Was ist ein Photon

[JoAx]

Hallo Timm!

Zitat von Timm

hat ein bißchen gedauert.

Kein Problem, bei mir dauern ein paar Sachen immer noch.

Zitat von Timm

Es muß eine ungeheuer spannende Zeit gewesen sein.

Das denke ich auch. Man kann, denke ich, diese Zeit als goldenes Zeitalter in der internationalen Physik bezeichnen. Bis zur praktischen Bestätigung, dass die Kettenreaktion möglich ist, waren Kommunikationswege sehr offen. Danach hat die Geheimnisskrämerei angefangen.

Zitat von Timm

Sollte man besser von einer eingeschränkten Kausalität sprechen? In dem Sinne, daß in der Quantenwelt eine Ursache nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit eine Wirkung hat. Bin nicht sicher.

Schwierig! Lässt sich Kausalität im klassischen Sinne überhaupt streng anwenden? Viele Ursachen sind phänomenologischer Natur (kann man das so sagen?), die sich auf nicht beobachtbare (Einzel-) Prozesse stützen, wie das Casimir-Effekt z.B.. Aber einen Grund gibt es ja immer. Erst wenn es gar keine Gesetzmässigkeit im Verhalten gibt, würde ich persönlich von Akausalität sprechen.

Zitat von Timm

Vorher befand sich das Teilchen in einer Superposition möglicher Bahnen, hatte aber keine bestimmte Bahn.

Was ist eine Superposition/Überlagerung? Ist es mehr, als nur eine Rechenvorschrift? Ist Superposition nicht exakt dasselbe wie die Wellengleichung? Wie kommt es überhaupt dazu, dass wir ein Elektron aus der Kanone mit einem Punkt auf dem Schirm kausal verknüpfen können/dürfen? (,wenn wir vom Dazwischen gar nicht reden sollten?)

Zitat von Timm

Vor der Messung gibt es halt nur eine Wahrscheinlichkeit es an einem bestimmten Ort auf dem Schirm zu finden.

Was heisst das? Ist Wahrscheinlichkeit(sverteilung) mehr als eine Rechenvorschrift?

Ganz grosse Frage für mich:

Wenn es alle Eigenschaften erst bei entsprechenden Messungen gibt - warum hängen dann unterschiedliche Messungen überhaupt zusammen? Warum kann man sie überhaupt verknüpfen?

Zitat von Timm

Dazu gibt es Experimente mit verzögerter Entscheidung, müßte ich aber nachlesen.

Ja, das muss ich erst richtig verstehen. Entweder sage ich dann - ok, es gibt keine andere Möglichkeit (und EMI und Jogi sagen -doch! ? ), oder ich finde halt einen Ansatzpunkt. Im Moment muss ich den Schlussfolgerungen vertrauen, aber es sollen ja statistische Formulierungen möglich sein, die mit EPR kompatiebel sind.

Zitat von Timm

dann würden diese Teilchen aber unabhängig voneinander existieren und könnten keine korrelierten Eigenschaften (Spins antiparallel) haben.

Dieses Teilchenpaar entsteht schon aus einem Prozess, gemeinsam => daher unterschiedliche Spins.

Frage zu Polarisierung (an alle):
Da die Eigenschaften bei einer Messung zufällig festgelegt werden, müssen auch nichtverschränkte Teilchen einen gewissen "Korrelationsgrad" aufweisen. Wie gross wäre dieser? Wie ist das Verhältniss zwischen verschränkten und nichtverschränkten "Korrelationen"? Kann man sie überhaupt auseinander halten?


Gruss, Johann

[SCR]

Zitat von JoAx

Frage zu Polarisierung (an alle):

Aber Hallo!

Zitat von JoAx

Da die Eigenschaften bei einer Messung zufällig festgelegt werden, [...]

Dann lege ich schon an der Stelle mein IMHO-Veto ein.

[Timm]

Hallo Johann,

Zitat von JoAx

Was ist eine Superposition/Überlagerung? Ist es mehr, als nur eine Rechenvorschrift? Ist Superposition nicht exakt dasselbe wie die Wellengleichung?

Du nimmst es ja schon in den Mund, eine Superposition ist eine Überlagerung verschiedener Zustände, die ein Quant oder ein Sytem von Quanten einnehmen kann. Beispiel DS. Die Wellenfunktion Psi eines Teilchens, das ihn passiert, besteht aus den Teilen "geht durch den linken Spalt" und "geht durch den rechten Spalt". Aber das ist sicherlich grob vereinfacht, denn es gibt sehr viele Pfade. Psi^2 gibt die Wahrscheinlichkeit an, das Teilchen auf dem Schirm an einem bestimmten Ort zu finden. Sie ist niedrig, wo man die hellen und hoch, wo man die dunklen Streifen erwartet. Auf diese Weise baut sich mit immer mehr Teilchen, die nacheinander durch den Doppelspalt gehen (und voneinander unabhängig sind) ein immer klareres Interferenzbild auf. So verstehe ich das zumindest.

Zitat von JoAx

Wie kommt es überhaupt dazu, dass wir ein Elektron aus der Kanone mit einem Punkt auf dem Schirm kausal verknüpfen können/dürfen? (,wenn wir vom Dazwischen gar nicht reden sollten?)

Ich denke schon, daß man von Kausalität sprechen kann, von Ursache und Wirkung eben, auch wenn man die Zwischenzustände nicht klassisch beschreiben kann. Akausal sind nur raumartig getrennte Ereignisse.

Zitat von JoAx

Ganz grosse Frage für mich:

Wenn es alle Eigenschaften erst bei entsprechenden Messungen gibt - warum hängen dann unterschiedliche Messungen überhaupt zusammen? Warum kann man sie überhaupt verknüpfen?

Wenn ich Deine Frage richtig verstehe, dürfte die Antwort bei dem DS Beispiel, oben, enthalten sein.

Zitat von JoAx

Frage zu Polarisierung (an alle):
Da die Eigenschaften bei einer Messung zufällig festgelegt werden, müssen auch nichtverschränkte Teilchen einen gewissen "Korrelationsgrad" aufweisen. Wie gross wäre dieser? Wie ist das Verhältniss zwischen verschränkten und nichtverschränkten "Korrelationen"? Kann man sie überhaupt auseinander halten?

Diese Frage verstehe ich nicht. Weshalb sollten Teilchen, die von einander unabhängig sind und somit keine gemeinsame Wellenfunktion haben, trotzdem korrelierte Eigenschaften haben? Wenn Du den Spin zweier nichtverschränkter Photonen mißt, ist das Ergebnis der einen Messung von dem der anderen völlig unabhängig,

Gruß, Timm

[JoAx]

Hallo Timm!

Zitat von Timm

eine Superposition ist eine Überlagerung verschiedener Zustände, die ein Quant oder ein Sytem von Quanten einnehmen kann.

Wenn man das nur als Rechenvorschrift begreift, dann habe ich kein Problem damit.

Ich muss hier noch die Frage stellen (an alle), ob alle komplementäre Grössen, so zu sagen, "gleichberechtigt" sind. Ort und Impuls gehöhren zu einem und demselben Teilchen. Polarisation dagegen kann (muss nicht sein) komplämentär sein, aber dann sind immer mind. zwei Teilchen im Spiel. Dasselbe gilt auch für Spin. Steckt da mehr dahinter?

Zitat von Timm

Wenn ich Deine Frage richtig verstehe, dürfte die Antwort bei dem DS Beispiel, oben, enthalten sein.

Nicht wirklich, oder ich hab's nicht begriffen.
Wenn die Eigenschaften erst bei der Detektion entstehen, es zuvor also weder Ort noch Impuls gibt (gar keins, nicht unscharf definit, sondern gar keins), wie gelangt die Information, dass diese entstehen müssen, an den Schirm, zur Messapparatur?

Zitat von Timm

Weshalb sollten Teilchen, die von einander unabhängig sind und somit keine gemeinsame Wellenfunktion haben, trotzdem korrelierte Eigenschaften haben?

Vlt. gehe ich darauf später ein, wenn es sich für mich bis dahin nicht von selbst auflöst.


Gruss, Johann

[Timm]

Zitat von JoAx

Ich muss hier noch die Frage stellen (an alle), ob alle komplementäre Grössen, so zu sagen, "gleichberechtigt" sind. Ort und Impuls gehöhren zu einem und demselben Teilchen. Polarisation dagegen kann (muss nicht sein) komplämentär sein, aber dann sind immer mind. zwei Teilchen im Spiel. Dasselbe gilt auch für Spin. Steckt da mehr dahinter?

Komplementär sind 2 Eigenschaften eines Teilchens, die man aufgrund des Unbestimmheitsprinzips nicht gleichzeitig genau kennen kann. Wie Ort/Impuls und Energie/Zeit, aber auch Spin- und Polarisationsrichtungen gehören dazu. Zu letzteren weiß ich nichts Genaueres, bei Wiki müßte dazu was zu finden sein. Bei Weg/Interferenz geht es nicht um ein Teilchen, sondern um Statistik, also viele Teilchen.
Korrelierte Zustände treten durch deren Präparierung bei der Messung verschränkter Teilchen auf, das hat meines Wissens mit komplementär nichts zu tun.

Du hattest auch nach dem korrelierten Verhalten nicht verschränkter Teilchen gefragt. Dazu habe ich einen ganz interessanten Link gefunden:

http://www.didaktik.physik.uni-erlan...gen/index.html

Nicht verschränkte Teilchen haben keine korrelierten Eigenschaften.

Zitat von JoAx

Wenn es alle Eigenschaften erst bei entsprechenden Messungen gibt - warum hängen dann unterschiedliche Messungen überhaupt zusammen? Warum kann man sie überhaupt verknüpfen?

Nicht wirklich, oder ich hab's nicht begriffen.
Wenn die Eigenschaften erst bei der Detektion entstehen, es zuvor also weder Ort noch Impuls gibt (gar keins, nicht unscharf definit, sondern gar keins), wie gelangt die Information, dass diese entstehen müssen, an den Schirm, zur Messapparatur?

Ok, laß uns mal würfeln. Ein 6er Würfel sei so präpariert, daß die 3 am häufigsten kommt, die 2 und 4 am zweithäufigsten und die 1 und 6 am seltensten. Jeder Wurf ist vom anderen unabhängig, trotzdem ergibt sich nach vielfachem Würfeln eine auf- und absteigende Treppe, mit dem Maximum bei 3. Die Wahrscheinlichkeiten für eine Zahl hängen von der Präparierung ab.
Bei den Teilchen, die durch den DS gehen, gibt es vor der Messung keine Vorfestlegung, an welcher Stelle des Schirms es erscheint. Aber jedes Teilchen hat unabhängig von den anderen für bestimmte Stellen des Schirms eine höhere Wahrscheinlichkeit als für andere Stellen. Anders gesagt "bevorzugen" alle Teilchen (da sind sie sich einig) bestimmte Stellen und meiden andere.
Wo ein individuelles Teilchen letztlich gemessen wird, ist Zufall. Es kann auch mal da ankommen, wo die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist. Bei dem präparierten Würfel spielt die Orientierung vor dem Aufprall eine Rolle und mindestens insofern hinkt dieser Vergleich.

Hoffentlich habe ich Deine Frage jetzt besser erfasst,

Gruß, Timm

[Marco Polo]

Zitat von Timm

Aber jedes Teilchen hat unabhängig von den anderen für bestimmte Stellen des Schirms eine höhere Wahrscheinlichkeit als für andere Stellen. Anders gesagt "bevorzugen" alle Teilchen (da sind sie sich einig) bestimmte Stellen und meiden andere.

Hehehe. Wirklich sehr witzig Timm.

Die sprechen sich nämlich vorher ab, die gemeinen Biester.

Spass beiseite. Da wird natürlich nichts bevorzugt. Es muss probabilistisch gerechnet werden. Die Natur ist nicht deterministisch.

Es sei denn, man begnügt sich mit Newton.

p.s. ich weiss natürlich wie du´s gemeint hast. Also keine Aufregung.

Gruss, Marco Polo

[Timm]

Zitat von Marco Polo

p.s. ich weiss natürlich wie du´s gemeint hast. Also keine Aufregung.

Hi Marc,

dann ist es ja gut, sonntags rege ich mich besonders ungern auf. Vorsichtshalber hatte ich ja - bevorzugen - in Anführungszeichen gesetzt.

Gruß, Timm

[JoAx]

Hallo Timm!

Danke für den Link. Bin dabei es durch zu lesen.

Die verschränkten Photone unterscheiden sich schon erheblich von den nichtverschränkten.


Gruss, Johann