist zumindest ein interessanter Gedanke! Die Messergebnisse auf ihre "Eigenschaftlichkeit" zu untersuchen.


Gruß, Johann

[RoKo]

Hallo JoAx,

es gibt einige Punkte, da haben wir beide eine unterschiedliche Meinung, zwischen denen nicht so einfach entschieden werden kann. Mit unserer Debatte drehen wir uns im Kreis. Ich lasse das deshalb jetzt.

Zu zwei Punkten möchte ich jedoch die Debatte fortführen, weil sie etwas anderer Natur ist.

Zitat von JoAx

.. Du sprichst von den Anfangsbedingungen. Und weiter? Es ist ja nicht alles vom QM-System bestimmt, sondern nur "Orts"-Zustand, oder nur "Impuls"-Zustand, oder ... . Was ja nach der Unbestimmtheitsrelation auch logisch ist.

Nein. Ich meine nicht Anfangsbedigungen. Eine Differentialgleichung zweiter Ordnung führt zu einer Funktion mit zwei unabhängigen Variablen. F=m*a; a= 2.Ableitung des Weges nach der Zeit ist eine solche DGL. Ort und Impuls (oder zwei andere variable, aus denen sich beides ergibt) sind unabhängig voneinander. Du must beide kennen, um das weitere Verhalten des Systems berechnen zu können.

Die Schrödinger-Gleichung hingegen ist eine partielle Differentialgleichung und führt zu einer Funktion mit nur einer unabhängigen Variablen. Schrödinger diskutiert diesen Unterschied ausführlich in seinem Aufsatz von 1935. (Vor zwei Wochen hatte Petruska auch einen Link dazu eingestellt.)

Das ist zumindest ein interessanter Gedanke! Die Messergebnisse auf ihre "Eigenschaftlichkeit" zu untersuchen.

Die Schrödinger-Gleichung ist eine Energie-Gleichung. Der quantenmechanische Zustand ist daher eín energetischer Zustand. Und das ist die einzige variable Eigenschaft eines QM-Systems.

Betrachtet man nun Energie als Wirkungspotenz, also als Möglichkeit, eine Wirkung zu erzielen, und berücksichtigt, das ein Quantum eben nur einmal eine Wirkung erzielen kann - und damit selbst verändert oder sogar absorbiert wird, dann wird klar, dass die Wahrscheinlichkeit, tatsächlich Wirkung zu erzielen, proportional zur Energiedichte ist.

[Timm]

chi-fan-le-ma RoKo,

Zitat von RoKo

Betrachtet man nun Energie als Wirkungspotenz, also als Möglichkeit, eine Wirkung zu erzielen, und berücksichtigt, das ein Quantum eben nur einmal eine Wirkung erzielen kann - und damit selbst verändert oder sogar absorbiert wird, dann wird klar, dass die Wahrscheinlichkeit, tatsächlich Wirkung zu erzielen, proportional zur Energiedichte ist.

Betrachten wir ein Quantenobjekt, sei es ein Photon oder ein C-70 Fulleren, als eine sich ungestört ausbreitende Kugelwelle. Dann hätte demnach die Energiedichte zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem beliebigen Ort auf der Kugelschale denselben Wert. Habe ich Dich soweit richtig verstanden?

Gruß, Timm

[RoKo]

Hallo Timm,

Zitat von Timm

.Betrachten wir ein Quantenobjekt, sei es ein Photon oder ein C-70 Fulleren, als eine sich ungestört ausbreitende Kugelwelle. Dann hätte demnach die Energiedichte zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem beliebigen Ort auf der Kugelschale denselben Wert. Habe ich Dich soweit richtig verstanden?

Nein und Ja. Die Energien dieser beiden unterschiedlichen Objekte sind natürlich unterschiedlich. Aber die jeweilige Energiedichte hat zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem beliebigen Ort auf der Kugelschale denselben Wert.

Ob die Beschreibung als Kugelwelle richtig ist, ist bereits bei einem Photon fraglich. Das kann man in der Theorie leicht annehmen, setzt aber ein ziemlich einsames Atom irgendwo im Weltraum voraus. Ein C-70 Fulleren kann man da aber nicht einfach aus dem Hut zaubern. Mal davon abgesehen, dass man die chemischen Bindungskräfte berücksichtigen muß. Ein C-70 Fulleren kann sich daher nicht wie eine Kugelwelle ausbreiten.

[Timm]

Hallo RoKo,

Zitat von RoKo

Nein und Ja. Die Energien dieser beiden unterschiedlichen Objekte sind natürlich unterschiedlich. Aber die jeweilige Energiedichte hat zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem beliebigen Ort auf der Kugelschale denselben Wert.

Ok, zieht sich nun die auf beliebige Orte verteilte Energie des Objektes im Augenblick der Messung instantan auf einen Ort zusammen?

Zitat von RoKo

Ein C-70 Fulleren kann man da aber nicht einfach aus dem Hut zaubern. Mal davon abgesehen, dass man die chemischen Bindungskräfte berücksichtigen muß. Ein C-70 Fulleren kann sich daher nicht wie eine Kugelwelle ausbreiten.

Laß Dich von präperativen Herausforderungen nicht irritieren, darum geht es nicht. Nebenbei, die chemischen Bindungskräfte von C-70 Fulleren muß man nicht berücksichtigen, genausowenig wie die innere Struktur von Neutronen. Entscheidend ist die Präparation als Quantenobjekt. Zeilinger hat ja Fullerene in eine Superposition gebracht.

Gruß, Timm

[RoKo]

Hallo Timm,

Zitat von Timm

Ok, zieht sich nun die auf beliebige Orte verteilte Energie des Objektes im Augenblick der Messung instantan auf einen Ort zusammen?

Der (Standard)Theorie nach ja. Bisher ist dieser "Kollaps" der Wellenfunktion leider nur als Postulat eingeführt.

.. Nebenbei, die chemischen Bindungskräfte von C-70 Fulleren muß man nicht berücksichtigen, genausowenig wie die innere Struktur von Neutronen. Entscheidend ist die Präparation als Quantenobjekt.

Da hätte ich dann doch gerne die Wellenfunktion..

Zeilinger hat ja Fullerene in eine Superposition gebracht.

In eine Superposition von was?
Zeilinger hat Beugungserscheinungen nachgewiesen. Mehr nicht.

[Ich]

Zitat von RoKo

Der (Standard)Theorie nach ja.

Sehe ich nicht so, und fände ich auch nicht vertretbar.
Es ist unser Wissen, das im Augenblick der Messung neu definiert wird, nicht das Objekt. Deswegen kann da auch "instantan" was passieren, trotz SRT.
Ich will damit explizit nicht sagen, dass das Objekt immer einen wohldefinierten Zustand (Ort, Impuls) hätte, von dem wir erst im Augenblick der Messung erfahren. Sondern nur, dass der Zustand mit dem gemessenen Wert konsistent sein muss. Was dann natürlich die Projektionen in die Zukunft beeinflusst.

Ich will mich da gar nicht beliebig weit aus dem Fenster lehnen mit Interpretationen, aber sogar von Weizsäcker sagt in seinen philosophischen Exkursionen deutlich, dass man sich die Wellenfunktion keineswegs als "etwas Seiendes" vorstellen dürfe. Da hat er recht. Was da kollabiert, war nie, ist nicht, und wird nie sein. Es ist nur eine Beschreibung - wenn auch, und das macht es schwierig, eine absolut ausreichende, alles was wir kriegen können.

[RoKo]

Hallo Du,

Zitat von Ich

Sehe ich nicht so, und fände ich auch nicht vertretbar.
Es ist unser Wissen, das im Augenblick der Messung neu definiert wird, nicht das Objekt. Deswegen kann da auch "instantan" was passieren, trotz SRT.
..
Ich will mich da gar nicht beliebig weit aus dem Fenster lehnen mit Interpretationen, aber sogar von Weizsäcker sagt in seinen philosophischen Exkursionen deutlich, dass man sich die Wellenfunktion keineswegs als "etwas Seiendes" vorstellen dürfe. Da hat er recht. Was da kollabiert, war nie, ist nicht, und wird nie sein. Es ist nur eine Beschreibung - wenn auch, und das macht es schwierig, eine absolut ausreichende, alles was wir kriegen können.

eine philosophische Position legt auch Verpflichtungen auf. Einige Fragen must du dann schon beantworten können:
- Wie kommt es, dass das geistige Konstrukt Wellenfunktion materielle Realität verändern kann?
- Wie kommt die Energie von der präparierten Ausgangssituation zum Messgerät?
- Wie erkärtst du die verschiedenen chemischen Bindungskräfte von Atomen?
- Wie kommt es, dass angeregte Atome portionierte elektromagnetische Wellen abstrahlen?
- Was kann man mit einem Rastertunnelmikroskop sehen?
- Wie sind solche Fälle zu beurteilen, wo man die Wellenfunktion nicht kennt, sich die Natur aber so verhält als gäbe es eine?

[Ich]

Hi,

- Wie kommt es, dass das geistige Konstrukt Wellenfunktion materielle Realität verändern kann?

Kann es nicht. Es beschreibt sie nur.

Ich hab nur was gegen die verteilte Energie, die sich "instantan" auf einen Ort zusammenzieht. Wenn sowas in irgendeiner Weise messbar (also "real") wäre, dann wäre die SRT widerlegt. Man sollte den Kollaps der Wellenfunktion nicht mit einer Veränderung der realen Welt gleichsetzen. Das ist m.E. nur eine Metapher für das Einarbeiten neuer Information in unsere Beschreibung.

[Bauhof]

Zitat von Ich

Ich will mich da gar nicht beliebig weit aus dem Fenster lehnen mit Interpretationen, aber sogar von Weizsäcker sagt in seinen philosophischen Exkursionen deutlich, dass man sich die Wellenfunktion keineswegs als "etwas Seiendes" vorstellen dürfe. Da hat er recht. Was da kollabiert, war nie, ist nicht, und wird nie sein. Es ist nur eine Beschreibung - wenn auch, und das macht es schwierig, eine absolut ausreichende, alles was wir kriegen können.

Hallo Ich,

so ist es.
Viel früher stellte dies bereits Max Born fest, und der war Physiker und kein Philosoph. Und viel später dann auch Anton Zeilinger:

Ich bin nicht ein Anhänger des Konstruktivismus, sondern ein Anhänger der Kopenhagener Interpretation. Danach ist der quantenmechanische Zustand die Information, die wir über die Welt haben. … Es stellt sich letztlich heraus, dass Information ein wesentlicher Grundbaustein der Welt ist. Wir müssen uns wohl von dem naiven Realismus, nach dem die Welt an sich existiert, ohne unser Zutun und unabhängig von unserer Beobachtung, irgendwann verabschieden.

M.f.G Eugen Bauhof