Quanten.de Diskussionsforum  

Zur?ck   Quanten.de Diskussionsforum > Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest.

Hinweise

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.

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
  #21  
Alt 17.01.15, 18:24
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Beitr?ge: 3.124
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Das Schloss ist unbewohnt; es ist ein städtisches Museum.

Ich hab mal punktuell ein paar Sachen gelesen. Ist wohl eine Zusammenstellung aus Büchern und Skripten zur QFT. Nix aufregendes, manchmal etwas seltsam dargestellt.

Aber es bringt uns in dem Kontext hier sicher nichts.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Ge?ndert von TomS (17.01.15 um 18:29 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #22  
Alt 17.01.15, 19:23
Benutzerbild von Struktron
Struktron Struktron ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 31.01.2011
Beitr?ge: 245
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Das Schloss ist unbewohnt; es ist ein städtisches Museum.
Zur Zeit wird es renoviert, befindet sich aber noch (zumindest teilweise) in Privatbesitz (der Familie Kress?).
Die Wohnung von Gründler befindet sich gemäß Google Maps direkt in der Nähe des Schlosses.

MfG
Lothar W.
Mit Zitat antworten
  #23  
Alt 18.01.15, 12:33
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Beitr?ge: 3.124
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Letztlich ist das ja alles irrelevant.

Das Buch enthält eine an sich konventionelle Darstellung der QFT. Ich habe natürlich in der kurzen Zeit nicht alles lesen können, insofern kann es sein, dass ich ein Detail übersehen habe. Aber im allgemeinen gilt: keine heute etablierte Formulierung der QFT bietet irgendeine Antwort auf das Messproblem bzw. den Kollaps.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Mit Zitat antworten
  #24  
Alt 18.01.15, 13:41
Slash Slash ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 30.07.2008
Beitr?ge: 441
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Aber im allgemeinen gilt: keine heute etablierte Formulierung der QFT bietet irgendeine Antwort auf das Messproblem bzw. den Kollaps.
Hallo,

ich bin auf dem Gebiet ein Laie.
Eine Frage, die sich mir stellt ist aber:

Gibt es irgendwelche Größen / Zusammenhänge , bei denen - wenn man sich von ihnen löst - bspw. ein Kollaps beschreibbar würde?

Für uns ist eine Distanz "etwas" für das selbst ein Teilchen mit c eine gewisse Zeit benötigt.

Aber vielleicht ist "Distanz" ein "Konzept", das für (verschränkte) Quantenteilchen nicht gilt. Aus einem anderen Blickwinkel würde man sehen, dass sie zusammenhängen.

Auf der anderen Seite würde das auch nicht erklären, warum manchmal die Welleneigenschaft entscheidend ist und plötzlich ganz klar durch die Messung ein Teilchen an dem und dem Ort detektiert wurd.

Abgesehen davon, dass ich davon ausgehe, dass ich mich so unverständlich ausgedrückt, habe dass man ggf. gar nicht versteht, was ich meine und noch schlimmer (das ich nämlich gar nichts meine).

VG
Slash


Mit Zitat antworten
  #25  
Alt 18.01.15, 14:23
Gerold Gerold ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 18.01.2015
Beitr?ge: 1
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Hallo zusammen,

Lothar Wiese hat mich per email ermuntert, die Frage nach der Existenz den APIN zu klären. Es ist eine Frage der Definition: Wenn man sich unter einem Physikalischen Institut so etwas wie ein Max-Planck-Institut mit dutzenden wissenschaftlicher Mitarbeiter und millionenschwerem Jahresetat vorstellen möchte, dann gibt es das APIN nicht. Wenn man aber die wesentlich bescheidenere Definition gelten lässt dass ein Physikalisches Institut eine Einrichtung ist, in der >=1 Menschen sich kontinuierlich mit physikalischen Fragestellungen auseinandersetzen, dann existiert das APIN sehr wohl. Mit dem Neunhofer Schloss hat das APIN nichts zu tun.

Zum Thema dieses Forums: Die Diskussion ist inzwischen ziemlich weit abgeirrt. Ursprünglich wurde gefragt, welche Zeit ein Elektron benötigt um das Orbital zu wechseln. Diese Frage setzt voraus, dass Elektronen ein Orbital (allgemeiner: eine Bahn) haben. In der (1925 von Heisenberg entdeckten) Quantenmechanik haben Elektronen keine Bahn. Man kann aber fragen, und auch experimentell untersuchen: Wieviel Zeit nimmt der Vorgang in Anspruch, dass ein Atom durch Absorption eines Photons aus dem Grundzustand g in einen Zustand a angeregt wird?

Nehmen wir an, die Energie des Photons ist 1eV. Nach der Heisenberg'schen Unbestimmtheitsrelation kann die Zeitauflösung des Experiments nicht besser sein als ungefähr h/(4pi eV)=3E-16 s. Das bedeutet nicht notwendig, dass das Atom sich für den Absorptionsvorgang 300 Attosekunden Zeit nimmt. Es bedeutet lediglich dass wir niemals erfahren werden, wie die Absorption auf einer noch feineren Zeitskala im Detail abläuft.

Alternativ kann man die Frage im Rahmen der "älteren Quantentheorie" diskutieren, die (mangels etwas besseren) von 1900 bis 1925 verwendet wurde, und zu der insbesondere Bohr's Atommodell von 1913 gehört. In der älteren Quantentheorie benötigt der Wechsel des Orbitals (der "Quantensprung") tatsächlich überhaupt keine Zeit sondern findet absolut instantan statt. Für die elementare Berechnung und als weiteren Beweis für die Existenz den APIN verweise ich auf eine Mitteilung des APIN aus dem Jahr 2010: http://astrophys-neunhof.de/mtlg/sd67113.pdf . Insbesondere Abschnitt 3.3 auf Seite 17ff.

Gerold
Mit Zitat antworten
  #26  
Alt 18.01.15, 15:01
Benutzerbild von Struktron
Struktron Struktron ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 31.01.2011
Beitr?ge: 245
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Hallo Gerold,

danke für Deine schnellen Klarstellungen.
Zitat:
Zitat von Gerold Beitrag anzeigen

... Mit dem Neunhofer Schloss hat das APIN nichts zu tun.
Auf Eurer Homepage wird aber die Familie Kress erwähnt. Wenn es auch nur eine rein private Aktion einiger Enthusiasten war, das Andenken an die
Zitat:
«Gelehrte Gesellschaft für Sternenkunde und Naturforschung zu Neunhof»
zu wahren, ist das doch lobenswert. Vor allem, wenn auch noch ein paar interessante wissenschaftliche Beiträge auf diese Art zur Verfügung gestellt wurden.
Zitat:
Zitat von Gerold Beitrag anzeigen
Zum Thema dieses Forums: Die Diskussion ist inzwischen ziemlich weit abgeirrt. Ursprünglich wurde gefragt, welche Zeit ein Elektron benötigt um das Orbital zu wechseln. Diese Frage setzt voraus, dass Elektronen ein Orbital (allgemeiner: eine Bahn) haben. In der (1925 von Heisenberg entdeckten) Quantenmechanik haben Elektronen keine Bahn. Man kann aber fragen, und auch experimentell untersuchen: Wieviel Zeit nimmt der Vorgang in Anspruch, dass ein Atom durch Absorption eines Photons aus dem Grundzustand g in einen Zustand a angeregt wird?

Nehmen wir an, die Energie des Photons ist 1eV. Nach der Heisenberg'schen Unbestimmtheitsrelation kann die Zeitauflösung des Experiments nicht besser sein als ungefähr h/(4pi eV)=3E-16 s. Das bedeutet nicht notwendig, dass das Atom sich für den Absorptionsvorgang 300 Attosekunden Zeit nimmt. Es bedeutet lediglich dass wir niemals erfahren werden, wie die Absorption auf einer noch feineren Zeitskala im Detail abläuft.

Alternativ kann man die Frage im Rahmen der "älteren Quantentheorie" diskutieren, die (mangels etwas besseren) von 1900 bis 1925 verwendet wurde, und zu der insbesondere Bohr's Atommodell von 1913 gehört. In der älteren Quantentheorie benötigt der Wechsel des Orbitals (der "Quantensprung") tatsächlich überhaupt keine Zeit sondern findet absolut instantan statt. Für die elementare Berechnung und als weiteren Beweis für die Existenz den APIN verweise ich auf eine Mitteilung des APIN aus dem Jahr 2010: http://astrophys-neunhof.de/mtlg/sd67113.pdf . Insbesondere Abschnitt 3.3 auf Seite 17ff.
Das ist doch ein Ansatz für die Lösung des Anliegens dieser Diskussion.

MfG
Lothar W.
Mit Zitat antworten
  #27  
Alt 18.01.15, 22:49
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Beitr?ge: 3.124
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Zunächst folgendes: die Emission eines Photons sowie den Zustandsübergang (ich würde nicht von Orbital oder gar Bahn sprechen, das suggeriert ggf. unzutreffende Bilder) kann im Rahmen der QM nicht formuliert werden, denn in der QM existiert für das Photon keine mathematische Beschreibung; stattdessen verwendet man ein klassisches, elektromagnetisches Feld; aber das ist lediglich ein Hilfskonstrukt.

D.h. man benötigt streng genommen die QED.

Im Rahmen der QED muss man den Übergang mittels eines Matrixelementes <Atom*,t|Atom, Photon, 0> = <Atom*,0|U(t)|Atom, Photon> beschreiben. Der Zeitentwicklungsoperator U(t) beschreibt dabei einen kontinuierlichen (!) Übergang, jedoch mit einer typischen Zerfallszeit, ähnlich einer Halbwertszeit. Diese kann man tatsächlich berechnen.

Es ist nun aber eben nicht so, dass innerhalb dieser Zeit tatsächlich ein Übergang stattfindet, sondern es ist eine typische Zeit, innerhalb derer typischerweise und sehr wahrscheinlich ein Übergang stattfindet.

Und jetzt sind wir wieder bei der obigen Diskussion: entweder verzichtet man auf die Aussage, was tatsächlich stattfindet, sondern begnügt sich mit Wahrscheinlichkeiten; dann darf man nicht mehr davon reden, welche Zeit der Übergang tatsächlich benötigt. Oder man möchte an einer Beschreibung der Realität festhalten; dann landet man bei den vielen Welten.

Unabhängig von diesen Interpretationen: man kann diese typische Zeit nicht direkt beobachten, aber man kann die Linienbreite der Photonen messen (diese haben keine scharf definierte Frequenz). Und die Lebensdauer des angeregten Zustandes Atom* entspricht grob der inversen Linienbreite. Damit kann man auf die Lebensdauer bzw. die "typische" Übergangszeit schließen.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Mit Zitat antworten
  #28  
Alt 18.01.15, 23:06
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Beitr?ge: 3.124
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Zitat:
Zitat von Slash Beitrag anzeigen
Gibt es irgendwelche Größen / Zusammenhänge , bei denen - wenn man sich von ihnen löst - bspw. ein Kollaps beschreibbar würde?
Ja, aber kein Konzept ist wirklich ein rundum-Sorglospaket.

1) Man kann dem Quantenzustand absprechen, dass er direkt die Realität beschreibt. Stattdessen handelt es sich nur um eine spezielle und unvollständige Repräsentation von Information bzw. Wissen beim Beobachter. Der Kollaps ist dann grob gesprochen lediglich eine Zunahme an Wissen, wobei unsichere Information, die vorher über den Ausgang des Experimentes vorhanden war, verschwindet, insofern sie nicht zum tatsächlichen Ausgang passt. Das ist eine Spielart der Orthodoxie. Sie hat den Vorteil, dass nichts in der Realität kollabiert, sondern lediglich unzutreffende Information verschwindet; der Kollaps bezieht sich auf die (mentale) Repräsentation, nicht auf die Realität. Sie hat den Nachteil, dass sie den Realitätsanspruch vollständig aufgibt.

2) Man kann den Realitätsanspruch aufrecht erhalten und den Kollaps ablehnen (der im Kern des Formalismus der QM nicht existiert; er ist eine Zutat der Interpretation). Dieser Weg führt zu den vielen Welten, wobei der Kollaps durch eine Verzweigung ersetzt wird. Der Vorteil ist, dass die Interpretation schlanker und die Zusatzannahmen geringer werden, und dass der Realitätsanspruch beibehalten werden kann. Der Nachteil ist, dass die vielen Welten - solange sie unbeobachtbar bleiben - als ontologische Zumutung angesehen werden können.

3) Man kann versuchen, den Formalismus der QM dahingehend zu erweitern, dass die Mathematik selbst einen Kollaps produziert, d.h. dass man diesen nicht mehr künstlich postulieren muss. Ich kenne diese Ansätze recht wenig, aber ich habe nicht gehört, dass sich die QM tatsächlich erfolgreich und umfassend umformulieren lässt; das Problem ist ja, dass die QM und die QFT in tausenden von Experimenten nie in irgendeiner Form falsifiziert worden sind. Eine Änderung der Theorie muss also all diese Erfolge wieder für sich verbuchen können, d.h. exakt die selben Resultate liefern, und zugleich den Kollaps mathematisch beschreiben.

4) ...

Von (1 - 3) gibt es diverse Spielarten, außerdem gibt es noch weitere (4 ...) davon unabhängige Ideen bzw. Interpretationen. Keine davon ist heute allgemein akzeptiert, keine löst alle Probleme.

there's no such thing as free lunch
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Ge?ndert von TomS (18.01.15 um 23:10 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #29  
Alt 18.01.15, 23:15
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beitr?ge: 3.057
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Hi Tom,

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Unabhängig von diesen Interpretationen: man kann diese typische Zeit nicht direkt beobachten, aber man kann die Linienbreite der Photonen messen (diese haben keine scharf definierte Frequenz). Und die Lebensdauer des angeregten Zustandes Atom* entspricht grob der inversen Linienbreite. Damit kann man auf die Lebensdauer bzw. die "typische" Übergangszeit schließen.
Jetzt sprichst du auf einmal von der Linienbreite des Photons; die entsprechende Zeit hat mit der Lebensdauer des angeregten Zustands zu tun.

Das war nicht Eugens Frage, denn er fragte nach der Zeitspanne, die für den Übergang selbst benötigt wird, also wie lange die spontane Abstrahlung des Photons in Anspruch nimmt.

Das sind 2 Paar Schuhe: die Lebensdauer des angeregten Zustand kann bei einem Wasserstoffatom z.B. durchaus von makroskopischer Größe im Sekundenbereich sein ("metastabile Zustände").

Hier geht es aber um die in der Literatur erwähnten Dekohärenzzeiten, die einige Größenordnungen kleiner sind. Zeh: "These apparent discontinuities are readily described objectively by the continuous process of decoherence occurring locally on a very short time scale according to the Schrödinger equation for interacting systems,..."

Gruß,
Uli
Mit Zitat antworten
  #30  
Alt 18.01.15, 23:27
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Beitr?ge: 3.124
Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

A) Nehmen wir mal an, dass das angeregte Atom vollständig von der Umgebung isoliert ist. Dann ist die einzige Zeitskala, die in dem Experiment vorkommt, durch die Lebensdauer des angeregten Zustandes gegeben. Und diese entspricht dann der typischen Zeit, die der Übergang benötigt. Es kann gar nicht anders sein.

B) Wenn du mit Dekohärenz argumentierst, dann betrachtest du eine andere Zeitdauer, nämlich die Zeit, innerhalb der die kohärente Superposition aus angeregtem und Grundzustand in einen (effektiv) gemischten, klassischen Zustand dekohäriert. Diese Zeit ist jedoch maßgeblich durch die Beobachtung und die Umgebungsfreiheitsgrade bestimmt und hat wenig mit dem Übergang selbst zu tun. Insbs. ist die Größenordnung dieser Zeit kaum von der Lebensdauer dagegen stark von der Wechselwirkung mir der Umgebung abhängig. Es gibt Experimente, die die Lebensdauer eines Zustandes tatsächlich durch "kontinuierliches Messen" beeinflussen.

Vielleicht sollten wir nochmal präzisieren, was tatsächlich genau gemeint war.

Die ursprüngliche
Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Frage:
Wenn ein Atom ein Lichtquant aussendet, ... geschieht dieser Wechsel nach bisheriger Auffassung ohne Zeitverlust. Kennt jemand ein belastbare (deutschsprachige) Quelle, dass beim Wechsel dennoch ein Zeitverlust auftritt?
kann ich nur im Sinne von (A) ohne Einbeziehung der Dekohärenz beantworten, denn hier ist immer nur von einem Übergang ohne Kollaps, Dekohärenz, Beobachtung o.ä. die Rede. Dieser Übergang erfolgt nach dem Formalismus der QM kontinuierlich, die typische Zeitskala ist die Lebensdauer. Der Kollaps ist nicht Bestandteil des Formalismus und kann nicht berechnet werden. Die Dekohärenzzeit (B) könnte dann als typische Kollapszeit (oder Verzweigungszeit gemäß MWI) interpretiert werden.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Ge?ndert von TomS (18.01.15 um 23:34 Uhr)
Mit Zitat antworten
Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Forumregeln
Es ist Ihnen nicht erlaubt, neue Themen zu verfassen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, auf Beitr?ge zu antworten.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Anh?nge hochzuladen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Ihre Beitr?ge zu bearbeiten.

BB-Code ist an.
Smileys sind an.
[IMG] Code ist an.
HTML-Code ist aus.

Gehe zu


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 10:43 Uhr.


Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2024, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm