Konkreter Versuch zur Nichtlokalität/Verschränkung

[Uranor]

salve kawa,

Brian Greene, "Der Stoff, aus dem der Kosmos ist" hat die Situation für mich etwas unanschaulich, kurz dargestellt. So konnte ich zum ansich eindeutigen Ergebnis keinen wirklichen Bezug finden, habe den Zusammenhang offenbar aus den Augen verloren. Welcher Beobachtungsweg führte überhaupt zur Erkennung der Korrelationssituation? Mangels Expirimental-Infos kann ich offenbar gerade noch vage nachvollziehen, dass der Spin aus jedem beliebigen Winkel messbar ist... äh ja. "Wie sieht Spin nun aus?"

Das ganze stellt sich wie nicht wirklich verstandene Zusammenhänge dar, die man eben mal wie angetroffen akzeptiert. Nicht mal vorhergasagt ich die Nachweisbarkeit der Zusammenhänge. VWI und KopI erwarte ich nicht als Lösungsbestandteile.

Vielleicht kann hier tatsächlich nur die Mathe weiter helfen? Die Phanthasie bleibt frei. Ich hab da vielleicht noch den "Vorteil", dass ich sie mangels irgendwelcher Erkennbarkeiten, noch nicht mal tendenzieller Art, nirgends hinrichten kann/mag...

Gruß Uranor

[kawa]

Zitat von Uranor

Brian Greene, "Der Stoff, aus dem der Kosmos ist" hat die Situation für mich etwas unanschaulich, kurz dargestellt. So konnte ich zum ansich eindeutigen Ergebnis keinen wirklichen Bezug finden, habe den Zusammenhang offenbar aus den Augen verloren. Welcher Beobachtungsweg führte überhaupt zur Erkennung der Korrelationssituation?

Physikalisch sind es halt Spin-Messungen. Die 'Türen' entsprechen den Winkeln, in der der Spin gemessen wird. Wird im selben Winkel gemessen, muß immer genau der gegenteilige Spin herauskommen (entspricht dem Fall 'gleiche Farbe'). Wird der Spin senkrecht zueinander gemessen, gibt es keine Korrelation (weil beim Spin wie bei allen Drehimpulsen die x, y und z-Komponenten nicht kommutieren und daher nicht gleichzeitig meßbar sind -> Ergebnis ist jeweils reiner Zufall). Aufgrund der Winkelverhältnisse bei der Spin-Messung (120° Winkel zwischen den Detektoren) ist es nun allerdings so, das man im Mittel dann doch eine Korrelation hat: In 3/4 der Fälle wird rein rechnerisch derselbe Spin gemessen und damit nur in 1/4 der Fälle der Gegenteilige.

Daraus folgt: In 1/3 der Messungen mißt man zu 100% ein passendes Ergebnis, in den restlichen Messungen nur zu 1/4 = 25%. Macht zusammen 1/3*100% + 2/3*25% = 50%. Laut QM mißt man also in 50% der Fälle den gegenteiligen Spin. Wenn man das ganze nun klassisch durchdenkt (also völlig analog zum beschriebenen Weg mit 'Programm'), dann bekommt man dagegen einen Wert von mindestens 55%. Wenn man das Experiment nun oft genug ausführt, mißt man nun 50% und kann daher die klassische Variante ausschließen.

Der entscheidene Punkt ist, das man die Unterschiedung lokal/nicht-lokal nur treffen kann, wenn man sowohl 'reinen Zufall' als auch 'perfekt korreliert' gleichzeitig in einem Experiment hat. Hat man nur eine der beiden Eigenschaften kann man das nicht von dem Fall 'vorpräparierter' Zustände unterscheiden.

Zitat von Uranor

Mangels Expirimental-Infos kann ich offenbar gerade noch vage nachvollziehen, dass der Spin aus jedem beliebigen Winkel messbar ist... äh ja. "Wie sieht Spin nun aus?"

Spin ist ein Drehimpuls. Bei Drehimpulsen kommutieren die Impulsoperatoren in x, y, und z-Richtung nicht, dagegen kommutiert jede Komponente mit dem Absolutquadrat des Drehimpulses. Man kann also gleichzeitig Betrag und eine Komponente messen, nicht aber mehrere Komponenten gleichzeitig.

Was nun 'Spin' wirklich ist, ist eine Frage, die sich die Physik schon lange stellt. Spin ist in der klassischen QM nicht direkt enthalten (wird 'künstlich' zugefügt, indem man das Tensorprodukt zwischen dem normalen Zustand und dem Spin-Zustand im 'Spinraum' bildet, wobei der Spinraum eine spezielle Drehimpulsalgebra erfüllt - ist also sehr abstrakt).

In der relativistischen QM (Dirac-Gleichung) erhält man den Spin aber sehr natürlich als grundlegende Eigenschaft der WF. Allerdings kann man in der Dirac-Theorie nicht mehr mit einer einfachen komplexertigen WF rechnen, sondern benötigt sog. 'Spinoren'. Das sind letztlich dasselbe wie Quaternionen, also mathematische Objekte die Drehungen im Raum beschreiben (während komplexe Zahlen nur Drehungen in der Ebene beschreiben können). Daher ist es auch kein Wunder, das man erst in der Dirac-Theorie den Spin ganz natürlich erhält: Er ist letztlich einfach eine Eigenschaft der mathematischen Struktur der WF, die aus Objekten zusammengesetzt ist, die Drehungen im Raum beschreiben.

Zitat von Uranor

Das ganze stellt sich wie nicht wirklich verstandene Zusammenhänge dar, die man eben mal wie angetroffen akzeptiert. Nicht mal vorhergasagt ich die Nachweisbarkeit der Zusammenhänge. VWI und KopI erwarte ich nicht als Lösungsbestandteile.

Bei der Interpretation geht es primär darum, was bei der Messung passiert. Denn das ist im Rahmen der QM nicht wirklich verstanden, sondern wird einfach postuliert: Nach der Messung ist die WF in einem Eigenzustand des Meßoperators und der Eigenwert ist der Meßwert. Warum das so ist und wie es dazu kommt, kann bisher niemand beantworten. Daher auch die unterschiedlichen Interpretationen.

Gruß, Karsten.

[Uranor]

Zitat von kawa

Physikalisch sind es halt Spin-Messungen. Die 'Türen' entsprechen den Winkeln, in der der Spin gemessen wird. Wird im selben Winkel gemessen, muß immer genau der gegenteilige Spin herauskommen (entspricht dem Fall 'gleiche Farbe'). Wird der Spin senkrecht zueinander gemessen, gibt es keine Korrelation (weil beim Spin wie bei allen Drehimpulsen die x, y und z-Komponenten nicht kommutieren und daher nicht gleichzeitig meßbar sind -> Ergebnis ist jeweils reiner Zufall). Aufgrund der Winkelverhältnisse bei der Spin-Messung (120° Winkel zwischen den Detektoren) ist es nun allerdings so, das man im Mittel dann doch eine Korrelation hat: In 3/4 der Fälle wird rein rechnerisch derselbe Spin gemessen und damit nur in 1/4 der Fälle der Gegenteilige.

Das liest sich für mich erst mal so, als wisse man vor der Messung gar nicht, in welcher Ausrichtung man das Objekt betrachtet. Wie man Spin an Photonen erkennen kann, ist mir sowieso nicht klar.

Das eigentlich spannende für mich ist aber, dass man zu der Feststellung gelangte, dass die Werte nicht schon ab der Erzeugung sondern erst bei der Messung vorhanden sind. Es sind dann aber genau die Werte, wie sie im Paar nach der Erzeugung erwartet werden. ... Ach, ich hätte nie den Milchmädchen-Beruch lernen dürfen. Seitdem erwarte ich die Wirklichkeit als verstehbar.

Gruß Uranor

[kawa]

Zitat von Uranor

Das liest sich für mich erst mal so, als wisse man vor der Messung gar nicht, in welcher Ausrichtung man das Objekt betrachtet.

Das ist ja gerade die Kurx an der ganzen Sache: Wüßte man es, dann könnte man argumentieren, das bei derm Versuch die Photonen irgendwie 'vorhorchen' und daher schon bei der Entstehung der Verschränkung bekannt ist, was später gemessen werden wird. Das wäre analog zu gewissen Versuchen, wo man angeblich 'Überlichtgeschwindigkeit' mißt, was tatsächlich aber aufgrund der Verschmierung der Wellenfunktion nur eine Scheingeschwindigkeit ist.

Indem man erst nach dem Entstehen der Verschränkung die Meßrichtung der Detektoren festlegt, umgeht man diese Möglichkeit.

Zitat von Uranor

Wie man Spin an Photonen erkennen kann, ist mir sowieso nicht klar.

Recht einfach mit einem Polarisationsfilter.

Zitat von Uranor

Das eigentlich spannende für mich ist aber, dass man zu der Feststellung gelangte, dass die Werte nicht schon ab der Erzeugung sondern erst bei der Messung vorhanden sind.

Genau darum macht man das halt, denn sonst wäre das ganze ja nicht mehr sonderlich spannend, weil es leicht wegerklärt werden könnte.

Zitat von Uranor

Es sind dann aber genau die Werte, wie sie im Paar nach der Erzeugung erwartet werden. ... Ach, ich hätte nie den Milchmädchen-Beruch lernen dürfen. Seitdem erwarte ich die Wirklichkeit als verstehbar.

Ich denke schon, das das (im Rahmen bestimmter Modelle) verstehbar ist, auch wenn man dafür einige Jahre braucht und vorher manch liebgewonnene Vorstellung ablegen muß.

Gruß, Karsten.