Dekohärenz und andere Quantenmißverständnisse

[richy]

Ich denke an Lilligs Schule wird sich streng an die KD gehalten. Wie soll er erklaeren dass etwas nicht verschmiert ist (keine Ladungswolke) ohne das Wort verschmiert zu verwenden ?

Zitat von hawkwind

Das hat offenbar nichts mit den Vorhersagen der Quantentheorie zu tun.

Gegen die Beobachtungen in der Quantenphysik verstoesst eine Elektronenwolke zunaechst nicht. Sie wuerde ja den Zustand vor der Dekoaeherenz beschreiben. Da gibt es vielerlei Annahmen. Als unserer Realitaet zugehoerig, realisiert darf man sich solch einen Elektronen oder Ladungswolke wohl nicht voerstellen. Der Zustand ist ja noch nicht dekohaeriert. Aber als physikalisch schon. Dann hat man auch keine Probleme die Neutralitaet eines H Atoms zu erklaeren.
Nur mit den Vorstellungen der KD hast das nichts zu tun, denn dort existiert vor der Messung nichts Physikalisches. Nach dem Kollaps musst du letztendlich der Wahrscheinlichkeit auch ein Merkmal zuordnen. Und spaetestens dann fuehen beide Vorstellungen auf das Selbe.

[EMI]

Hallo, ich kopier mal einen Beitrag von mir hier noch dran.
Den Beitrag gibt's dadurch doppelt, aber er bezog sich ja auch auf 2 Dinge.
Einmal auf die KD (deshalb hier mit dran) und zum 2. da wo er noch steht bei "strahlt eine el.Ladung im grav.Feld"

Ich hoffe, meine Kopieraktion ist recht so.

EMI


Beitrag vom 9.9.10, 16:22 Uhr :

Zitat von richy

Was ich mir absolut nicht erklaeren kann ist warum die Elektronen nicht auf die Atomkerne fallen.
Hatte Bohr vielleicht doch recht ? Sie kreisen ohne zu Strahlen ?

Hallo richy,


Zur Erklärung dafür, warum Elektronen nicht auf den Kern fallen, war es ganz natürlich anzunehmen, dass sie sich auf Bahnen bewegen, ähnlich wie die Planeten um die Sonne.
Denn die Gesetzte (Newton und Coulomb) haben eine ähnliche Form, die Kraft ist umgekehrt proportional dem Quadrat der Entfernung.

Wir wissen natürlich, dass ein bewegtes Elektron auf einer Bahn um den Kern einer Beschleunigung unterliegt und jede beschleunigte Ladung el.mag.Wellen aussendet, die Energie wegführt und infolge dessen das Elektron auf den Kern fallen muss.
Dieser Schluss steht jedoch im krassen Widerspruch zur Erfahrung.

Bohr fand aber einen erfolgreichen Ausweg aus dieser Lage.
Er nahm an, dass es Bahnen gibt, auf denen Elektronen keine el.mag.Strahlung aussenden. er gab auch eine Regel an, wie man diese Bahnen findet.
Die Ursache dieser Regel konnte Bohr natürlich nicht angeben, aber er ahnte vorraus, dass diese diskreten Bahnen irgendwie mit den damals noch unbekannten Quantengesetzten der Bewegung zusammenhängen müssten.

In der QM geht die Bewegung nicht auf Bahnen vor sich, selbst der Begriff ist hier ohne Sinn. Das wird dann wieder mit der Unbestimmtheitsrelation deutlich.
Die Unbestimmtheit der kin.Energie beträgt im Wasserstoffatom rund 140 eV und die Bindungsenergie des Elektrons rund 15 eV, woran man klar erkennt, das es nicht möglich ist die Bewegungsenergie des Elektrons im Atom in kin. und pot.Energie aufzuteilen.

Die Annahme, dass es im Atom eine Elektronenbahn gibt führt zu einer Unbestimmtheit der Größen, die deren "Bindungswert" selbst um ein mehrfaches überschreitet.
Ergo kann es keine Bahnen geben.

Wenn man sich schon das Atom vorstellen will, so muss man sich den Kern mit einer verschmierten Wolke umgeben vorstellen.
Die Dichte dieser Wolke in einem gegebenen Punkt muss der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons entsprechen, sprich der Amplitute der Wellenfunktion.
Aber damit wird keineswegs das Elektron selbst, sondern nur seine Wellenfunktion dargestellt.

Es ist aber nicht so, dass in der QM die Wellenfunktion irgendwie die Bahn der KM ersetzt. Woher wird denn die Wellenfunktion bekannt?

Bei einer Messung wird der Zustand eines Quantensystems wesentlich geändert und ist nach der Messung nicht mehr das gleiche wie vorher.
Damit befinden sich Systeme, deren Zustand bestimmt wurde offenkundig nicht mehr in diesem Zustand.

Grobes Anschauungsbeispiel:
Ein Streichholzhersteller will die Zündfähigkeit seiner Produkte prüfen.
Wenn er dazu alle Streichhölzer abbrennt macht das wohl keinen Sinn.
Er wird also nur einige auswählen und mit dieser Probe auf die wahrscheinliche Zündfähigkeit aller schließen.
War seine Probe groß genug, erhält er eine Ausage über die Qualität seiner Streichhölzer vor dem Abbrennen!

Wenn wir den Beugungsversuch von Elektronen durchführen, ist wohl klar, dass sich ein Elektron, das schon auf den Bildschirm gefallen ist, in einem anderen Zustand befindet als vor dem Durchgang durch ein Kristall.

Mit den objektiven physikalischen Eigenschaften einer Messung in der QM verhält es sich so, dass man als Ergebnis der Messung die Wahrscheinlichkeitsamplitute für Systeme bestimmt, an denen noch keine Messung durchgeführt wurde.
Dafür ist es halt notwendig, eine bestimmte Anzahl ähnlicher Systeme durch Messung unbrauchbar zu machen.
Man kann aber prinzipell davon ausgehen, dass die durch noch keine Messung verfälschten Systeme weitaus zahlreicher sind.
Deshalb wird in der Gesamtheit der Systeme, die der Messung nur zum Teil unterworfen wurden, durch die Messung gerade der Zustand bestimmt, der vor ihr bestand.

Das heißt, das nichts vom Beobachter sondern alles von der Natur abhängt!

Die Wellenfunktion eines Systemes charakterisiert diejenige Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Ergebnisses, die vor Ausführung der Messung vorlag.

Gruß EMI

[richy]

Hi Emi

Bohr fand aber einen erfolgreichen Ausweg aus dieser Lage.

Er hat praktisch die Maxwellgleichungen per Postulat ausser Kraft gesetzt. Einen Ausweg kann man dies nicht nennen. Aber letztendlich war sein Ansatz sehr erfolgreich.

Die Annahme, dass es im Atom eine Elektronenbahn gibt führt zu einer Unbestimmtheit der Größen, die deren "Bindungswert" selbst um ein mehrfaches überschreitet.
Ergo kann es keine Bahnen geben.

Ah danke, das ist ein guter Aspekt.

Wenn man sich schon das Atom vorstellen will, so muss man sich den Kern mit einer verschmierten Wolke umgeben vorstellen.
Die Dichte dieser Wolke in einem gegebenen Punkt muss der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons entsprechen, sprich der Amplitute der Wellenfunktion.

Diese Vorstellung entsprcht wie gesagt einem Realismus wie der VWI. Das ist nicht die Vorstellung der KD. Da existiert keine Ladungswolke. Verschmierte Ladungen. Keine Materiewelle (siehe Oberlehrer Lillig) Erst wenn du misst existieren die physkalischen Groesse als Ganzes. Voher existiert nichts ausser der Statistik. (Wo ist der Mond ?) PSI ist alles was wir an Information haben.
Lesch (sinngemaess):
Was ist denn zwischen Quelle und Detektor. Da ist nichts ! PSI ist nur in unseren Koepfen.

Nur in einer realstischen Vorstellung beschreibt PSI auch eine physikalische Groesse. In der VWI gibt es die Materiewelle. In der KD nicht !
Der Wellenkollaps ist (war) ein radikaler unstetiger Schnitt zwischen abstrakter und physikalischer Welt. PSI->Teilchen
Ich will nicht darueber streiten welche Vorstellung sinnvoll, ist sonder wie die Vorstellungen der realistischen und nichtrealistischen Interpretationen ueberhaupt sind. Das wird im Forum gehandhabt wie eine Minestrone.
Und das akzeptiere ich nicht.
Ich sehe in beiden Vorstellungen Vor und Nachteile.
Gemaess der Heim Droescher Theorie sind sogar beide zutreffend.

Zitat von Emi

Bei einer Messung wird der Zustand eines Quantensystems wesentlich geändert und ist nach der Messung nicht mehr das gleiche wie vorher.
Damit befinden sich Systeme, deren Zustand bestimmt wurde offenkundig nicht mehr in diesem Zustand.

Genau. Nach der KD werden die Dinge naemlich erst durch die Messung erzeugt. Bei der VWI ueber Dekohaerenz realisiert.
Eine ganz heikle Sache war hier ein Detail im Tunneleffekt. Wird ein Teilchen in der verbotenen Zone auch tatsaechlich gemessen ? Erinnerst du dich ? Es gab eine komplizierte Begruendung eines Papers von Uli. Denn da wurde die notwendige Energie aus der Messapperatur bezogen. Meiner Meinung nach ist das nicht zulaessig. Den PSI stellt einen Zustand dar, der keine Messung mit einbezieht. So wie das idealisierte Feld einer Punktladung. Das geht ebenfalls von keinerlei Probeladung aus.

Deshalb wird in der Gesamtheit der Systeme, die der Messung nur zum Teil unterworfen wurden, durch die Messung gerade der Zustand bestimmt, der vor ihr bestand.

Dem stimme ich voellig zu. Bauhof wuerde dies aber nicht als Messung akzeptieren.
Es ist auch "nur" eine indirekte Messung.
Und wie erwaehnt. Man geht hier stillschweigend von einem ergodischen Prozess aus.
Zeitmittel = Interferenzmuster =>
Scharmittel = vollstaendiges PSI
Wenn man es genau nimmt ist dies sogar ein wichtiger Punkt.
Das Zeitmittel wird ueber den Detektorschirm gebildet. Es integriert vergangene (imaginaerwertige) Zustaende.

Die KD meint :
Das Interferenzbild ist Ergebnis eines rein abstrakten Konstruktes !
Die VWI sagt : Nein es ist der Beweis, dass die Welle physikalisch existiert. Aber nur imaginaer und durch die zeitliche Integration ueber vergangene (imaginaere) Werte wird sie realisiert.

Es sind tatsaechlich nur Nounacen in beiden Vorstellungen.
Abstrak unphysikalisch oder imaginaer physikalisch. Das ist die Frage.

Das heißt, das nichts vom Beobachter sondern alles von der Natur abhängt!

Denkst du oder ich nicht aber die KD. Inzwischen akzeptiert die KD aber sogar die Dekohaerenz.

Die Wellenfunktion eines Systemes charakterisiert diejenige Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Ergebnisses, die vor Ausführung der Messung vorlag

In der KD liegt vor der Messung nichts physikalisch vor ! Der Wellkollaps trennt zwei Welten.

Gruesse

[JGC]

Das heißt, das nichts vom Beobachter sondern alles von der Natur abhängt!

Genau DAS ist nur eine halbe Wahrheit!!!


Wenn da jetzt stehen würde, das die Natur und der Beobachter jeweils Halbe -Halbe daran beteiligt wäre, dann würde ich das SOFORT unterschreiben....


Gruß...........JGC

[EMI]

Zitat von JGC

dann würde ich das SOFORT unterschreiben....

Wer nur sollte auf so ne hirnrissige Idee kommen, dir was in Sachen Physik zum abzeichnen vorzulegen?

[future06]

Mal 'ne Zwischenfrage, die zum Threadtitel passt, allerdings nicht zum aktuellen Verlauf dieser Diskussion. Aber vielleicht ist das ja auch einen neuen Thread wert...

Gibt es eigentlich Konzepte/Erklärungen dafür, wie aus dekohärenten Systemen plötzlich wieder koheränte werden? Ich denke da z.B. einfach mal an eine Elektronenkanone, die sich ja sicherlich als klassisches Objekt bezeichnen läßt. Werden daraus Elektronen emittiert, befinden diese sich ja im einem kohärenten Zustand, was durch Doppelspaltexperimente leicht nachgewiesen werden kann. Weitaus seltsamer erscheint mir dabei Zeilingers Interferenzexperimente mit Fullerenen. Woher stammen diese eigentlich? Wie werden sie erzeugt, gespeichert, beschleunigt usw. Und warum sind sie dann plötzlich wieder im Überlagerungszustand, nur weil man sie durch einen Doppelspalt schickt???

[Gandalf]

Hi future06!

Zitat von future06

Gibt es eigentlich Konzepte/Erklärungen dafür, wie aus dekohärenten Systemen plötzlich wieder koheränte werden? Ich denke da z.B. einfach mal an eine Elektronenkanone, die sich ja sicherlich als klassisches Objekt bezeichnen läßt. Werden daraus Elektronen emittiert, befinden diese sich ja im einem kohärenten Zustand, was durch Doppelspaltexperimente leicht nachgewiesen werden kann. Weitaus seltsamer erscheint mir dabei Zeilingers Interferenzexperimente mit Fullerenen. Woher stammen diese eigentlich? Wie werden sie erzeugt, gespeichert, beschleunigt usw. Und warum sind sie dann plötzlich wieder im Überlagerungszustand, nur weil man sie durch einen Doppelspalt schickt???

Du hast völlig richtig erkannt, - hier stimmt etwas nicht..

Nur ist es nicht die 'Dekohärenz', - sondern die 'mißverständliche Beschreibungsform' (um die es u.a. hier im Thread geht).

H.-D- Zeh: http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/...lsruheText.pdf

Bei dieser Beschreibung führen Wechselwirkungen zwischen zwei physikalischen Systemen zwangsläufig zu deren Verschränkung. Es sei daher noch historisch angemerkt, daß Schrödinger seine Gleichung ursprünglich aus einer Analogie zu den hamiltonschen partiellen Differentialgleichungen gewann, wodurch sich direkt eine Wellenfunktion im Konfiguratinsraum ergab (wofür auch heute noch der Buchstabe q steht), die solche Verschränkungen als Normalfall enthält. Er wandte diese Gleichung zunächst jedoch erfolgreich auf Einteilchenprobleme wie das Elektron im Zentralpotential (Wasserstoffatom) an, wo der Konfigurationsraum ausnahmsweise mit dem Ortsraum identisch ist. Leider wird dieses äußerst irreführende Vorbild heute noch in den meisten Vorlesungen übernommen.



Es liegt also an der "Propagandafront", die ständig nur 'den Sonderfall', das (reduktionistische) 'Teilchenbild' rausposaunt und am Leben erhält. "Elektronen sind Teilchen", "Fullerene sind (aus) Teilchen (zusammengesetzt)", "Teilchenphysiker" erfinden stets neu "Teilchen", wenn sie was nicht verstehen, - etc. etc. (Auch meine "zaghaften Versuche" hier eine (andere, holistische) 'Bildsprache' als Gegenpol einzuführen, werden regelmäßig nicht aufgenommen. ) (Burkhard Heim hat dies konsequent durchgezogen, - wohl aber soweit, dass ihn die allerwenigsten überhaupt noch verstehen können). Vielleicht wäre 'Holon' der richtige Begriff, der sich eines Tages mal für ein zu bezeichnendes, Quantensystem durchsetzt

Ich greife daher zunächst mal zum Holzhammer und und sage: Das Elektron, das aus Deiner "Elektronenkanone" abgefeuert wird, ist nichts anderes als die "punktuell sichtbare Spitze eines Rattenschwanzes". Und an diesem "Rattenschwanz" hängt nicht nur die "Ratte" in Form der Elektronenkanone, -sondern auch noch der 'Rest des Universums' der z.B. u.a. erforderlich war, um die Elektronenkanone überhaupt herstellen zu können.

---> Es gab oder gibt also 'niemals' ein kohärentes "Teilchen"!, da es einen Widerspruch in sich bedeutet.

Das was gemessen wird/wurde ist ein von - 'Messinstrumenten, die auf Rattenschwanzspitzen geeicht sind, - festgestelltes "Echo", - dass in Vorlesungen 'als Teilchen' bezeichnet wird! (Da die Ratte am Schwanz natürlich nicht "Ruhe hält", ist dieses Echo ständig "unscharf". Da man das für 'saubere Schlussfolgerungen' nicht gebrauchen kann, - rechnet man diese "Umweltstörungen" einfach raus. Übrig bleibt dann stets, das, was man 'sehen wollte': Eben ein 'sauberes, klar identifizierbares Teilchen'

Du kannst also durchaus beruhigt davon ausgehen, dass nicht nur das Fulleren vor dem Versuch, - sondern 'auch Du' Dich 'jetzt' in einem "Überlagerungszustand" mit dem Rest des Universums befindest

Grüße

[Gandalf]

@future06
... und noch was zu im anderen Thread von Dir angesprochenen 'Bewusstseinsfrage'. Hier lässt sich imho nicht nur eine 'Brücke schlagen', sondern diese ist nur einen 'Quantensprung' entfernt:

Du kannst also durchaus beruhigt davon ausgehen, dass nicht nur das Fulleren vor dem Versuch, - sondern 'auch Du' Dich 'jetzt' in einem "Überlagerungszustand" mit dem Rest des Universums befindest

Diese "Überlagerung" ist (vielleicht) nichts anderes, als das enervierende Gefühl an der Supermarktkasse in der falschen Schlange zustehen: Eine (in)ständige Selbstreflexion, die nur dann möglich ist, wenn wir tatsächlich die Wahl zwischen 'zwei parallelen Schienen' haben und auch 'in echt' auf diese überspringen könn(t)en.

Eine einzige Schiene (die klassische RaumZeit) gibt das nicht her. Alles ist determiniert. Eine 'freie Entscheidung' nur eine selbstgerechte Illusion. In ihr können wir immer nur vorwärts - nie seitwärts.

Grüße

[future06]

Hallo Gandalf,

Zitat von Gandalf

@future06
... und noch was zu im anderen Thread von Dir angesprochenen 'Bewusstseinsfrage'. Hier lässt sich imho nicht nur eine 'Brücke schlagen', sondern diese ist nur einen 'Quantensprung' entfernt:

Diese "Überlagerung" ist (vielleicht) nichts anderes, als das enervierende Gefühl an der Supermarktkasse in der falschen Schlange zustehen: Eine (in)ständige Selbstreflexion, die nur dann möglich ist, wenn wir tatsächlich die Wahl zwischen 'zwei parallelen Schienen' haben und auch 'in echt' auf diese überspringen könn(t)en.

Die "Bewußtseins-Frage" ist für mich eigentlich zentrales Thema meines Interesses an der Quantenphysik. Deine Interpretation ist interessant, wobei ich gedanklich das Problem mit einer vollständige Spaltung des Bewußtseins habe - so habe ich Everett und Deutsch verstanden (hat Prof. Zeh sich dazu mal geäußert?) Denn dann müsste je sowas wie ein Meta-Bewußtsein vorhanden sein, das diese Alternativoptionen wahrnimmt. Oder anders gesagt, es müsste eine Art Interferenz der Bewußtseins-Instanzen der Parallelwelt-"Zwillinge" vorhanden sein.
Was hälts du eigentlich von dem Konzept, das ich im Parallelthread http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1669 vorgestellt habe?
Hier geht es im Kern darum, dass die Parallelwelten nicht konkret "instantiiert" sind, sondern nur als Option im Sinne des Überlagerungszustandes vorliegen. Eine reale klassische Welt wäre ja in diesem Konzept nur einmal vorhanden.
Hier nochmal der Link zur Menskys sog. Extended Everett Concept: http://arxiv.org/abs/physics/0608309

Gruß!

[JGC]

Hi...

Die "Bewußtseins-Frage" ist für mich eigentlich zentrales Thema meines Interesses an der Quantenphysik. Deine Interpretation ist interessant, wobei ich gedanklich das Problem mit einer vollständige Spaltung des Bewußtseins habe - so habe ich Everett und Deutsch verstanden (hat Prof. Zeh sich dazu mal geäußert?) Denn dann müsste je sowas wie ein Meta-Bewußtsein vorhanden sein, das diese Alternativoptionen wahrnimmt. Oder anders gesagt, es müsste eine Art Interferenz der Bewußtseins-Instanzen der Parallelwelt-"Zwillinge" vorhanden sein.

Ich würde das Problem doch mal von einer ganz anderen Seite aus betrachten...


Macht doch einfach mal eure Augen ZU und saget mir dann, WAS ihr seht!

Nämlich nix mehr..

Jetzt gibt nur noch die Ohren, die Nase und die fühlenden Druckwellen- und Spannungs-Sensoren der Haut und aller Organe usw. zur Verfügung..



Und nun die Kardinalsfrage..

Ist diese NUN erfahrene Welt nun weniger real??

WANN ist ein Selbst sich bewusst genug, um eine Wahrnehmung eindeutig zu "lesen"

Ist ein Schuss, der optisch beobachtet in ein Herz eines menschlichen Gegenübers schlägt mehr der Wahrheit entsprechend, wie der Pistolenknall und der Aufschlag und dem Poltern des getroffenen fallenden Körpers?

Oder wird einfach nur die Frage nach dem Bewusstsein und der Bewusstwerdung FALSCH gestellt?

Ich kann nur bewusst werden, wenn ich(mein Geist) mich irgendwie "reflektieren" kann, Rückmeldung erhaltenn kann, wie z.B. der Blick in den Spiegel oder der Schmerz beim sich die Finger verbrennen an der Zigarettenglut...

Ist nicht letztlich all unser Handeln aus dem Bedürfnis geschaffen, sich auf irgend eine beliebige Art und Weise "wieder" zu finden?