Welle-/Teilchen Dualismus

[Struktron]

Zitat von richy

Ja ...
Was fuer Zeiger ? Und das klingt nach lokalen Parametern, die es nicht geben kann.

Etwas ausführlicher, was natürlich die Akzeptanz von "Etwas" (Vakuumfluktuationen oder moderner Äther) im Raum-Zeit-Intervall des EPR-Versuchs voraussetzt:

Alle Elementarteilchen des Universums könnten sich durch die ständigen
Wechselwirkungen in einer gewissen Korrelation befinden. Laienhaft ausgedrückt könnte man das durch einen korrelierten Drehrhythmus beschreiben. Normalerweise können gedanklich damit verbundene Zeiger bei verschiedenen Elementarteilchen in unterschiedliche Richtungen zeigen. Werden nun zwei Photonen korreliert erzeugt, werden deren Zeiger gleichartig ausgerichtet.
Diese Ausrichtung, d.h. Drehung im gleichen Rhythmus, bleibt natürlich auch
über weite Strecken erhalten. EPR ist dann nur eine einfache Folge davon.

Den Beweis, dass es unmoeglich ist stellen die EPR Exerimente dar. Von der Forschungsruppe zu Anton Zeilinger gibt es zu dem Thema ein ausfuehrliches PDF. Waere die Nichtlokalitaet eine falsche Annahme waere die komplette Physik blamiert. Daher hat man diese Aussage immer wieder sehr sorgfaeltig experimentell ueberprueft.

Deshalb mein Gedankenexperiment.

Überbewertet klingt "... wäre die komplette Physik blamiert". Nach der heutigen Standardphysik beschreiben wir Kräfte mit Eich-(Feld-)Theorien. Der wesentliche darin steckende Gedanke sind lokale (Eich-) Symmetrien.

MfG
Lothar W.

[fossilium]

Hi Joax,

Zitat von JoAx

Das hätte ich gerne experimentel bestätigt

wie verhält es sich denn ? Wie eine Welle ?

Oh Mann, ist mein Anliegen so schwer zu verstehen ?

Es geht darum, dass die Beobachtung der Ergenisse eines Doppelspaltversuchs keinesfalls nahelegt, das des Elektron Wellen und Teilcheneigenschaft hat. Gott sei dank. Denn daraus entsteht Raum für andere Interpretationen.

Dieser Thread begann so:

„Ein Teilchen verhält sich nicht einmal wie ein Teilchen und einmal wie eine Welle. Das ist eine ungenaue Sprechweise, die den tatsächlichen Sachverhalt nicht trifft … Ein Elektron kann man als Teilchen ansehen, ganz gleich, ob seine Bahn über ein oder zwei Spalte führt. Es wird nach Durchlaufen seiner Bahn, ganz gleich welcher (wenn man von Bahn sprechen kann, darüber später) in beiden Fallen auf dem Target die Wirkung eines Teilchens hervorrufen (Lichtemission, Ionisierung, usw.). „

„Ich“ antwortete darauf spontan, dass Quanten sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften aufweisen können, je nachdem, was man damit macht.
Und viele andere hier reden auch ständig von Teilchen und Welleneigenschaften. Es geht eben nicht aus dem Kopf. Alle bilden sich kollektiv das Gleiche ein - ein Lemminge-Phänomen.

Les den Text von Feynman, den Du mir angeraten hast. Feynman schreibt: „In Wirklichkeit verhält es (das Teilchen) sich also weder wie das eine noch wie das andere. Geben wir es also auf: sagen wir also: es ist keins von beiden.“

Er schreibt: „In kleinen Dimensionen … verhalten sich die Dinge nicht wie Wellen, nicht wie Teilchen, nicht wie Wolken oder Billardkugeln …oder irgendentwas was wir je gesehen haben.“

Letzendlich ist auch seine Aussage: ein quantenmechanisches Teilchen hat keine Eigenschaften – überhaupt keine, von denen man sagen kann: das sind seine Eigenschaften. Das muss man nun mal zur Kenntnis nehmen. Und das behaupte ich die ganze Zeit.

Meine These ist: das Muster auf dem Target wird n i c h t durch eine WellenEIGENSCHAFT oder „wellenartiges“ Verhalten des Elektron hervorgerufen. Diese Eigenschaft oder dieses Verhalten gibt es eben nicht - wie soll etwas, was es nicht gibt, etwas hervorrufen.?

Was schreibt Feynman ? Nach einigem Geeiere schreibt er wörtlich: „ Wir schliessen daraus folgendes: die Elektronen kommen als K****en (das Orignalwort wird immer in Sternchen umgewandelt) an (auf dem Target, Ergänz. von mir), wie Teilchen, und die Ankunftswahrscheinlichkeit ist verteilt wie die Intensität einer Welle. Es ist in diesem Sinne zu verstehen, wenn sich ein Elektron „manchmal wie ein Teilchen und manchmal wie eine Welle" verhält." So Feynman.

Genau das behaupte ich doch auch die ganze Zeit. Ich muss zugeben, dass mich die Zustimmung von Feynmann gefreut hat, man ist sich ja nie sicher, ob man sich nicht verrant hat. Hier aber offensichtlich nicht.

Ich habs ganz gezielt ausgedrückt: das Teilchen wurde emittiert aus einer Teilchenkanone, es kommt auf dem Target an als Teilchen (also gibt es keinen Grund für einen Zustandswechsel auf seiner Bahn (was immer die "Bahn" "ist" – wie im ersten Betrag dieses Threads beschrieben) und auf dem Target streut der Auftreffpunkt. Nichts mehr und nichts weniger wird beobachtet: die x-Koordinate der Messpunkte streut in einem regelmässigen Muster. Von Welleneigenschaften keine Spur von Beobachtung. Nur regelmässige Streuung der Auftreffpunkte. Wellen werden da nur reininterpretiert. Lassen wir das mit dem Interpretieren.

Betrachten wir das Muster ganz unbefagen (den Gehirnflüsterer abschalten).

Diese Sichtweise ist doch ungemein wichtig. Weil unsere Interpretation nicht von dem alles ausfüllenden, alles überformenden Gedanken an eine Welleneigenschaft blockiert wird. Wir können ganz unfeangen fragen:

WAS BEWIRKT SO EINE STREUUNG ?

Da fällt mir nur die Unschärferelation ein. Und daher frage ich nochmal:

Kann auf Grund der Unschärferelation bei gegebenem kleinen dp im wiederholten Spaltexperiment dx auf dem Target periodisch mit lamda streuen ?

Ich muss nach mehreren Flaschen Bier im Hotelzimmer jetzt aufhören.

Grüsse Fossilium

[amc]

Zitat von Struktron

Diese Ausrichtung, d.h. Drehung im gleichen Rhythmus, bleibt natürlich auch über weite Strecken erhalten. EPR ist dann nur eine einfache Folge davon.

Wo ist hier der Unterschied zu lokalen Variablen zu finden?

Grüße, AMC

[amc]

Zitat von fossilium

Es geht darum, dass die Beobachtung der Ergenisse eines Doppelspaltversuchs keinesfalls nahelegt, das des Elektron Wellen und Teilcheneigenschaft hat. Gott sei dank. Denn daraus entsteht Raum für andere Interpretationen.

Nochmal der Hinweis: Klassische Teilchen interferieren nicht, das machen nur Wellen.

Grüße, AMC

[fossilium]

Hi amc,

Zitat von amc

Nochmal der Hinweis: Klassische Teilchen interferieren nicht, das machen nur Wellen.

Hab ich an keiner Stelle behauptet.

Grüsse Fossilum

[richy]

Zitat von AMC

Dies klingt für mich etwas widersprüchlich zu deiner Aussage, der objektive Zufall sei bewiesen?

Noe, es waere kein Widerspruch. Betrachte mal das Paper unter dem Gesichtspunkt, dass hier zwei Effekte behandelt werden. Zum einen die Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation und zum anderen etwas dass sie als fundamentales Komplementaritaetsprinzip beschreiben. Letzteres soll voellig unabhaengig von der Messung sein. Und damit kann hier nur ein objektiver Zufall eine Auswahl treffen.
Aber was ist nun mit Heisenberg ? Das Komplementaritaetsprinzip war doch immer die Begruendung seitens Kopenhagen, dass hier der Realismus aufgegeben werden muss. Die Begruendung kritisiert auch Prof. Zeh an mehreren Stellen in seinem Paper. Kann diese Begruendung denn ueberhaupt noch aufrecht erhalten werden, wenn hier Informative Aspekte eine Rolle spielen ? Bereits die Information soll ausreichen, dass die Welle kollabiert. Eine solche ist aber nicht waegbar und traegt keinen Impuls. Warum haben die ueberhaupt nach einer zweiten Quelle fuer das Komplementaritaetsprinzip gesucht ?
Wie dem auch sei. In dem Paper wird bezueglich Heisenberg selbst die Komlementaritaet gar nicht mehr erwaehnt. Die Unschaerferelation wird eher realistisch beschrieben. Ganz selbstverstaendlich, als haette man schon immer diese Meinung vertreten. So realistisch wie dies auch z.B. EMI beschreiben wuerde. Ob man dennoch hier ebenfalls einen objektiven Zufall annimmt oder Determinismus bleibt fuer mich allerdings offen.

@Structron

Zitat von Structron

Alle Elementarteilchen des Universums könnten sich durch die ständigen
Wechselwirkungen in einer gewissen Korrelation befinden. Laienhaft ausgedrückt könnte man das durch einen korrelierten Drehrhythmus beschreiben. Normalerweise können gedanklich damit verbundene Zeiger bei verschiedenen Elementarteilchen in unterschiedliche Richtungen zeigen. Werden nun zwei Photonen korreliert erzeugt, werden deren Zeiger gleichartig ausgerichtet.

Das sind lokale Parameter. Bertelmanns Socken. Wuerde solch eine Begruendung nicht im Widerspruch zu ERP,Bell stehen, dann haette man Einsteins Realismus nicht aufgeben muessen. Die Quantenmechanik wuerde kaum eine Sonderstellung einnehmen und alle Interpretation in der Form wie wir sie heute kennen ueberfluessig.

Zitat von fossilium

Kann auf Grund der Unschärferelation bei gegebenem kleinen dp im wiederholten Spaltexperiment dx auf dem Target periodisch mit lamda streuen ?

Alleine aufgrund der Unbestimmtheitsrelation wuerde ich zunaechst meinen : Nein.
Nehmen wir fuer dx die Spaltbreite und dp den Auftrittsort am Detektor. Das ist anschaulicher. Spaltbreite und Auftrittsort sind konjungierte Groessen genauso wie x und p. Das heisst sie sind Ur und Bildbereich einer Fouriertransformation. Das ist noch nichts aussergewoehnliches und gibt es auch in der Nachrichtentechnik oder Musik. Periodendauer und Frequenz eines Signals sind ebenfalls konjungierte Groessen. Zwei Beschreibungsformen eines einzelnen Vorgangs. Und Frequenzen je nach Standpunkt rein gedachte Groessen.
Das besondere bei psi ist nun, dass dies keine physikalische Groesse sein soll, sondern eine rein mathematische. |psi|^2 ist eine Wahrscheinlichkeit eines Auftrittmerkmals. Das ist die eigentliche Problematik. Wuerde ein einzelnes "Teilchen" am Schirm verschmieren, dann koennte man sagen : Ok da ist eine Welle angekommen. Aber weil psi nunmal eine Wahrscheinlichkeit darstellt, ist das Ergebnis nicht verschmiert, unscharf, sondern ein diskretes Ereignis. Und eines von vielen moeglichen. Die Unbestimtheitsrelation macht eine Aussage ueber die Moeglichkeiten, aber nicht darueber welche Moeglichkeit tatsaechlich konkret realisiert wird. Daher meine Antwort "Nein".
Man muss hier zusaetzlich eine Annahme aufstellen. Darueber welche Groesse diese Auswahl trifft. Und das waere der objektive Zufall oder der determinierte. Und es gibt kaum eine Moeglichkeit zwischen beiden zu unterscheiden.

Gruesse

[Struktron]

Zitat von amc

Wo ist hier der Unterschied zu lokalen Variablen zu finden?

Grüße, AMC

Es gibt danach keinen.

Durch alle Diskussionen geistert aber die Argumentation, es könne keine versteckten lokalen Variablen (oder Parameter) geben. Das folgt, wie ich meine, aus der unseligen, immer noch verbreiteten Annahme, das auf Grund der SRT das Vakuum leer sei. Selbst Einstein hat das aber nicht behauptet. Das Wort Äther ist für viele ein Reizwort und heute sagt man einfach Vakuum.

MfG
Lothar W.

[JoAx]

Hallo fossilium!

Feynman sagt explizit, dass es sich weder um Wellen noch um Teilchen handelt. Bzw., in eigenen Worten, wie ich seine Aussage verstehe - Lasst uns sowohl das Teilchen wie auch Welle beim nachdenken über Quanten in den Wind schießen. Du dagegen willst nur die "Welle" ausgrenzen, wie auch aus diesem Satz zu lesen ist:

Zitat von fossilium

Ich habs ganz gezielt ausgedrückt: das Teilchen wurde emittiert aus einer Teilchenkanone, es kommt auf dem Target an als Teilchen (also gibt es keinen Grund für einen Zustandswechsel auf seiner Bahn (was immer die "Bahn" "ist" – wie im ersten Betrag dieses Threads beschrieben) und auf dem Target streut der Auftreffpunkt.

Ich habe das schon gelesen, was ich verlinkt habe.
Entweder wir verstehen Feynman unterschiedlich, oder es liegt ein Missverständniss zwischen uns.

Zitat von fossilium

Lassen wir das mit dem Interpretieren.

O.k.

Zitat von fossilium

WAS BEWIRKT SO EINE STREUUNG ?

Da fällt mir nur die Unschärferelation ein. Und daher frage ich nochmal:

Kann auf Grund der Unschärferelation bei gegebenem kleinen dp im wiederholten Spaltexperiment dx auf dem Target periodisch ... streuen ?

("mit lambda" hab' ich weggelassen, weil ich das nicht verstehe. Was ist "lambda"?)

Mit dp meinst du wohl eher ein ∆p im Sinne von Ungenauigkeit?

Schieß los. Bin gespannt.


Gruß, Johann

[fossilium]

Hi Richy,

Zitat von richy

Die Unbestimtheitsrelation macht eine Aussage ueber die Moeglichkeiten, aber nicht darueber welche Moeglichkeit tatsaechlich konkret realisiert wird. Daher meine Antwort "Nein".

Die Unbestimmtheitsrelation sagt: wenn man Messungen von x und p durchführt, dann erhält man bei jeder Messung grundsätzlich einen exakten Wert von p und auch einen exakten Wert von x. Wiederholt man aber diese Messung unter gleichen Bedingungen, dann streuen die (punktgenau gemessenen) x und p-Werte naturgemäss etwas. Je mehr man die Streuung von p in der Experimentieranordnung klein hält, umso mehr streuen die x-Werte. Möglich ist es, dass die x Werte im ganzen Raum streuen, wenn man die Streuung von p gegen Null treibt. Es geht also immer um eine statistischen Gesamtheit von Messungen, eine "unscharfe Messung" bei einer einzigen Messung entzieht sich meiner Anschauung. So verstehe ich momentan die Unschärferelation. Weitergehende erkenntnistheorertische Spekulationen können berechtigt sein, interessieren aber im Moment nicht. Bezgl. der mathematischen Behandlung hast Du sicher recht, hier gehts aber um den physikalischen Aspekt.

Hi Joax,

mit lamda meine ich die Wellenlänge. Nimm das gerade beschriebene Scenario einer statistischen Gesamtheit von Messungen von p und x. Dann gilt (bis auf Faktoren):

delta p x delta x = n x h (n= 1,2 3, usw) daraus folgt:

delta x = n x h / delta p

Wenn delta p in der Grössenordnungs von h gehalten wird ist delt x = n, also
die Streuung liefert ein regelmässiges Muster mit Maxima im Abstand n.

Grundsätzlich dürfte delta x also nicht statistisch verteilt sein.

Ob das das Ergebnis des Doppelspaltexperiments alternativ zum Welle-Teilchen-Modell erklärt weiss ich nicht und will ich auch nicht behaupten. Es ist aber die Überlegung wert.

Grüsse Fossilium

[fossilium]

Hi Richy,

Zitat von richy

Man muss hier zusaetzlich eine Annahme aufstellen. Darueber welche Groesse diese Auswahl trifft. Und das waere der objektive Zufall oder der determinierte. Und es gibt kaum eine Moeglichkeit zwischen beiden zu unterscheiden.

Ja genau das ist eine Frage. Ich würde die nur anders stellen:

Was ist die U r s a c h e der Streuung von x bei Messungen mit kleinem delta p ?

Wir können einfach nicht aufhören, nach Ursachen zu fragen.

Dabei haben wir das Erscheinungsbild noch garnicht richtig besehen.

Grüsse Fossilium