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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 29.02.16, 12:16
Crashgirl Crashgirl ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 29.02.2016
Beiträge: 8
Standard Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Hallo,
ich befasse mich erst seit kurzer Zeit mit der Quantenmechanik, finde das Thema aber unhemlich spannend und hätte da jetzt mal ne frage^^ weiß zwar nicht so genau wie ich die kurz und plausibel beschreiben soll aber ich versuch es einfach mal

Also bezüglich der Eigenschaft dass unbeobachtete Quantenteilchen sich wie Wellen verhalten meinte Einstein ja mal dass er glaubt der Mond is auch da wenn er nicht hinsieht. So wie ich das mitbekommen habe ist er dann ja auch tatsächlich da weil die Quantenteilchen aufgrund von Strahlung etc. quasi ständig unter "beobachtung" stehen und sich somit wie Teilchen verhalten, folglich die Objekte auch da sind. (Mal ganz davon abgesehen dass der Mond eh zum Makrokosmos gehört) Aber diese ganze Strahlung müsste doch auch bei den Doppelspaltexperimenten vorhanden gewesen sein, weswegen die Quantenteilchen sich dort doch eigentlich auch schon die ganze Zeit wie Teilchen hätten verhalten müssen oder?!

Bin Gespannt auf eure Sichweisen hierzu
liebe Grüße
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  #2  
Alt 29.02.16, 13:48
inside inside ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 25.05.2007
Beiträge: 303
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Das ist eine wunderschöne Betrachtung und eine berechtigte Frage. Ich warte gespannt auf einige kompetente Antworten.

Meine wäre: Der Welle-Teilchen-Dualismus ist nicht von der "Wechselwirkung" anderer Teilchen abhängig, er ist fundamental und immer da. Warum der Kollaps hier nicht immer ZWEI einzelne Teilchenstrahlen erzeugt sondern Wellen, kann ich nicht beantworten.
Interessiert mich aber sehr.
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  #3  
Alt 29.02.16, 14:02
Ich Ich ist gerade online
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.797
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Zitat:
Zitat von Crashgirl Beitrag anzeigen
bezüglich der Eigenschaft dass unbeobachtete Quantenteilchen sich wie Wellen verhalten
Das ist so nicht ganz korrekt. Quanten zeigen bei Beobachtung Wellen- oder Teilchencharakter, je nachdem, was man misst.
Zitat:
Aber diese ganze Strahlung müsste doch auch bei den Doppelspaltexperimenten vorhanden gewesen sein, weswegen die Quantenteilchen sich dort doch eigentlich auch schon die ganze Zeit wie Teilchen hätten verhalten müssen oder?!
Da geht es um Dekohärenzzeiten. Ein Elektron im Hochvakuum ist da ganz gut beherrschbar, Licht macht da gar nicht so viel aus.
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  #4  
Alt 29.02.16, 14:16
Crashgirl Crashgirl ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 29.02.2016
Beiträge: 8
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

seit wann zeigen die Teilchen unter beobachtung wellencharakter?? O.o grade dass sie das da nicht tun is doch grade die große (eine von vielen^^) Besonderheit in der Microwelt?!

und ich habe mal gelesen dass Lichtstrahlung sogar große Wirkung auf andere Quanten hat (macht auch sinn, is ja die gleiche Größenordnung). Es soll aber auch durch andere Strahlung beeinflusst werden, so dürfte z.b. kosmische Strahlung bei dem Experiment immer vorhanden gewesen sein, trotzdem gab es unterschiedliche Ergebnisse *grübel*
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  #5  
Alt 29.02.16, 14:36
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.726
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Zitat:
Zitat von Crashgirl Beitrag anzeigen
Aber diese ganze Strahlung müsste doch auch bei den Doppelspaltexperimenten vorhanden gewesen sein, weswegen die Quantenteilchen sich dort doch eigentlich auch schon die ganze Zeit wie Teilchen hätten verhalten müssen oder?!
Doppelspaltexperimente werden sorgfältig präpariert, sodaß Interferenz stattfindet. Versucht man mit raffinierten Methoden herauszufinden, durch welchen Spalt das Teilchen geht, dekohäriert das System und die Interferenz ist weg. Ausschlaggebend ist ob oder ob nicht die Information in die Umwelt gelangt. Zeilinger hat bei seinen Experimenten heiße Teilchen durch den Doppelspalt geschickt und gezeigt daß das Interferenzbild mit zunehmender Temperatur unschärfer wird. Grund: Je mehr Photonen in die Umwelt abgestrahlt werden, desto mehr Information über sie gelangt in die Umwelt. Ob jemand diese Information wahrnimmt spielt keine Rolle.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #6  
Alt 29.02.16, 14:44
inside inside ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 25.05.2007
Beiträge: 303
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Häh ? Verlieren die Teilchen proportional zu ihrer Temperatur also Kohärenz ?
Die strahlen Wärme in die Umwelt ab, was den Wellencharakter minimiert ?
Willst Du das damit sagen?
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  #7  
Alt 29.02.16, 14:45
Crashgirl Crashgirl ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 29.02.2016
Beiträge: 8
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Klar werden die Experimente so gut es geht abgeschirmt aber das is nicht komplett möglich soweit ich weiß.
Und wie definierst du "Umwelt" und "in die Umwelt gelangen"? Es ist doch immer irgendwie Umwelt drumherum vorhanden, weswegen die Teilchen ja dann immer gleich reagieren müssten, also immer Teilchen (ohne Welleneigenschaften) sein müssten?!
Und die art wie die Photonen die Testteilchen beeinflussen war meines Erachtens der dass die Photonenteilchen mit den Testteilchen zusammentreffen und somit die Teilchen stören und zum verschwinden der Welleneigenschaften führt (= einer Beobachtung)
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  #8  
Alt 29.02.16, 16:14
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.726
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Zitat:
Zitat von inside Beitrag anzeigen
Häh ? Verlieren die Teilchen proportional zu ihrer Temperatur also Kohärenz ?
Die strahlen Wärme in die Umwelt ab, was den Wellencharakter minimiert ?
Willst Du das damit sagen?
https://www.uni-due.de/~hp0198/resea...eco/index.html
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #9  
Alt 29.02.16, 16:49
Benutzerbild von soon
soon soon ist offline
Guru
 
Registriert seit: 22.07.2007
Beiträge: 647
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Zitat:
Zitat von Crashgirl Beitrag anzeigen
... Aber diese ganze Strahlung müsste doch auch bei den Doppelspaltexperimenten vorhanden gewesen sein, weswegen die Quantenteilchen sich dort doch eigentlich auch schon die ganze Zeit wie Teilchen hätten verhalten müssen oder?!
Das Vorhandensein von Strahlung bedeutet nicht unbedingt, dass es auch zur Wechselwirkung mit den untersuchten Objekten kommt. Luft, Wasser, Glas... sind z.B. deshalb durchsichtig, weil sichtbares Licht nicht mit den Atomen in Luft, Wasser, Glas... wechselwirken kann, ... so ungefähr.

Anschauliche Darstellung:
Zitat:
Ein Photon mit einer bestimmten Farbe (Wellenlänge) hat immer eine genau festgelegte Energie. Wenn es auf ein Atom trifft und absorbiert werden will, muß es genau diese Energiemenge vollständig an das Atom abgeben können. Das Atom nimmt die Energie auf, indem eines seiner Elektronen auf eine höhere Bahn (Energieniveau) springt. Diese Bahnen dürfen aber nicht beliebig sein, sondern es sind nur bestimmte "Bahnhöhen" erlaubt. Das Photon kann nur dann absorbiert werden, wenn es in dem Atom eine passende "Bahnhöhe" gibt, damit genau die Energie des Lichtteilchens dabei verbraucht wird. Wenn nicht, "fliegt" das Photon ungehindert durch das Atom hindurch. Bei den Elektronen der Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle der Luft gibt es keine passende Energieniveaudifferenz für das sichtbare Licht.

Darum ist Luft unter Normalbedingung für alle Frequenzen des sichtbaren Lichte durchsichtig.
__________________
... , can you multiply triplets?
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  #10  
Alt 29.02.16, 18:28
Astrophysiker.Danial Astrophysiker.Danial ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 28.12.2012
Beiträge: 31
Standard AW: Frage zum Verhalten von Quantenteilchen

Heute möchte ich es mir mal gönnen, meinen ''Senf'' dazu zu geben, auch wenn ich in der Tendenz mich zurück halte aus Angst, etwas falsches zu sagen (vllt. auch deswegen, weil ich Befürworter der bohmschen Mechanik bin und die Kopenhagener Interpretation für eine Übertreibung halte).

Zitat:
Zitat von Crashgirl Beitrag anzeigen
meinte Einstein ja mal dass er glaubt der Mond is auch da wenn er nicht hinsieht
Das ist richtig. Einstein war von der Kopenhagener Interpretation, dass die Quantenmechanik und das Verhalten von Teilchen statistisch wäre, nicht gerade angetan. Man kann auf jeden Fall sagen, dass sich Quantenmechanik nicht exakt verhält wie klassische (newtonsche) Mechanik. Aber ein paar Physiker (und ich werde für diese Aussage vermutlich viel Kritik ernten) haben es mit der Interpretation des Unschärferelationsprinzips von Heisenberg übertrieben - ganz vorne an der Spitze Niels Bohr. Der Welle-Teilchen-Dualismus geht zunächst davon aus, dass Quantenobjekte sowohl Welle- als auch Teilchencharakter annehmen können.
In welchem Zustand befinden sie sich, wenn man sie nicht beobachtet ?
Befinden sie sich überhaupt in einem ''Quantenzustand'' ?
Sehr interessant ist dazu das Beispiel von Schrödingers Katze:
Entweder ist die Katze tot oder lebendig. Die Kopenhagener Interpretation sagt nun, dass die Katze beides ist, solange man nicht hinschaut.
Einstein sagte, die Katze befindet sich in eine der beiden Zustände unabhängig davon, ob man ''hinschaut'' oder nicht. Und wenn man die Kiste öffnet, ist die Katze manchmal tot, manchmal lebendig - sie kann das eine oder das andere sein.
Dazu sollte man aber auch betonen, dass Welleneigenschaften Teilcheneigenschaften nicht unbedingt ausschließen und umgekehrt.
Ich empfehle zu dieser Diskussion einmal (vllt. mach ich hier aber auch gerade nur ''Werbung'' für einer meiner Lieblingstheorien ) einen Blick auf die bohmsche Mechanik zu werfen:

- https://de.wikipedia.org/wiki/De-Broglie-Bohm-Theorie
- http://www.mathematik.uni-muenchen.d...post/post.html
- http://www.bohmian-mechanics.net/index_de.html
- https://www.youtube.com/watch?v=_6TN...BOmzqGjH7zaM1m

Ich hoffe, dass meine Antwort hilfreich ist und keine falschen Informationen enthält.
Mit freundlichem Gruß
Danial

Geändert von Astrophysiker.Danial (29.02.16 um 18:31 Uhr)
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