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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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#21
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
mahlzeit Gandalf
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Ole, die Wellenfunktion ist zum "Abschuss" freigegeben. Nach Kopenhagen hat man Statistik. Bei der VWI hat man eben grauenvoll viele Welten, kann aber nicht vorhersagen, was auf welcher Welt geschehen wird. Bie Berechnung kann also nach beiden Betrachtungen nur statistisch erfolgen. Zitat:
Nee. Nur die Schrödingerwelle ist Interpretationen zugänglich. Messung ist Messung. Da mixen sich keine Welten. Zitat:
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Gruß Uranor
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Es genügt nicht, keine Gedanken zu haben. Man sollte auch fähig sein, sie auszudrücken. |
#22
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Man kann leicht Überlagerungen konstruieren, ohne dazu andere Dimensionen zu benötigen. Beispiel: Ich habe zwei Funktionen f1(x) = sin(x) und f2(x) = sin(2x). Wenn man die nun überlagert: (f1 + f2)(x) = sin(x) + sin(2x) bekommt man eine neue Funktion (f1 + f2). Keine neuen Dimensionen nötig. Aus dieser Funktion kann man nun aber leicht wieder die Funktionen f1 und f2 extrahieren, wenn man weiß, das jede Funktion die Form "A(n) sin(n x)" hat (Fourieranalyse). Das funktioniert mit beliebig vielen Funktionen, obwohl jede Funktion (und auch das Resultat) nur in einer Dimension definiert sind. Das obige ist ganz grob analog zur QM, da würde dann f1 der lebenden und f2 der toten Katze entsprechen. (f1 + f2) wäre dann die Katze im überlagerten (gleichzeitig toten und lebendigen) Zustand. Zitat:
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Gruß, Karsten. |
#23
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Wenn du z.B. etwas siehst, ist das pure Statistik, weil dein Auge über eine riesige Anzahl von Photonenemissionen/absorptionen mittelt und du damit immer nur statistische Durchschnittswerte siehst. Würdest du jedes einzelne Photon sehen, wäre das einfach ein Haufen chaotischer Punkt-Ereignisse - aber eben kein Bild! Das Bild entsteht erst aus der Statistik. Nehmen wir nun einmal die Chemie: Zwei Substanzen sollen eine chemische Reaktion ausführen. Wie funktioniert das? Damit die Reaktion stattfindet, müssen die Moleküle der Substanz im richtigen Winkel mit der richtigen Geschwindigkeit zusammentreffen. Nun befinden sich diese Moleküle aber in einem Lösungsmittel (z.B. Wasser) im Verhältnis 1:10. Die Ausrichtung völlig zufällig verteilt, die Geschwindigkeiten z.B. nach eine Gaußverteilung. Wieso beobachtet man nun, das die chemische Reaktion mit einer gewissen Geschwindigkeit abläuft (welche vom Konzentrationsunterschied zwischen Reaktionprodukt und Reaktionsausgangssubstanzen sowie der mittleren Geschwindigkeit, der 'Temperatur', abhängt)? Ganz einfach weil zufällig immer mal wieder passende Moleküle passend zusammenstoßen. Betrachtet man nun die Statistik dieser Zusammenstöße, erhält man rein statistische Gesetzmäßigkeiten n(das Massenwirkungsgesetz). Aufgrund der riesigen Zahl von Ereignissen (man hat ja in der Größenordnung von 10^24 Teilchen) sieht man von den Einzelereignissen nichts mehr. Um das Gesamtergebnis betrachten zu können gibt es keinen anderen Weg als den der Statistik. Zitat:
Statistik ist ein Mittel, Systeme zu beschreiben. On das System, welches man 'mathematisch hineinsteckt' mit der Realität korrelliert ist, ist bei jeder physikalischen Betrachtung zu untersuchen. Das ist der fundamentale Unterschied zwischen Mathematik und Physik. Und das betrifft nicht nur Statistik, es betrifft die komplette mathematische Modellbildung in der Physik. Noch kurz zur Medizin: Was da gemacht wird, ist folgendes: Man hat ein allgemeines Modell 'Medikament wirkt'. Aus diesem Modell berechnet man die zu erwartende Statistik. Dann macht man eine möglichst große Zahl von Versuchen ('Studie') und prüft, ob das Ergebnis der Studie mit dem Modell übereinstimmt. Wenn ja, dann betrachtet man das als 'Beleg' für die Wirksamkeit des Medikaments. Die möglichen Haken bei diesem Verfahren sind folgende: - Es wird nur alles im Rahmen des Modells betrachtet, Vorgänge außerhalb des Modells werden nicht betrachtet - Die Zahl und Auswahl der Experimente ist oft zu gering für die gezogenen Schlußfolgerungen (Statistik ist ja erst im Grenzfall unendlich vieler Versuche absolut exakt) - Es gibt systematische Mängel bei der Versuchsausführung (z.B. bei der Auswahl der Probanden) - Das Modell entspricht nicht der berechneten Statistik (jemand hat geschuldert, gerade Mediziner sind da berüchtigt) Bei all dem darf man nicht vergessen, das ja Experiment immer nur statistische Aussagen machen können. Wenn ich 1000 mal eine Apfel fallen lasse und messe, das es eine Sekunde dauert, dann ist das keine Garantie dafür, das es auch beim 1001ten mal so sein wird. Man geht aber davon aus, weil es der allgemeinen Erfahrung entspricht. Das ist dann die Basis der gesamten Naturwissenschaften. Man kann dabei aber eben auch Dinge übersehen. Führe ich das Experiment z.B. auf dem Mond aus, erhalte ich eine andere Zeit. Führe ich es aus, wenn ich in einer Zentrifuge sitze, fällt der Apfel auch ganz anders (Corioliskraft). Usw. In der Medizin kommt das dann nun schon mal vor. Z.B.: Ein Medikament wirkt im 'Patientenkollektiv' und hat keine Nebenwirkungen. Leider hat man übersehen, das Genvariante X nicht im Kollektiv enthalten war und gerade bei dieser Variante starke Nebenwirkungen auftreten. Kommt das Medikament nun auf den Markt und damit in ein sehr viel größeres Kollektiv (wovon nun auch einige Genvariante X haben) hat man das Dilemma. Allerdings stellt sich die Frage, wie man sonst vorgehen sollte. Pharmakritiker können zwar immer gut (und teils mich recht) meckern, aber bisher sehe ich da nirgends eine Alternative, solange der menschliche Körper nicht bis ins letzte Detail verstanden ist. Mit der Statistik ansich hat das aber nichts zu tun, sondern nur mit der Interpretation von Experimenten. Ge?ndert von kawa (12.12.08 um 07:03 Uhr) |
#24
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
Vorweg: Ich schrieb ja schon, das ich nicht die VWI widerlegen will. Momentan gibt es schlicht keine Möglichkeit, die VWI zu widerlegen. Ich halte sie zwar bestimmten Gründen für falsch, aber ich kann mich da auch irren.
Wichtig ist aber zu erkennen, das das Argument hier mit der VWI nicht viel zu tun hat. Sei Christians Betrachtung nun richtig oder falsch: Die VWI wird davon nicht tangiert (weil auch Christians Betrachtung die QM linear läßt - und solange die Linearität gilt, funktioniert auch die VWI). Was man sagen kann ist, das, wenn Christian recht hat, ein philosophisches Argument für die VWI wegfällt, nämlich das mit der Nichtlokalität. Ohne Christians Betrachtung wäre z.B. die QM im Rahmen der Kopenhagener Interpretation nichtlokal, mit wäre sie dagegen lokal. Es bleibt dann aber weiterhin die Frage des 'Kollaps' (also der übergang QM -> klassicher Physik). Die VWI löst das nun auf ihre spezielle Art (das es keinen Kollaps gibt und alle Varianten gleichzeitig existieren). Zitat:
Es wird nicht erst bei der Messung des Spins 'ausgewürfelt', was man herausbekommt, sondern schon bei der Erzeugung des Paares. Im Rahmen der VWI würde das dann bedeuten, das bei der Erzeugung des Paares das Universum 'aufsplittet', nicht aber nochmal bei der Messung später (da existieren schon 'zwei Universen' in denen man einmal die eine und einmal die andere Kombination mißt). In der VWI mit normaler QM würde dagegen bei der Erzeugung des Paares nicht 'gesplittet' (dort würde einfach eine überlagerte WF erzeugt) und dann erst bei der Messung der Spins kommt es zum Split. Das Meßergebniss ist ein beiden Fällen aber dasselbe. Also: In Christians Betrachtung gilt CFD für den Spin der jeweiligen Teilchen NACH der Erzeugung in jedem Universum, während in der normalen QM die CFD in beiden nicht gilt. Betrachtet man nun aber das ganze Experiment als ganzes, dann gilt ebenfalls keine CFD. Man könnte nun natürlich überlegen, das Prinzip weiter auszubauen (Christians Aufsatz gibt das aber nicht her). Man müßte da prinzipiell die ganze QM neu 'aufrollen' (inwieweit das kappt, ist natürlich die Frage). Das ist ja das interessante an Christians Idee: Wenn man ein bestimmtes Experiment 'angreift', was für Folgen hat das dann für den Rest der QM? Bells Ungleichung spielt in der QM eine große Rolle: "Bell's Theorem actually proves that every quantum theory must either violate the locality or CFD". Nun haben wir hier einen Aufsatz, der zeigt das das mit Bells Theorem evtl. etwas voreilig war. Und das ist halt IMO das spannende daran. Zitat:
Zitat:
Verschiedene Universen gleichzeitig zu sehen ist im Rahmen der VWI nur möglich, wenn man den 'Split' vermeidet (weil man dann eine Überlagerung wahrnimmt). Der 'split' tritt nun aber bei jeder irreversiblen Operation auf (definiert übrigends im Rahmen der Thermodynamik -> Statistik. Du siehst also, das wir selbst in diesem Bereich nicht ohne Statistik auskommen). Nur ein 'Geist', welcher auf der Basis reversibler Operationen arbeitet, könnte das also wahrnehmen. Nur: Könnte er es uns Menschen, die wir einen irreversiblen Geist haben, auch mitteilen? Ich denke nicht, da wird dadurch die Irreversibilität des kompletten Prozesses zerstören (wäre es anders, könnte man auch ein Experiement bauen, welche das herauskriegt). Zitat:
Ganz kurz: JPEG teilt das Bild in lauter Quadrate von 8x8 Pixel auf. Davon wird nun jeweils ein 'kleines Hologram' berechnet. Das Resultat wird nun quantisiert (was nichts anderes bedeutet, als das das Hologram ein wenig weniger vollständig gespeichert wird) und gespeichert. Wenn man nun natürlich ein solches Quadrat komplett verliert, dann ist auch der entsprechende Teil des Bildes komplett weg. Löscht man dagegen nur einen Teil der Daten eines Blocks, dann wird das Bild des Blocks einfach unschärfer. Bei Hologrammen hat man dagegen nur einen großen Block, welcher das ganze Bild umfaßt. Im übrigen: Die Idee, das Hologramme wirklich ALLES speichern, gilt nur theoretisch. In der Praxis verliert man meist komplette Bildteile, wenn man ein Hologram z.B. in der Mitte in zwei Teile zerbricht und die eine Hälfte wegwirft. Das liegt u.a. daran, das man bei der Aufnahme das Objekt nicht mit einer perfekten Punktlichtquelle beleuchtet und die Platte auf der man das Bild aufnimmt nicht unendlich groß ist. Dazu kommt, das nicht jeder Teil des Objekts von jedem Teil der Aufnahmeplatte gesehen wird (z.B. weil andere Teile des Objekts diese verdecken). Wenn man nun aber das Hologram so aufteilt, das man nur noch diese Teile übrig hat, dann kann man auf dem Resultat diese Teiles des Objekts auch nicht mehr sehen. Das ist halt der Unterschied zwischen Theorie und Praxis. |
#25
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Das Quaderbeispiel ist irreführend, weil es impliziert, das es beim 'split' zu einer räumlichen Aufteilung kommt. 'Raumdimensionen' und Dimensionen des Hilbertraums in dem man rechnet sind nicht dasselbe (auch wenn beide als 'dimensionen' bezeichnet werden). Auch in der VWI ist das Universum weiterhin 3-dim (bzw. 4-dim, wenn man es im Rahmen der SRT macht). Das darf man aber nicht mit dem Parameterraum der WF verwechseln. Der ist extrem hochdimensional. Eine Messung (bzw. ein 'split') ändert daran aber erst einmal nichts. Allerdings wird durch die Definition der Messung die Wellenfunktion nach der Messung nicht-separabel. Beispiel: Die Wellenfunktion eines Teilchens sei psi_1. Das bedeutet nun also, das man mit der Wahrscheinlichkeit von |psi_1(x)|^2 das Teilchen 1 am Ort 'x' messen kann. Nun kann man das ganze analog für ein Teilchen 2 mit psi_2 definieren. Aber was ist nun mit einem System aus beiden Teilchen mit WF psi? Was für Fragen kann man an das System stellen? Nach der obigen Defintion gibt |psi(x, y)|^2 nun die Wahrscheinlichkeit an, das man Teilchen 1 am Ort x und Teilchen 2 am Ort y messen kann. psi braucht nun natürlich als Parameter beide Orte, der Parameterraum von psi hat also doppelt so viele Dimensionen, wie der Parameterraum von psi_1 oder psi_2 allein. Wenn nun die Teilchen weit genug auseinander sind, kann man es sich sparen, psi zu betrachten und man betrachtet nur psi_1 oder psi_2 allein (z.B. weil ich weiß, das Teilchen 2 irgendwo in der Andromeda-Galaxie unterwegs ist und damit für Orte in meiner Umgebung gilt, das psi = psi_1 ist). Aber was, wenn ich psi nun vermesse? Sagen wir, ich habe ein Meßgerät, welches durch die WF psi_m repräsentiert wird. Da ein Meßgerät aus einer riesigen Zahl Teilchen besteht, hat psi_m einen gigantisch hochdimensionalen Parameterraum. Solange ich nun mit m keine Messung mache, bleibt der Zustand von m konstant. Aber was, wenn ich nun das System aus Teilchen 1 und 2 vermesse? Dann hat man vor der Messung den Zustand: |psi_vor> = |psi_1>|psi_2>|psi_m> oder etwas kompakter geschrieben: |vor> = |1>|2>|m> Dabei hat nun |vor> einen noch größeren Parameterraum, nämlich eine Dimension der der Summe der Dimensionen der Parameterräume von 1, 2 und m. Solange ich nun keine Messung vornehme, ist das aber recht egal, da ich ja weiterhin 1, 2 und m getrennt betrachten kann. Betrachte ich m allein, ist die Zahl der Parameterdimensionen also erst mal fest. Aber nach der Messung befindet sich das System nun aber in folgendem Zustand: |nach> = summe(|1+2>|m-mit-meßwert 1+2>) Was ist nun |m-mit-meßwert 1+2>? Es ist der Zustand in dem das Meßgerät den entsprechenden Zustand |1+2> gemessen hat. Die Summe geht über alle prinzipiell möglichen Meßwerte '1+2'. Da nun für jeden Summand m in einem anderen Zustand ist, bezeichnet man das also 'split', nach der Messung hat man also für jedes prinzipiell mögliche Meßergebnis ein neues Universum. Analog ist |1+2> nun evtl. nicht mehr separabel, da ja für jedes mögliche Meßergebnis ein andere Zustand |1+2> vorliegt. Wieviele Parameter braucht man nun also, um den Zustand |nach> zu beschreiben? Genausoviele wie für den Zustand |vor>! Da hat sich nämlich nichts geändert. Was sich geändert hat ist, das man die einzelnen Parametergruppen nicht mehr trennen kann, weil durch die Messung die ganzen Kombinationen aufgetaucht sind. Es ist nun also quasi 'Pflicht', immer alle Parameter zu benutzen, während es in |vor> optional war. Wenn ich heute hier und jetzt ein Experiment mache, dann berücksichtige ich eben nicht den Zustand eines Teilchens, welches gerade in der Andromeda-Galaxie unterwegs ist - diese Freiheit habe ich aber nicht mehr, wenn das Teilchen irgendwann einmal in einer Messung vorkam und damit in jedem Summanden von |nach> drinsteckt. Und daher erhöht jeder 'split' die Zahl der Dimensionen, die man für eine 'lokale' Beschreibung des Universums benötigt. Betrachtet man allerdings immer das Universum als ganzes, dann ändert sich die Zahl der Dimensionen nicht (wenn man mal Teilchenerzeugung/vernichtung wegläßt) und man braucht auch keine extra-dimension, in der die anderen-Universen liegen. Die sind von Anfang an durch die Parameterräume getrennt und das einzige was sich ändert ist, das es zu einem mix dieser Parameterräume kommt. Ge?ndert von kawa (12.12.08 um 10:11 Uhr) |
#26
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Niemand der sich tatsächlich praktisch mit den Möglichkeiten des Bewußtseins beschäftigt, würde das bestätigen. Es kommt auf den Modus an. Aus der Hirnforschung weiß man, daß das Gehirn vor allem selektierend/filternd arbeitet. Diese Filtermechanismen lassen sich absenken und das Ergebnis ist bezüglich rein sensorischer Wahrnehmungen, Denkmustern, 'Selbst' und Zeit gelinde gesagt erstaunlich. Ich würde soweit gehen, die Raumzeit wie wir sie durchleben als lokale Filterwirkung des Bewußtseins zu beschreiben. Direkte Erfahrungen des Bewußtseins sind physikalisch aber eben nicht nachvollziehbar. Meiner Ansicht nach weil Bewußtsein etwas grundlegenderes ist. Mystische Botschaft: ('Es ist') mehr als man denkt... Zitat:
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3Raum, Zeit, Möglichkeiten. In der 4D-Raumzeit stecken unendlich viele 3D-'Raummomente', im 5D-Multiversum 'unendlich' viele 4D-Raumzeiten. Mir ist schon der Unterschied zwischen den unterschiedlichen Dimensionsbegriffen klar. Es gibt ja auch noch viele weitere: http://de.wikipedia.org/wiki/Hamel-Dimension Wie will man die Quantenmechanik ohne weitere Dimension(en) erklären mithilfe eines physikalischen Modells? Was sollen denn versteckte Variablen physikalisch sein? Auch wenn man weitere Dimensionen nur als 'Parameterdimension' annehmen will - was soll denn dann dieser Parameter physikalisch sein?! Wenn nichts raumzeitlich zu finden ist muß man zumindest annehmen, daß die Quantenmechanik unvollständig ist - oder daß sich außerhalb der eigenen momentanen Raumzeit eine physikalische Ursache findet - eine andere Raumzeit desselben 5-dimensionalen Kontinuums, dem Multiversum. Wenn die Quantenmechanik unvollständig ist, scheint sie doch recht zuverlässig im Experiment bestätigt zu werden... Ge?ndert von Hermes (13.12.08 um 10:51 Uhr) Grund: Link funktionierte nicht. Warum passiert das eigentlich öfters mal in einem Post?! |
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Roger Penrose hat meiner Meinung nach recht, wenn er sagt, dass die verborgenen Zusammenhänge, die in den mathematischen Betrachtung auftauchen, einem vielleicht sehr viel sagen könnten, sie aber in der Physik oft unter den Tisch fallen, da man sich nur für reine Observable interessiert. Mir scheint es auf jeden Fall so, als ob mit Unschärferelation und Wellenfunktion viele Sachen per Wahrscheinlichkeitsbetrachtung einfach stochastisch erschlagen werden, weil das Ergebnis passt, allerdings übersieht man dabei vielleicht, was sich hinter einem Vorgang verbirgt. ( Nicht direkt messbar ist in meinen Augen nicht gleichzusetzen mit nicht-relevant, wenn es z.b. um atomare oder sub-atomare Teilchen geht. Bis jetzt haben wir z.b. noch nicht richtig verstanden, was Ladung ist, was Spin ist und was man vom Raum halten soll auf auf subatomarer Ebene. Man tut immer so, als ob man das schon alles weiss, aber ist nicht der Fall. Man weiss nur einigermassen, wie man viele Sachen zu rechnen hat, aber verstanden hat man noch nicht alles.) Ge?ndert von Sino (13.12.08 um 02:24 Uhr) |
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Was man braucht ist ein Modell des Meßprozesses, welches nahtlos zwischen 'beiden Welten' überblendet anstatt zwei unterschiedliche Modelle zu haben und dann je nach Situation mal mit einem und mal mit dem anderen rechnet. Denke ich ebenso: Wir leben in einem Universum von dem wir nur Durchschnittswerte wahrnehmen und die ganzen Details 'wegwerfen'. Dieses 'wegwerfen' ist es, was dann Sachen wie den Zeitpfeil, die Zunahme der Entropie, den 'Kollaps' usw. erklärt. Für ein einzelnes Teilchen gibt es keine Zeit oder eine Entropie, das sind Dinge die nur in unserer Wahrnehmung existieren, weil wir eben nur die Mittelwerte sehen. Alles Statistik (deren Wichtigkeit halt gern übersehen wird). |
#29
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Hierzu wäre zu untersuchen, ob Drehimpuls, Spin, Eigenschwingung tatsächlich nicht Selbsrerfahrung repräsentiert. Als einziges Teilchen würde es sich immerhin im eigenen G-Feld befinden. Es erfährt damit die vollständige Auswirkung aus der ART. Es selbst würde seine Aktionen inertial realisieren. Die Zeit als reine Zustandsdimension zeigt sich direkt auf fundamentale Gegebenheiten gründend. Gruß Uranor
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Es genügt nicht, keine Gedanken zu haben. Man sollte auch fähig sein, sie auszudrücken. |
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AW: Die QM könnte durchaus lokal realistisch sein
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Bei Photonen ist das nun ganz einfach: Die bewegen sich mit c und daher ist die Differenz ihrer Eigentzeit zwischen Erzeugung und Vernichtung immer gleich 0. Bei massebehaften Teilchen ist das nun komplizierter. Viele Teilchen können ja 'von selbst' zerfallen. Die Frage ist aber: Zerfallen die wirklich von selbst, also in dem Sinne, das die regelmäßig auf ihre innere Uhr schauen und dann irgendwann sagen "ok, jetzt ist Schluß, jetzt wird zerfallen!". Oder ist es nicht plausibler zu sagen, das die permanent mit der Welt (dem Vakuum) wechselwirken und diese WW mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit den Zerfall auslöst (woraus sich dann die Halbwertszeit ergibt)? Wie sollte in diesem Fall ein Teilchen die Zeit messen? Dazu braucht man immer einen inneren Zustand, der sich permanent verändert. Aber ein Elektron ist ein Elektron ist ein Elektron. Da gibt es keinen solchen inneren Zustand. Also auch keine Uhr und keine Zeit. |
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