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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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  #1  
Alt 06.08.20, 15:41
wizzART wizzART ist offline
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Ort: Graz
Beitr?ge: 3
Standard Quanten-Zustand / Objektiver Zufall

Als relativer Neuling im Bereich der Quantenphysik, bin ich beim schreiben meiner Vorwissenschaftlich Arbeit zum Thema Quantenverschränkung wiedermal an einem Punkt angelangt, an dem ich nicht mehr weiterkommen vermag. Diesmal geht es jedoch vielmehr um mein persönliches Verständnis der QM, als um die Arbeit selbst. Konkret habe ich zwei Fragen welche mich seit den letzten 26 Stunden jede Sekunde beschäftigen:

1. Superpositionen & die Leistung der Quantentheorie

In seinem Hörbuch "Spukhafte Fernwirkung. Die Schönheit der Quantenphysik." spricht Anton Zeilinger unter Anderem über den QM-Zustand:

"In der striktesten Form der Kopenhagener Interpretation ist der Zustand nur eine Darstellung unseres Wissens der Situation. Es ist nicht etwas das sich ausbreitet, sondern letztlich ein mathematisches Hilfsmittel mit dem wir Wahrscheinlichkeiten beschreiben können. Letztlich ist es eine Darstellung von Information, die wir über die Situation haben."

Demnach befindet sich also ein Quantenobjekt niemals in einer Überlagerung? Und die berechneten Wahrscheinlichkeiten beschreiben also nur unser Wissen, bzw. Unwissen aufgrund welchem wir das Verhalten eines Quants abschätzen?
Daher folgt auch dass die Wahrscheinlichkeit z.B. für ein Photon, dass es bei einem Polarisationsfilter reflektiert/transmittiert wird 50/50 ist...?
Oder auch die Wahrscheinlichkeitsverteilung bei elektronen - welches unserem Unwissen zufolge überall sein kann (Wahrscheinlichkeit ist im gesamten Raum verteilt), im Moment der Beobachtung - nach Aktualisierung unseres Wissens, sich jedoch ganz klar an einem bestimmten Ort befindet (Wahrscheinlichkeitswelle bricht zusammen bzw. Wahrscheinlichkeit konzentriert sich auf einem bestimmten Punkt). Da man es Weiß - sich also sicher ist wo das elektron ist, beträgt die Wahrscheinlichkeit für diesen Punkt 100%.

Wenn ich das also richtig verstanden habe (hoffentlich nicht!) - würde dies doch heißen, dass die Leistung der QM darin besteht die aktuelle Situation zu beschreiben/veranschaulichen. Zwar bin ich mir recht sicher dass es anders läuft, jedoch habe ich noch nicht durchschaut wie...

Ich vermute schwer, dass sich die berechneten Wahrscheinlichkeiten eben schon direkt auf dass Verhalten von Ouanten bzw. den Ablauf von QM-Ereignissen beziehen. Ist dem so? Befinden sich Quantenobjekte selbst also doch wirklich in Superpositionen?
2. Warum verhalten sich Quantenobjekte nach dem objektiven Zufall?

An einer anderen Stelle in demselben oben genannten Hörbuch spricht Zeilinger darüber, dass Teilchen als Repräsentanten von Information angesehen werden können. Er spricht davon, dass man die verfügbare Menge an Information eines Teilchens entweder direkt mit den Daten über Eigenschaften, Aufenthaltsort und Co. beschreiben können, oder aber stattdessen den "Speicherplatz" nutzen kann, um festzulegen wie sich das Teilchen im falle einer Wechselwirkung mit einem anderen Teilchen verhalten soll. Definiert man also jene perfekte Korrelation der Verschränkung, bleibt kein "Speicherplatz" mehr um die Eigenschaften bzw das daraus resultierende Verhalten des einzelnen Teilchens festzulegen.

Meinen Gedanken nach heißt es nicht zwangsläufig, dass wenn die gesamte tragbare Information eines Systems benötigt wird um eine perfekte Korrelation seiner Einzelkomponenten zu erzeugen/definieren, das Verhalten der Einzelkomponenten für sich nach objektivem Zufall passieren muss. Jedoch kann ausgeschlossen werden, dass das Verhalten gänzlich auf vordefinierten Grundlagen basiert. Daraus kann man schlussfolgern, dass das Verhalten der einzelnen Teilchen maßgeblich äußeren Einflüssen/Umweltfaktoren abhängig sein muss. (Welche wiederum Resultat einer Reaktions-Kette mit kausalem Ursprung, bzw. einer Ursache sein könnte... oder nicht?)
Trotz persönlicher Kontaktaufnahme mit Herrn Dr. Zeilinger (ich störte ihn über sein Privattelefon im Urlaub...), bin ich noch nicht weitergekommen..
Leider war zu Beginn die Verbindung und damit auch die Akustik so schlecht dass ich nicht viel verstand..
Am ende des kurzen Gesprächs verwies er auf die Unschärferelation..
(Es ging nur um Punkt 2)
Woraus ich jetzt jedoch auch noch nicht schlau geworden bin.
Es geht mir hier ja nicht darum ob ich etwas wissen oder ob ich es nicht wissen kann, sondern: warum es so klar ist dass sich der einzelne Quant eines verschränkten Systems absolut objektiv zufällig verhält. ?

Ich hoffe ich hab nicht allzu viel Schwachsinn geschrieben^^
Vielleicht könnt ihr mir ja weiterhelfen, auf dem steinigen Weg zur Erkenntnis.
MFG
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