Quantenspalt&Impuls

[JoAx]

Zitat von amc

Benjamin sagte nicht, dass eine mögliche Wechselwirkung die Interferenz zerstört,

Ich weiß nicht, amc. Das:

Zitat von Benjamin

weil dadurch eine Wechselwirkung möglich wird. Sie muss gar nicht geschehen, nur die Möglichkeit alleine genügt!

hört sich doch nach bloßer Möglichkeit einer WW an. Oder nicht?


Gruß, Johann

[MCD]

Zitat von Benjamin

Das beobachtet man auch! Und es bedeutet, dass das Photon dem Glas keine Energie übertragen hat. Die Gesamtenergie des Glases ist vor und nach dem Durchlaufen des Photons die gleiche.

Hi Benjamin,

wie erklärst du die Erwärmung des Mediums (hier Glas) infolge Photoneneinwirkung, wenn nicht mit Energieübertragung?

Gr.
MCD

[JoAx]

Zitat von Benjamin

Sie kann aber Materie nicht beeinflussen, das kann nur das Photon, und zwar immer mit voller Energie hf.

So toll es auch klingen mag. Wieso kann diese Welle "ihr" Photon/"ihre" Materie (Elektron, für die gilt dann ja das gleiche) beeinflussen, aber nicht die "fremde" Materie?
Und das ist nicht die einzige offene Frage.


Gruß, Johann

[amc]

Zitat von JoAx

Ich weiß nicht, amc. Das:
hört sich doch nach bloßer Möglichkeit einer WW an. Oder nicht?
Gruß, Johann

Ja das stimmt Johann, Benjamin sprach von einer lediglich möglichen WW. Jedoch nicht, das dadurch die Interferenz zerstört wird, sondern dadurch verändert sich die Wellenfunktion, die beschreibt, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Photon wann und wo wechselwirken wird (ist das richtig?). Wenn eine Wellenfunktion die Wechselwirkungswahrscheinlichkeiten des Quantenobjektes beschreibt, dann ist natürlich klar, dass eine mögliche WW diese Wellenfunktion maßgeblich verändert. Und dies geschieht, so wie ich es verstehe, nichtlokal und instantan.

Grüße, AMC

[amc]

Zitat von MCD

Hi Benjamin,

wie erklärst du die Erwärmung des Mediums (hier Glas) infolge Photoneneinwirkung, wenn nicht mit Energieübertragung?

Gr.
MCD

Ich will mal versuchen vorzugreifen. Gibt ja eigentlich nur zwei Möglichkeiten: Entweder wird den Photonen Energie entzogen (möglichwerweise durch Absorption und Reemission eines Photons mit niedriger Energie), oder einige bleiben im Glas stecken (werden nach Absorption nicht wieder reemittiert). Benjamin, was ist richtig?

Grüße, AMC

[Benjamin]

Zitat von JoAx

2. Ich lasse in eine der Röhren 3 Moleküle, die, falls es zu einer WW mit dem Lichtquant kommt, mir das "verraten" würden.
Ist da die bloße Möglichkeit einer WW gegeben? - Ja.
Ist die Interferenz in jedem Fall zerstört? - Nein. Nur wenn die WW tatsächlich stattgefunden hat. (Vlt. auch dann, wenn die WW tatsächlich hätte stattfinden können/sollen? Ist eine Frage.)

3. Eine der Röhren wird geflutet. (Dein Fall.)
Ist da die bloße Möglichkeit einer WW gegeben? - Nein. D.h. - wenn das Photon durch die geflutete Röhre geht, dann ist die Wahrscheinlichkeit einer WW praktisch 100%. Das würde ich nicht mit - Möglichkeit zur WW - bezeichnen. "Sehe" ich nichts, bedeutet es definitiv, dass das andere Rohr "genommen wurde".
Ist die Interferenz in jedem Fall zerstört? - Ja.
Hier ist immer die Möglichkeit gegeben an Welcher-Weg-Information zu kommen. Selbst dann, wenn man es gar nicht möchte. "Das zerstört die Interferenz". (Auch dann, wenn man nicht hin sieht. )

Ich denke, es wäre zunächst einmal wichtig "Wechselwirkung" zu definieren. Ich verstehe unter WW einen physikalischen Vorgang, wo Energieaustausch bzw. -umwandlung stattfindet. Das ist auch so ziemlich die gängigste Definition in der Physik.

Demnach durchlaufen Photonen definitiv Glas oder Gas, ohne mit ihm in WW zu treten. Sonst könnte man niemals einzelne Photonen durch Polarisationsfilter und dergleichen schicken, um sie nachher interferieren zu lassen. Photonen können durch Materie präpariert werden, ohne dass sie dabei Energie abgeben!

Ich zeig dir an einem einfachen Beispiel, dass deine Überlegungen falsch sind: Du kannst Photonen sowohl durch Luft als auch durch Glas schicken und erhältst trotzdem einwandfreie Interferenz. Du kannst sogar einen Strahl durch Gas schicken und den anderen durch Vakuum und du erhältst trotzdem Interferenz! Die meisten Interferenzversuche werden in Luft durchgeführt, oder glaubst du Michelson und Morley haben für ihre Versuche ein Ultrahochvakuum hergestellt?
Somit siehst du, Photonen können (einzeln!) durch Materie laufen und ergeben trotzdem ein Interferenzbild, und das obwohl sie dabei ihre Laufzeit verändern! Dh. die Lichtgeschwindigkeit ist definitiv geringer in der Materie, und dennoch wird das Interferenzbild beim Durchlaufen derselben nicht zerstört.

Warum? Weil nur die Möglichkeit einer WW - also die Möglichkeit von Energieübertragung auf die Materie - die Bewegung des Photons beeinflussen.

[Benjamin]

Zitat von MCD

Hi Benjamin,

wie erklärst du die Erwärmung des Mediums (hier Glas) infolge Photoneneinwirkung, wenn nicht mit Energieübertragung?

Zitat von amc

Ich will mal versuchen vorzugreifen. Gibt ja eigentlich nur zwei Möglichkeiten: Entweder wird den Photonen Energie entzogen (möglichwerweise durch Absorption und Reemission eines Photons mit niedriger Energie), oder einige bleiben im Glas stecken (werden nach Absorption nicht wieder reemittiert). Benjamin, was ist richtig?

Ja, das ist in der Tat die Erklärung. Die Möglichkeit einer WW bedeutet natürlich, dass Photonen auch Energie auf das Glas übertragen können. Und sie tun es auch, manche von ihnen zumindest, andere laufen durchs Glas durch, wieder andere werden reflektiert. Dass Glas oder jedes andere Material beim Durchlaufen von Licht erwärmt wird, liegt daran, dass eben manche Photonen mit der Materie wechselwirken und somit Energie zuführen. Es muss auch so sein, besteht immerhin die Möglichkeit der WW. Und bei genügend großer Anzahl an Photonen lässt sich auch beobachten, dass manche von ihnen von dieser Möglichkeit Gebrauch machen.

[Benjamin]

Zitat von JoAx

So toll es auch klingen mag. Wieso kann diese Welle "ihr" Photon/"ihre" Materie (Elektron, für die gilt dann ja das gleiche) beeinflussen, aber nicht die "fremde" Materie?
Und das ist nicht die einzige offene Frage.

Ja, das ist auch das gewichtigste Gegenargument, das mir einfällt. Und es ist auch der Hauptgrund, warum ich nicht an die de-Broglie-Bohm-Theorie glaube.

[amc]

Hallo Benjamin,

Zitat von Benjamin

Sonst könnte man niemals einzelne Photonen durch Polarisationsfilter und dergleichen schicken, um sie nachher interferieren zu lassen.

Sofern sich hieraus beim Doppelspalt Rückschlüssse ziehen lassen auf den Weg, den das Photon genommen hat, bzw. hierdurch ein Weg definiert wird, den es genommen hat, dann gibt es keine Interferenz.

Zitat von Benjamin

Du kannst sogar einen Strahl durch Gas schicken und den anderen durch Vakuum und du erhältst trotzdem Interferenz! Die meisten Interferenzversuche werden in Luft durchgeführt, oder glaubst du Michelson und Morley haben für ihre Versuche ein Ultrahochvakuum hergestellt?
Somit siehst du, Photonen können (einzeln!) durch Materie laufen und ergeben trotzdem ein Interferenzbild, und das obwohl sie dabei ihre Laufzeit verändern!

Wieder beim abwewandelten Doppelspalt, mit halbdurchlässigen Spiegel, und daher zwei Weg-Möglichkeiten - wenn man hier einen Weg mit einem Medium präpariert, welches einen höheren Brechingsindex besitzt, als das Medium des anderen Weges, dann wird es keine Interferenz geben, weil anhand der Laufzeitunterschiede Rückschlüsse auf den genommenen Weg zu machen sind. Oder sehe ich das falsch? Muss doch so sein?

Natürlich kann man vor den Doppelspalt einen Glasblock aufstellen, durch den das Photon läuft, und man erhält dann trotzdem ein Inteferenzbild. Und bei Michelson und Morley analogen Versuchen werden doch tatsächlich mindestens zwei Lichtimpulse gleichzeitig auf zwei verschiedene Wege geschickt, hier entsteht dann also ein Interferenzmuster trotz möglicher Laufzeitunterschiede, weil es wirklich mehrere Lichtimpulse sind die interferieren, und nicht bloß zwei mögliche Wege eines Impulses. Oder?

Grüße, AMC

[Eyk van Bommel]

Hi JoAx,

Kannst du dein Gedankenexperiment, sein Aufbau bitte so einfach wie möglich aber exakt beschreiben? Eine Zeichnung würde auch nicht schaden.

Echt? Immer noch nicht klar? Interferometer. Weg A und Weg B. Auf dem Weg A eine Gefäß mit Gas (Chlorgas, Bromdampf..) geringer Konzentration. Auf dem Weg B Gefäß mit Raumluft (wie der Rest). Trifft ein Photon auf ein Cl2/Br2-Molekül kommt es am Schirm nicht an….nimmt es Weg B, dann?

Nochbesser wäre es man hätte anstatt dem Gefäß eine Kiste mit Schrödingers Katze. Katze tot (50%) Photon geht ohne Wechselwirkung durch die Kiste – Katze lebendig (50%) Photon wird Absorbiert.

Photon nimmt den Weg B (keiner wies es ) Wenn das Photon keine Interferenz aufweist, dann weist du die Katze ist tot, ohne dass jemand die Kiste aufgemacht hat

Zeichnung kommt – aber ich hatte eine Idee Die muss noch kurz raus (siehe „Der Kollaps der Wellenfunktion.“)

@ Benjamin

Zunächst einmal wird Licht von einem em Feld nicht beeinflusst. Es sind die Elektronen der Materie, die mit Licht in Wechselwirkung treten. Hier von einem klassischen Stoß zu sprechen, wäre zu sehr vereinfacht, wenngleich es auch solche Analogieschlüsse gibt, wo Photon-Elektron-WW wie ein relativistischer Stoßprozess von Teilchen beschrieben wird.
Aber auch so eine Beschreibung trifft die Natur nicht exakt.

Das mag sein (dass diese Beschreibung die Natur nicht exakt trifft) aber, für mich ist eine Wechselwirkung nicht automatisch mit einer Anregung verbunden? Anregung bedeutet, dass ein Impulsübertrag stattfindet. Bei einer Wechselwirkung ohne Anregung besitzen beide „Teilchen“ wieder im Betrag denselben Impuls. Bei einer Anregung ist dies nicht der Fall?

Sie breiten sich wie Wellen aus.

Ich versuch’s mal in eigenen Worten. O.K. Sie breiten sich wie Wellen aus. Die Welle ist aber eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit. Das Photon ist ein Teilchen und dessen Aufenthaltswahrscheinlichkeit (AHW) eine Welle.

Sogar die Reflexion an einem Spiegel mit dem berühmten Gesetz, dass Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel ist, ist eine Folge von allen möglichen Überlagerungen. Klassisch nennt man das das Huygensschen Prinzip.

Stimmt Huygenssche Prinzip, der einzige Moment in meiner Schulausbildung indem der Kauf eines Zirkels sich nicht als Sinnlos herausstellte (remember)

Huygenssche Prinzip – der folgende Gedanke kam über mich wie eine Welle(das bedeutet: könnte einen eigenen Thread aufmachen)

Der Kollaps der Wellenfunktion.
Damit konnte ich nichts Anfangen. Aber wäre es falsch zusagen, die kollabierende Wellenfunktion ist ja eigentlich nur die Funktion von „n huygensschen Elementarwellen“. Und da kam mir Gedanke, es ist nicht eine Welle die kollabiert. Es „kristallisiert“ sich bei einer Messung vielmehr eine heraus – alle anderen kollabieren.

Vorteil: Das kollabieren kann sich in "aller Ruhe" mit c ausbreiten ohne die Möglichkeit zur Ausbildung einer weiteren Aufenthaltswahrscheinlichkeit (AHW). Das Photon lokalisiert und von dort aus breitet sich erst der Kollaps mit c aus.
Oder eine der „n huygensschen Elementarwellen“ kollabiert (Wechselwirkung an einem Ort X) die Welle kollabiert und „reißt andere mit“. Bis zum theoretischen Treffpunkt (Schirm) dort „kristallisiert“ sich das Photon aus.

Also während das Photon (die höchst AHW) sich dem Schirm nähert, fallen immer mehr Ort als Aufenthaltswahrscheinlichkeit aus (kollabieren). Es lokalisiert immer mehr. Trifft es auf einen neuen Spiegel fängt alles von vorne an ansonsten „trifft der Kollaps“ zusammen mit dem Photon beim Schirm auf.

Meistens verstehen andere meine Gedanken erst beim 2. oder 3. mal – hoffe hier geht es schneller.

Kann ja auch hierfür eine Zeichnug machen. Oder ich bezahle Uli dafür.

Gruß
EVB