Quantenspalt&Impuls

[amc]

Zitat von Eyk van Bommel

Wechselwirkungsfreie Quantenmessung

Sehr interessant. Allerdings im Grunde auch nichts Weltbewegendes (mal abgesehen davon, dass die QM verrückt ist, aber das wissen wir ja schon ). Finde ich zumindest ...

Wechselwirkungsfreie Quantenmessung halte ich für etwas gewagt und auch irreführend, weil es ja im Grunde, einem normalen Doppelspalt entspricht, bei dem ein Spalt verschlossen ist. Hier kann man dann auch, ohne den Spalt direkt sehen bzw. messen zu müssen, einfach anhand des Ergebnisses am Schirm erkennen, ob ein Objekt im Weg ist (ein Spalt verschlossen ist). Der Prozess als solches, im Ganzen, ist als Messprozess anzusehen. Anhand des Ergebnisses erhält man ggf. Informationen und Rückschlüsse über den Aufbau des gesamten Versuchsapparates.

Zitat von Eyk van Bommel

Die Photon spüren, dass was im Weg gewesen wäre

(Hab mir das Video noch nicht angeschaut)

Genau. Es zeigt sich hier nämlich wunderbar der nichtlokale Charakter der QM ( zumindest so wie ich das Ganze verstehe). Wie Benjamin schon sagte, hat alleine die Möglichkeit einer WW bereits Einfluss auf das Verhalten des Quantenobjektes. Und zwar ohne Kommunikationsaustausch, instantan und nichtlokal. Ebenso zu sehen beim normalen Doppelspalt, wenn ein Spalt verschlossen ist. Hier "weiß" das Photon auch, ein Spalt ist verschlossen, also rauscht es mit Teilchencharakter durch den anderen Spalt. Für diese Art Versuche eignen sich natürlich Aufbauten a la Mach-Zehnder-Interferometer viel besser als normale Doppelspalte, weil man mehr und genauere Möglichkeiten hat zu präparieren, zu justieren, und auszuwerten.

Grüße, AMC

[JoAx]

Hallo Benjamin!

Zitat von Benjamin

Die Dichte eines Materials hat nur bedingt mit seinen optischen Eigenschaften zu tun.

Das ist mir schon klar.

Zitat von Benjamin

In der Tat ist es so, dass diese Eigenschaften sich aus den Möglichkeiten ergeben, die Licht hat, dort zu reagieren.

Das ist eine zu pauschale Antwort.

Zitat von Benjamin

Kann Licht keine Energiezustände anregen, läuft es durch das Material durch.

"Läuft durch" klingt so, als ob da nix wäre. Ist aber. Sonst würde die Geschwindigkeit sich auch nicht ändern. Warum/Wozu auch? Man kann zwar nicht vorhersagen, wie ein ausgewähltes Photon gestreut wird, aber z.B., dass 90% in die selbe Richtung wieder abgestrahlt werden, in die sie zuvor "geflogen" sind. Oder, dass 50% unter 90°, oder ... . Das hängt dann u.a. auch vom Winkel ab, unter dem der Strahl auftrifft. Es spielen dabei also nicht nur (bzw. manchmal gar nicht) die Energiezustände der Atome selbst eine Rolle.
Oder sehe ich da was falsch?

Zitat von Benjamin

Weil Photonen durch Materie laufen können, ohne mit ihr in Wechselwirkung zu treten.

In welchem Experiment wurde das nachgewiesen?
In welchem Experiment hat man beobachtet, wie ein Photon "läuft"?

Zitat von Benjamin

Auch wenn du damit nicht einverstanden bist, ist es dennoch so.

Wenn du das sagst.

Alles IMHO (zu unserer Ausgangsfrage) ->
Es geht darum, eine Aussage zu formulieren, auf die man sich, ähnlich dem Postulat über die Konstanz der LG im Vakuum, 100% verlassen kann. Die "interpretationsneutral" wäre, und definitiv nichts falsches, respektive spekulatives enthalten würde. Deine Ausführungen sind es im Moment imho nicht.


Gruß, Johann

[JoAx]

Hallo Eyk!

Zitat von Eyk van Bommel

Also insgesamt nur 50% Interferenz bei den anderen 50 keine ? Oder 75%?

Ich weiß nicht, ob die Überlegung und "Rechnung" so richtig sein wird:
100% der Photone gehen durch beide Spalte.
25% werden gestoppt.
50% gehen definitiv durch, ohne Info. über den genommenen Weg zu hinterlassen -> Interferenz.
Bleiben also 25%, die nicht interferieren dürften. Und sie alle kommen über B.

???


Gruß, Johann

[richy]

Hi Joax

Zitat von Benjamin

Um die Wellenfunktion des Photons zu verändern, reicht allein die Möglichkeit einer Wechselwirkung, sprich Messung aus.

Zitat von Joax

Die "interpretationsneutral" wäre,

Es ist nunmal die Schulmeinung. Und da hier vielleicht auch mal Schueler mitlesen finde ich Benjamins Aussage in Ordnung.
Beim Dekohaerenzprogamm der VWI wuerde man dies vielleicht anders betrachten.

BTW:

Ein internationales Forscherteam nutzte im Juni 2007 zum ersten Mal die von Einstein postulierte „spukhafte Fernwirkung" über eine Distanz von 144 Kilometern - zehn mal weiter als je zuvor gemessen. Sie erzeugten auf der Kanarischen Insel Las Palmas zwei verschränkte Photonen und schickten dann eines der Photonen über ein Teleskop auf seine 144 Kilometer lange Reise durch die Luft zum Empfängerteleskop auf der Nachbarinsel Teneriffa. Wenn beide Photonen durch Messungen aus ihrer Überlagerung herausgerissen wurden, entschieden sie sich mit hoher Wahrscheinlichkeit in La Palma wie auf Teneriffa für die gleiche Polarisation – ihr Zustand wurde damit erfolgreich übertragen.

http://www.scinexx.de/dossier-detail-374-2.html
Scheint bei Photonen gar nicht so kritisch zu sein, so wie man sich das immer vorstellt.

Gruesse

[Benjamin]

Zitat von JoAx

Alles IMHO (zu unserer Ausgangsfrage) ->
Es geht darum, eine Aussage zu formulieren, auf die man sich, ähnlich dem Postulat über die Konstanz der LG im Vakuum, 100% verlassen kann. Die "interpretationsneutral" wäre, und definitiv nichts falsches, respektive spekulatives enthalten würde. Deine Ausführungen sind es im Moment imho nicht.

Meine Aussagen sind fundamentale QED und damit Teil einer der genauesten geprüften Theorien, die der Mensch je über die Natur hatte.

[JoAx]

Hi Benjamin und richy!

Zitat von Benjamin

Meine Aussagen sind fundamentale QED und damit Teil einer der genauesten geprüften Theorien, die der Mensch je über die Natur hatte.

Ich kann mich sehr gut irren, oder auch etwas missverstehen.

Zitat von Benjamin

Ich denke, es wäre zunächst einmal wichtig "Wechselwirkung" zu definieren. Ich verstehe unter WW einen physikalischen Vorgang, wo Energieaustausch bzw. -umwandlung stattfindet. Das ist auch so ziemlich die gängigste Definition in der Physik.

Demnach durchlaufen Photonen definitiv Glas oder Gas, ohne mit ihm in WW zu treten. Sonst könnte man niemals einzelne Photonen durch Polarisationsfilter und dergleichen schicken, um sie nachher interferieren zu lassen. Photonen können durch Materie präpariert werden, ohne dass sie dabei Energie abgeben!

Daraus drängt es mich abzuleiten, dass du sagen möchtest, dass eine Präparation wechselwirkungsfrei abläuft.
Ist das richtig?

Zitat von wiki

Präparation und Messung in der Quantenmechanik

Die theoretische Deutung eines Experimentes erfordert gemäß Heisenberg drei Schritte[1]:

1. Es wird die experimentelle Ausgangssituation vorbereitet (Präparation) und durch eine Wellenfunktion ψ beschrieben.
2. Es findet eine zeitliche Entwicklung des physikalischen Systems statt. Im sog. Schrödingerbild[2] verändert sich dabei nur die Wellenfunktion. Diese Veränderung wird durch die Schrödingergleichung beschrieben.
3. Es wird die physikalische Messung am System vorgenommen (Registrierung). Aufgrund der Präparation kann die Wahrscheinlichkeit für das Ergebnis dieser Registrierung aus der Wellenfunktion vorhergesagt werden.
Besonders Lamb verweist in diesem Zusammenhang auf eine eindeutige Klärung, worin der erste Schritt des Prozesses genau bestehen soll, also nach Bohr die Fixierung der äußeren Bedingungen, durch welche die Ausgangssituation des betrachteten Systems definiert wird (z. B. ein Teilchen befindet sich mit Wahrscheinlichkeit 1 im Intervall der Länge Δx > 0).

Die Unterscheidung zwischen Präparation und Messung wird aus dem Charakter der jeweiligen Ergebnisse der beiden Schritte ersichtlich. Das Ergebnis einer einzelnen Messung ist ein Wert der Observablen (oder eine Eigenschaft). Bei Wiederholungen der Messung erhält man nicht dasselbe Ergebnis wie zuvor, sondern bestenfalls eine Werte-Statistik für die fragliche Observable. Hingegen liefert die Präparation ein vollständiges Wissen davon, mit welcher Wahrscheinlichkeit die betrachtete Observable einen Wert (oder eine Eigenschaft) haben kann, und das für jede Observable[3].

Wenn in der Literatur von zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Messungen die Rede ist, so handelt es sich dabei oft um eine Präparation mit anschließender Registrierung des Messobjektes. Oft wird dabei bereits der Kenntnissgewinn durch die anfängliche Präparation als Messergebnis verwendet.

Hier sehe ich dagegen nichts, was darauf hinweisen würde, dass eine Präparation ww-frei abzulaufen hat. Und wenn ich das mit dem vergleiche, was auch richy von dir zitiert hat:

Zitat von Benjamin

Um die Wellenfunktion des Photons zu verändern, reicht allein die Möglichkeit einer Wechselwirkung, sprich Messung aus.

dann drängt es mich wieder, dir (und richy) zu widersprechen
Der Unterschied zwischen Präparation und Messung liegt offenbar gar nicht in vorhandener oder nicht vorhandener Wechselwirkung.

Ehrlich - Was verstehe ich falsch?


Gruß, Johann

[Eyk van Bommel]

Zitat von JoAx

Hallo Eyk!



Ich weiß nicht, ob die Überlegung und "Rechnung" so richtig sein wird:
100% der Photone gehen durch beide Spalte.
25% werden gestoppt.
50% gehen definitiv durch, ohne Info. über den genommenen Weg zu hinterlassen -> Interferenz.
Bleiben also 25%, die nicht interferieren dürften. Und sie alle kommen über B.

???


Gruß, Johann

ja-so sehe ich das auch!

[amc]

Zitat von Eyk van Bommel

ja-so sehe ich das auch!

Moin,

es tut mir leid ich muss widersprechen. Ausgang war: Auf Weg A befindet sich eine Kammer, die zu 50% die Photonen schluckt, richtig?

50% gehen links durch, 50% rechts, rein statistisch, würde man messen! Also 25% absolut werden auf Weg A gestoppt. Soweit sind wir uns einig, oder?

Bleiben 75% übrig. Wodurch sollte denn für diese 75% definiert sein welchen Weg sie genommen haben? Es ist nicht definiert, definiert ist lediglich, die Wahrscheinlichkeit von Weg B liegt doppelt so hoch wie Weg A. Es müssten also alle 75% inteferieren, das ungleiche Wahrscheinlichkeitsverhältnis jedoch wird sich auf das Interferenzmuster (bzw. Interferenzverhalten am zweiten halbdurchlässigen Spiegel) auswirken. Das Interferenzergebnis wird also ein anderes sein müssen, als wenn die Wahrscheinlichkeiten der Wege genau gleich sind.

Also, anders formuliert: Warum sollten sich 25% der Photonen für Weg B entscheiden, wenn sie dies aber gar nicht müssen?

Ich kann natürlich falsch liegen. Für mich macht es jedoch zur Zeit nur so Sinn.

Grüße, AMC

[Eyk van Bommel]

Wodurch sollte denn für diese 75% definiert sein welchen Weg sie genommen haben?

Da 50% der Photonen die den Weg B gehen „spüren“, dass sie auf dem Weg A gemessen worden wären, werden diese sich als Teilchen verhalten.

Also 25% absolut werden auf Weg A gestoppt.

Richtig - Und weitere 25% auf dem Weg B kommen daher als Teilchen an! Die, die bei A gemessen worden wären, wären sie den Weg A gegangen, was sie nicht sind, da sie auf dem Schirm als Teilchen aufschlagen!

Gruß
EVB

[JoAx]

Hallo amc!

Zitat von amc

Es ist nicht definiert, definiert ist lediglich, die Wahrscheinlichkeit von Weg B liegt doppelt so hoch wie Weg A.

Richtig. D.h. -

1. WegA + WegB = 75%
2. WegB verhält sich zu WegA wie 2 zu 1,
50%:25% = 2:1

Du sagst nun, alle 75% interferieren. Machen wir eine Prüfung. Würden alle Photone, die WegA genommen haben absorbiert werden, dann entspräche das dem Fall, dass eines der Löcher immer verschlossen ist. Wir hätten also nur ein Loch. Nach deinen Überlegungen müsste man erwarten, dass das "2Loch-Interferenzbild" dennoch da ist, nur mit in Richtung WegB verschobenen Zentrum. Kann das stimmen?

@Eyk
Als Teilchen kommen sie alle an.


Gruß, Johann