Welle-/Teilchen Dualismus

[fossilium]

Hi Richy,

was ist Beobachtung ? – Diese Frage will ich gerade nicht durch die Frage nach der physikalischen Messung ersetzen. Ich frage ganz gezielt: worin besteht Beobachtung physikalisch ? Welche Prozesse liegen der Beobachtung zugrunde ? Und an welcher Stelle des Prozesses ist die Gefahr am grössten, sich zu irren ?

Beobachten heisst zunächst sehen. Was sehe ich ?

Ich sehe, das ETWAS eine Wirkung erzeugt (eine Veränderung), z.B. färbt sich ein ansonsten weisser Schirm an bestimmten Stellen schwarz. Aber selbst diese so natürliche Wahrnehmung ist in Wirklichkeit ein äussert komplizierter physikalischer Prozess. Er beginnt, indem Licht (was ist das ?) vom Schirm ausgesendet wird, das unsere Netzhaut reizt, Elektronen freisetzt. Über elektrochemische Prozesse wird dann ein Abbild davon in unser Gehirn projektiert, wo dieses Abbild mit gespeicherten anderen Bildern verglichen wird – und bei diesem Vergleich schält sich dann heraus: das ist ein schwarzer Punkt bzw. eine strukturierte Punktmenge. Was wir „sehen“ nennen, ist also im Wesentlichen ein Gehirnvorgang. Zu etwas Objektivem, ausserhalb unseres Gehirn Gelegenes, wird das Beobachtete erst, weil wir a) alle die gleiche Imagination haben, b) der Schälprozess bei allen das gleiche Ergebnis liefert, und c) unsere Erfahrung durch Symbole wie Sprache und Begriffe alle in gleicher Weise geordnet und strukturiert haben. Erst nachdem wir das bei allen gleiche Ergebnis des Schälvorgangs auch noch auf einen einheitlich verstandenen Begriff gebracht haben, ist die Beobachtung beendet, und sind wir uns über das Beobachtete alle einig.

Wenn wir dann nach der Ursache der Schirmschwärzung fragen, dann geschieht wieder das Gleiche: zuerst wird alles Mögliche mit der gespeicherten Erfahrung (Wissen) verglichen, dann das Ausgewählte, dann die Details des Auserwählten, und während und am Ende des Vergleichs- und Auswahlverfahrens mit dem gespeicherten Wissen werden zu dem Ergebnis die passenden Begriffe ausgesprochen.

Ich nehme mal an, dass das erkenntnistheoretisch ein alter Hut ist. Trotzdem wird das, was daraus folgt, kaum zur Sprache gebracht: nicht die Natur beschränkt unser Wissen durch Unschärfen oder Komplementaritäten, sondern die unausbleibliche Verzerrung des Objektiven bei der Lichtabbildung ins Gehirn, der Vergleich des Abgebildeten mit unseren zwangsläufig beschränkten Erfahrungen (unser Nichtwissen selbst beschränkt es) und die begrenzte begriffliche Strukturierung unserer Erfahrung begrenzen es.

Oder – oder nur anders ausgedrückt: Nicht die Natur beschränkt unser Wissen, sondern die ganzen Irrtümer und Verzerrungen, die bei der Kette von Lichtreizung bis zur Sprache auftreten. Und die grösste Gefahrenstelle ist da, wo wir das vom Licht und den Elektronen ins Gehirn projizierte Bild mit unserer gespeicherten Erfahrung vergleichen. Dieser Vorgang ist der gefährlichste. Das Gehirn arbeitet nämlich effektiv - warum soll es das Abbild des Beobachteten mit Allem, Diesem und Jenen vergleichen ? Nein es lenkt uns schnell dahin, wo wir wahrscheinlich zustimmen, auf das Bewährte, sozial Verträglichste, das Wahrscheinlichste, das (energetisch, hormonell) optimale Ergebnis. Also wenn es darum geht, das Streifenmuster hinter dem Doppelspalt zu erklären – ja wo lenkt uns unser Gehrin hin: na klar, sagt es uns, das sind die Elektronen, die hier die bekannten Welleneigenschaften zum Ausdruck bringen. Denk ja nicht an was anderes, das wird überflüssige Energie und Mühe kosten.

Ja so gehen wir unserem Gehirn immer wieder auf den Leim. Unser Gehirn hat in unsere Erfahrung ein Netz von Vorurteilen eingesponnen, damit wir uns darin verfangen, wenn wir ohne Mühe überleben wollen.

Grüsse Fossilium

[JoAx]

Hi fossilium!

Zitat von fossilium

...
Ja so gehen wir unserem Gehirn immer wieder auf den Leim. Unser Gehirn hat in unsere Erfahrung ein Netz von Vorurteilen eingesponnen, damit wir uns darin verfangen, wenn wir ohne Mühe überleben wollen.

Was soll das für die Physik implizieren, wenn das denn so wäre?


Gruß, Johann

[fossilium]

Hi JoAx,

Zitat von JoAx

Was soll das für die Physik implizieren, wenn das denn so wäre?

Wenn ich weiss, wie mich und andere das Gehirn narrt, dann hilft mir das dabei, Mainstream-Meinungen in Frage zu stellen – die kommen nämlich genau so zustande.

Z.B. frage ich mich, ob Elektronen mit Dualismen oder Komplementaritäten unbedingt verknüpft sein müssen. Ob jedes physikalische Objekt Wellen- und Teilchencharakter haben muss. Das sind Zweifel an einem festgefügten Bestandteil der aktuellen Physik, aber diese Zweifel haben keine physikalischen, sondern erkenntnistheoretische Wurzeln (und natürlich noch andere).

Hinzu kommt:
Es hilft mir einfach beim Nicht-Ernst-genommen-werden, dass ich weiss, wie befangen wir alle sind.

Grüsse Fossilium

[JoAx]

Hi fossilium!

Zitat von fossilium

Wenn ich weiss, wie mich und andere das Gehirn narrt, dann hilft mir das dabei, Mainstream-Meinungen in Frage zu stellen – die kommen nämlich genau so zustande.

Oder du meinst es nur, weil dein Gehirn dich abermals genarrt hat.

Zitat von fossilium

Z.B. frage ich mich, ob Elektronen mit Dualismen oder Komplementaritäten unbedingt verknüpft sein müssen. Ob jedes physikalische Objekt Wellen- und Teilchencharakter haben muss.

"Quantisiertheit" ist ein Charakter, das man mit "Teilchen" verknüpft. Die elektrische Ladung ist bsw. so eine Größe.
Wenn man nun den Aufenthalsort eines Elektrons berechnen möchte, dann kommt man nicht ohne Wellen-Funktionen aus.
Da haben wir also sowohl das Teilchen- wie Wellenhaftes. Da hat men keine freie Auswahl an "Werkzeugen".

Warum sind Ort und Impuls komplämentär? Weil man mit entweder nur einem oder nur anderem nicht viel bis gar nichts anfangen kann. Man braucht beides, um eine Bewegung zu beschreiben. Hat man einen Ort (x,y,z) und einen Impuls (grob - dr/dt) zu einer bestimmten Zeit t1, so kann man ausrechnen, wo sich ein Teilchen zum Zeitpunkt t2 befinden wird. Das war klassisch. Da haben Orte und Impulse absolut scharfe Werte, die man gleichzeitig "auslesen" konnte, ohne die betrachteten Objekte selbst zu stören. In der QM kann man das nicht mehr.

1. Kann man nicht absolut scharf "auslesen". Es wird immer eine, wenn auch kleine "Unsicherheit" bleiben.
2. Beeinflusst die Bestimmung des Ortes den Impuls. Und das um so stärker, je genauer der Ort eingeschränkt wird.
3. Will man so genau wie möglich den Impuls "auslesen", darf man nicht nach dem Ort fragen.

Da gibt es auch keine Wahl.


Gruß, Johann

[JoAx]

Hi richy!

Also, für mich wäre Determinismus dann gegeben, wenn auch die absolut letzte/elementare "Handlung" gar keinen Zufallselement enthalten würde. Bei der BM wäre der Auftrittsort eines Elektrons auf dem Schirm zwar durch die vorangegangene WW-en determiniert, aber so lange diese WW-en selbst einen Zufall enthalten, wäre das imho noch lange kein Determinismus. IMHO natürlich.

Zitat von richy

Man kann diesen nicht alleine auf unsere Realitaet reduzieren und somit ist das kaum ein Unterschied mehr zu einem objekiven Zufall.

Das hat aber wieder nichts mit Nichtzufall zu tun. Es geht imho auch gar nicht darum den Zufall zu eliminieren, sondern "nur" um den "Wellenkollaps".

Zitat von richy

Vielleicht wird jetzt wieder ein Gemecker kommen, aber der objektive Zufall ist nun alles andere als eine realistische, physikalische Groesse.

Doch, warum nicht?

Zitat von richy

Der ist in keinster Weise erfassbar.

Was heisst erfassbar? Dass diesem kein Algorithmus zugrunde liegt, ist klar.

Zitat von richy

Der Zufall der BM ist einfach das Chaos der Chaostheorie. Schon bei einfachen Mehrkoerperproblemen tritt dieses auf :

Klar! Das kann's nicht sein. Der Unterschied zum geschielderten Billiard-Beispiel ist aber, dass bereits der erste "Zusammenstoß" unscharf ist. Würde man verlangen, dass die Rechnerei erst weiter gehen darf, wenn man tatsächlich scharfe Werte erhalten hat, dann wäre hier Schluß. Damit wäre der Zufall erfasst/"identifiziert", wenn auch nicht "beschrieben", was ja nicht gehen kann.

Quantengleichgewicht? Der wird sicher auch der Unschärferelation unterliegen. Mit entsprechenden Folgen.

Zitat von richy

Da ist nichts geschlossen berechenbar und Chaos gibt es an jeder Ecke auch makroskopisch.

Genau. Damit darf man das Thema getrosst vergessen.

Zitat von richy

Ja klar. Aber man benoetigt ueberhaupt keinen objektiven Zufall um chaotisches , zufaelliges zu erzeugen.

Es geht mir aber nicht um's Chaotische.


Gruß, Johann

[richy]

Hi Joax

Also, für mich wäre Determinismus dann gegeben, wenn auch die absolut letzte/elementare "Handlung" gar keinen Zufallselement enthalten würde.

Ja,ok.

Bei der BM wäre der Auftrittsort eines Elektrons auf dem Schirm zwar durch die vorangegangene WW-en determiniert, aber so lange diese WW-en selbst einen Zufall enthalten, wäre das imho noch lange kein Determinismus.

Diese WW enthalten bei der BM keinen echten objektiven Zufall. Den gibt es dort nicht. Aus der Angabe einer Wahrscheinlichkeitsverteilung folgt noch lange nicht ein objektiver Zufall. Fuer einen Software Zufallszahlengenerator kann man auch solche Kennwerte angeben aber er ist determiniert.

richy :Vielleicht wird jetzt wieder ein Gemecker kommen, aber der objektive Zufall ist nun alles andere als eine realistische, physikalische Groesse.
Joax
Doch, warum nicht?

Was meinte Einstein mit Gott wuerfelt nicht ?
(Die Frage haette ich gerne beantwortet)
Hat er den Satz gerade mal so formuliert oder gab es einen Anlass dazu. Dass eine Interpretation davon ausgehet Gott wuerfle ?
Ist Gott realistisch physkalisch ?
Man kann es drehen und wenden wie man will : Wenn etwas physikalisches wuerfelt dann ist das ein Determinismus und Realismus.
Einstein war Realist. Die heutigen Physiker waeren vielleicht gerne Realisten. Aber die BM und VWI werden nunmal eher belaechelt.

Was heisst erfassbar? Dass diesem kein Algorithmus zugrunde liegt, ist klar.

Ja zum Beispiel kein Algo. In der Mathematik gibt es keinen echte Zufall. Letzendlich muss jeder seine eigene Vorstellung dafuer entwickeln.

Der Unterschied zum geschielderten Billiard-Beispiel ist aber, dass bereits der erste "Zusammenstoß" unscharf ist. Würde man verlangen, dass die Rechnerei erst weiter gehen darf, wenn man tatsächlich scharfe Werte erhalten hat, dann wäre hier Schluß.

Es gibt keinen Unterschied zum Billiardspiel. Die vermeintliche Unbestimmtheit (Verschmiertheit gibt es nicht) basiert in der BM auf unserem Unwissen.
http://de.wikipedia.org/wiki/De-Broglie-Bohm-Theorie

Die bohmsche Mechanik ist eine deterministische Theorie und erlaubt eine einfache Lösung des Messproblems der Quantenmechanik, d. h., der Akt der Messung bzw. Beobachtung spielt keine ausgezeichnete Rolle (zum Messproblem siehe auch den Artikel zu Schrödingers Katze).

Deterministisch. Kein objektiver nichtdeterminierter irrealer Zufall.

richy :
Da ist nichts geschlossen berechenbar und Chaos gibt es an jeder Ecke auch makroskopisch.
Joax
Genau. Damit darf man das Thema getrosst vergessen.

Naja, dann kannst du auch alle technischen Universitaeten schliessen. Mit irgendwelche linearen Phaenomenen gibt sich dort kaum jemand mehr ab. Auch die QM und RT koennte man vergessen. Da sind nur in einfachsten Faellen analytische Loesungen moeglich.

Es geht mir aber nicht um's Chaotische.

Doch :
Zufall im Determinismus = Chaos
Zufall in der Schulmeinug = Gemaess Einstein zum Beispiel Gott.
Emotion der Natur waere auch recht passend.

Gruesse

[JoAx]

Zitat von richy

Naja, dann kannst du auch alle technischen Universitaeten schliessen. Mit irgendwelche linearen Phaenomenen gibt sich dort kaum jemand mehr ab. Auch die QM und RT koennte man vergessen. Da sind nur in einfachsten Faellen analytische Loesungen moeglich.

Nein richy. Bei dieser konkreten Fragestellung wollte ich nicht in's Chaos gehen.


Gruß, Johann

[richy]

Hi Joax

Bei dieser konkreten Fragestellung wollte ich nicht in's Chaos gehen.

Bei der Bohmschen Mechanik kommt man da aber wohl nicht drumherum. Wenn man nur irgendwelche Anfangswerte als unbestimmt betrachtet und die Randwerte vernachlaessigt, dann muesste sich bei einem ideal inertialen Versuchsaufbau doch jedesmal das selbe Resultat ergeben. Zum Beispiel :
Erster treffer links oben, dann in der Mitte, dann links unten, dann rechts oben....
So etwas hat ausser "Herrn hiob" aber noch niemals jemand beobachtet.
Um determiniert etwas zufaelliges zu erzeugen benoetigt man nunmal eine Nichtlinearitaet. Und der determinierte Zufall nennt sich dann Chaos.
Ich kann man allerdings kaum vorstellen, dass jemand tatsaechlich solch einen reinen Determinismus annimmt.
Gruesse

[Struktron]

Zitat von richy

Hi Joax
...
Um determiniert etwas zufaelliges zu erzeugen benoetigt man nunmal eine Nichtlinearitaet. Und der determinierte Zufall nennt sich dann Chaos.
Ich kann man allerdings kaum vorstellen, dass jemand tatsaechlich solch einen reinen Determinismus annimmt.
Gruesse

Die Thermische Interpretation von Arnold Neumaier (besser lesbare Kopie in http://www.localisator.de/atom/Literatur/physik-faq.htm) basiert darauf.

Über Zufall hat er den extra Abschnitt S30, wo unter anderem steht: "... Wahrscheinlichkeiten sind also einfach Konsequenzen der
gewählten Beschreibungsebene.

Beschreibt man das Universum mit allen Details,
die es objektiv darin gibt, so ist es deterministisch.
Beschreibt man dagegen ein Teilsystem, als ob es allein im
Universum wäre (und das tun wir praktisch immer), so ist der
Einfluss des nicht mit modellierten Teils zwar trotzdem da,
kann aber nur noch approximativ durch stochastische Einflüsse
modelliert werden. ..."

Diese Interpretation entspricht auch meiner diskreten Erweiterung der Standardphysik. Akzeptiert man die Existenz diskreter Objekte, müssen diese auch eine Form besitzen. Selbst im einfachen Fall von Kugeln ergeben sich bei Berührung hochgradig nichtlineare Einflüsse für das zu beschreibende Ereignis. Davor schrecken die meisten Physiker zurück und auch wegen des Fehlens von Rechenmaschinen hat sich die vereinfachte Beschreibung mit Funktionen, wie wir sie in der Schule lernen, durchgesetzt.

MfG
Lothar W.

[RoKo]

Zitat von Struktron

.. Beschreibt man das Universum mit allen Details,die es objektiv darin gibt, so ist es deterministisch...

Das wage ich zu bezweifeln, weil u.a. :

.. Selbst im einfachen Fall von Kugeln ergeben sich bei Berührung hochgradig nichtlineare Einflüsse ..

Das Verhalten der Natur ist kausal, aber nicht determiniert.