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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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  #21  
Alt 31.08.22, 09:56
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Standard AW: The delayed choice quantum eraser, debunked (Sabine Hossenfelder)

Zitat:
Zitat von future06 Beitrag anzeigen
D.h. die Vorstellung, dass ein einmal gemessenes Quantenobjekt ein für alle mal ein Teilchen bleibt, ist m.E. falsch.
Ja, das ist falsch.

Zitat:
Zitat von future06 Beitrag anzeigen
Aus diesem Grund gibt es m.W. auch den sog. Quanten-Zeno-Effekt: Wird ein Quantanobjekt nach der ersten Messung kontinuierlich gemessen, fällt es immer wieder auf diesen Eigenzustand zurück, die Zeitentwicklung ("evolution") wird also blockiert und das Objekt "friert ein".
Leider sind viele Erklärungen, die irgendwie auf dem Kollaps basieren, falsch, insbs. der Kollaps in einen Eigenzustand; diese orthodoxe Lehrmeinung ist Quatsch - was viele nicht daran hindert, sie in Lehrbüchern weiterzuverbreiten.

Bsp. Interferenzbild hinter dem Doppelspalt, bestehend aus einzelnen Punkten: wenn anhand von Photonen mittels Photodetektor gemessen, dann ist das Photon in keinem Ortseigenzustand, es wird absorbiert und ist einfach weg; wenn mittels Schwärzung einer Photoplatte, dann dito; wenn anhand von Elektronen gemessen, dann wird das Elektron in einem (angeregten) Zustand im Detektor gebunden, nicht in einem Ortseigenzustand.

Bsp. aufeinanderfolgende Ortsmessungen in einer Nebelkammer mittels Tröpfchenspuren: Mott zeigte 1929 (!) wie die Spuren ohne Kollaps erklärt werden können; nimmt man umgekehrt einen Kollaps in einen Ortseigenzustand an, der notwendigerweise isotrop ist, dann würde mit der ersten Messung die Information über die Richtung verloren gehen, es könnte keine eng fokussierten Spuren geben.

Bsp. Quanten-Zeno-Effekt: auch hier existieren Kollaps-freie Erklärungen.

Also nochmal: Erklärungen, die den Kollaps als wesentliches Element zur Erklärung benötigen, sind praktisch immer Käse.

Generell sind sich inzwischen praktisch alle Physiker einig, dass die orthodoxe Interpretation mittels Kollaps und nicht quantenmechanisch beschreibbarer Messungen überholt ist, und dass es einer intrinsisch quantenmechanischen Theorie der Messung bedarf - was die orthodoxe Interpretation ablehnt. Wie diese Theorie der Messung genau aussieht und interpretiert werden muss, darüber herrscht keine Einigkeit. Ein wesentlicher Ansatz ist die Dekohärenz, die das Entstehen stabiler und (bis auf Unschärfen) lokalisierter klassischer Zustände quantitativ erklärt, die jedoch immer noch einer Interpretation bedarf, da sie kein eindeutiges Messergebnis sondern immer noch ein Ensemble aller quantenmechanisch möglichen Messergebnisse vorhersagt. Darüberhinaus gibt es einige Ansätze, die sogar das Ziel haben, zu zeigen, dass in einem einzelnen Experiment immer genau ein eindeutiges Messergebnis anstelle eines Ensembles aller Messergebnisse resultiert; aufgrund des nicht-linearen komplexen System ist dieses Messergebnis jedoch nicht berechenbar (siehe klassisches Chaos).

Ich schreibe demnächst mal einen längeren Beitrag dazu.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
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  #22  
Alt 31.08.22, 10:17
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: The delayed choice quantum eraser, debunked (Sabine Hossenfelder)

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Leider sind viele Erklärungen, die irgendwie auf dem Kollaps basieren, falsch, insbs. der Kollaps in einen Eigenzustand; diese orthodoxe Lehrmeinung ist Quatsch - was viele nicht daran hindert, sie in Lehrbüchern weiterzuverbreiten.
"Quatsch" ist das nicht immer, eher eine Näherung, die in speziellen Fällen zu ungenau ist. Am Quantencomputer wird zB die Zustandsreduktion als Systempräparation genutzt.

Zitat:
Ich schreibe demnächst mal einen längeren Beitrag dazu.
Gerne in einem separaten/neuen Thema.
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Freundliche Grüße, B.

Ge?ndert von Bernhard (31.08.22 um 10:45 Uhr)
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  #23  
Alt 31.08.22, 10:47
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Standard AW: The delayed choice quantum eraser, debunked (Sabine Hossenfelder)

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
"Quatsch" ist das nicht immer. Am Quantencomputer wird zB die Zustandsreduktion als Systempräparation genutzt.

Mich erinnert das eher an einen Übergang in der Art "Newton zu Einstein.
Wenn eine Erklärung dahingehend funktioniert, dass sie den Kollaps in einem bestimmten Fall als in der Praxis funktionierende Rechenmethode darstellt, dann hast du recht.

Wenn eine Erklärung im Kern auf dem Kollaps fußt und insbs. verschweigt, dass der Kollaps nicht benötigt wird, in der oft zitierten Form schlicht nicht anwendbar ist bzw. explizit falsch dargestellt wird, dann ist sie Quatsch.

Wie gesagt, Mott 1929, lohnt sich zu lesen, eine Art einfacher Fall von Dekohärenz.

Aber irgendwie meinen viele - auch Lehrbuchautoren und Professoren - ständig “Phlogiston” rufen und dabei Luftsprünge machen zu müssen …
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Ge?ndert von TomS (31.08.22 um 10:53 Uhr)
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  #24  
Alt 31.08.22, 11:15
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: The delayed choice quantum eraser, debunked (Sabine Hossenfelder)

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Aber irgendwie meinen viele - auch Lehrbuchautoren und Professoren - ständig “Phlogiston” rufen und dabei Luftsprünge machen zu müssen …


Eine gute Kritik zeigt auf, wie man es besser machen kann und wo die Schwächen der "vorhandenen Darstellung" liegt. Mott ist da sicher ein guter Anfang.
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Freundliche Grüße, B.
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  #25  
Alt 02.09.22, 09:21
Justice Justice ist offline
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Standard AW: The delayed choice quantum eraser, debunked (Sabine Hossenfelder)

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Generell sind sich inzwischen praktisch alle Physiker einig, dass die orthodoxe Interpretation mittels Kollaps und nicht quantenmechanisch beschreibbarer Messungen überholt ist, und dass es einer intrinsisch quantenmechanischen Theorie der Messung bedarf - was die orthodoxe Interpretation ablehnt. Wie diese Theorie der Messung genau aussieht und interpretiert werden muss, darüber herrscht keine Einigkeit. Ein wesentlicher Ansatz ist die Dekohärenz, die das Entstehen stabiler und (bis auf Unschärfen) lokalisierter klassischer Zustände quantitativ erklärt, die jedoch immer noch einer Interpretation bedarf, da sie kein eindeutiges Messergebnis sondern immer noch ein Ensemble aller quantenmechanisch möglichen Messergebnisse vorhersagt. Darüberhinaus gibt es einige Ansätze, die sogar das Ziel haben, zu zeigen, dass in einem einzelnen Experiment immer genau ein eindeutiges Messergebnis anstelle eines Ensembles aller Messergebnisse resultiert; aufgrund des nicht-linearen komplexen System ist dieses Messergebnis jedoch nicht berechenbar (siehe klassisches Chaos).

Ich schreibe demnächst mal einen längeren Beitrag dazu.
Ich bin völlig verwirrt, man kann dass doch ganz einfach im Experiment testen. Und wenn man etwas einfach testen kann, dann gibs keine Unstimmigkeiten in der Wissenschaft. Oder wie kommt es zu dieser falschen Belehrungen in so vielen Fachliteraturen?

Beispiel für ein einfaches Experiment: zwei Doppelspalte nacheinander und beim ersten wird der "welcher Spalt" gemessen und ausgewertet(beobachtet). Beim zweiten nicht. Am schluss ein Detektorschirm. Inteferenzmuster ja/nein => Wellenkollaps ja/nein.

Oder wo liegt die Problematik?
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Du hast schlecht angefangen doch gegen Ende stark nachgelassen,
aber auch ein blindes Huhn kann die Zeit nicht zurück drehen,
denn Schweizerische Wissenschaftler haben herausgefunden
nachdem man ihnen den Ausgang zeigte.
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  #26  
Alt 02.09.22, 09:57
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
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Standard AW: The delayed choice quantum eraser, debunked (Sabine Hossenfelder)

Zitat:
Zitat von Justice Beitrag anzeigen
Oder wo liegt die Problematik?
Es geht da um den sogenannten "Kollaps der Wellenfunktion". Ohne gute Vorkenntnisse der QM wird sich dir die Problematik wohl nicht erschließen.

Ein guter Einstieg ist der zugehörige WP-Artikel. Den sollte man verstanden haben, bevor man dieses Thema diskutiert. Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Interp...uantenmechanik
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Freundliche Grüße, B.
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  #27  
Alt 02.09.22, 10:00
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Zitat:
Zitat von Justice Beitrag anzeigen
Ich bin völlig verwirrt, man kann dass doch ganz einfach im Experiment testen.
Ja.

Zitat:
Zitat von Justice Beitrag anzeigen
… zwei Doppelspalte nacheinander und beim ersten wird der "welcher Spalt" gemessen und ausgewertet(beobachtet). Beim zweiten nicht. Am schluss ein Detektorschirm.
Ja.

Zitat:
Zitat von Justice Beitrag anzeigen
Inteferenzmuster ja/nein => Wellenkollaps ja/nein.
Nein.

Zitat:
Zitat von Justice Beitrag anzeigen
Und wenn man etwas einfach testen kann, dann gibs keine Unstimmigkeiten in der Wissenschaft. Oder wie kommt es zu dieser falschen Belehrungen in so vielen Fachliteraturen?
Natürlich gibt es Unstimmigkeiten bzgl. all dessen, was nicht gemessen werden kann.

Das erste Problem ist, dass die Quantenmechanik im Falle von Kollapsinterpretationen zwei mathematisch inkompatible Entwicklungen der Wellenfunktion enthält:
- keine Messung: unitäre Zeitentwicklung gemäß der Schrödingergleichung
- Messung: nicht-unitärer Kollaps

Das zweite Problem ist, dass nicht definiert werden kann, wann genau eine Messung vorliegt, und warum bei einer Messung - die mikroskopisch einer Wechselwirkung mit unitäre Zeitentwicklung entspricht - genau diese unitäre Zeitentwicklung nicht angewendet werden kann, sondern der Kollaps benötigt wird.

All das läuft darauf hinaus, dass man den Kollaps zwar an geeigneter Stelle postulieren darf, da man ja immer lokalisierte Teilchen - Elektronen, Photonen … detektiert, dass man jedoch nicht versteht, warum die gesamt unitäre Dynamik vor und nach der Messung immer mittels delokalisierter Wellenfunktionen beschrieben werden muss und wie daraus eine Art Kollaps resultiert. Kurz: shut-up-and-calculate.

Betrachtet man ausschließlich die unitäre Dynamik - Mott / Nebelkammer, allgemein Dekohärenz, … so erkennt man, dass aus dieser unitären Dynamik tatsächlich klassische und lokalisierte Strukturen entstehen. D.h. man kann eine Art Kollaps bereits teilweise verstehen, man muss ihm nicht postulieren. Und alle Physiker, die das verstehen wollen, lehnen das Kollapspostulat ab.

Darüberhinaus zeigt sich, dass das Kollapspostulat, so wie es vor ca. hundert Jahren formuliert wurde, in bestimmten Fällen sicher falsch ist. Man kann damit keine Ortsmessung eines Photons beschreiben, da das Photon nach der Messung gerade nicht in einen Eigenzustand kollabiert, sondern schlicht nicht mehr existiert.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Koll...Wellenfunktion
Wird an einem solchen System eine Messung durchgeführt, so werden die Experimentatoren stets einen einzigen Messwert ermitteln. Dieser ist der Eigenwert eines der Eigenzustände, die der Art der Messung entsprechen. Unmittelbar nach der Messung befindet sich das System in genau diesem Eigenzustand, denn würde sie wiederholt, müsste sie den gerade bestimmten Messwert mit Sicherheit reproduzieren.“
Das ist in vielen Fällen sicher falsch, z.B. für Photonen oder für Teilchen in der Nebelkammer.

Zitat:
Zitat von Justice Beitrag anzeigen
Oder wie kommt es zu dieser falschen Belehrungen in so vielen Fachliteraturen?
1) weil diese Fragen in der Praxis oft irrelevant sind
2) weil viele Physiker glauben, Physik beschränke sich auf Berechnung und Messung - ohne Verständnis
3) weil viele Physiker so ausgebildet wurden
4) siehe meine Signatur

Und weil Autoren der Wikipedia teilweise völlig ahnungslos sind.
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Ge?ndert von TomS (02.09.22 um 10:11 Uhr)
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  #28  
Alt 02.09.22, 10:27
Bernhard Bernhard ist offline
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Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Das erste Problem ist, dass die Quantenmechanik im Falle von Kollapsinterpretationen zwei mathematisch inkompatible Entwicklungen der Wellenfunktion enthält:
- keine Messung: unitäre Zeitentwicklung gemäß der Schrödingergleichung
- Messung: nicht-unitärer Kollaps
Der Kollaps steht nicht im Widerspruch zu einer unitären Zeitentwicklung. Die zeitliche Entwicklung wird so angenähert, dass es nur noch einen Zustand vor und nach der Messung gibt. Über den genauen zeitlichen Verlauf werden keine weiteren Aussagen gemacht.

Beispiel wäre das Photon am Schirm. Man kann ja sagen, dass die Ortswellenfunktion zuerst kollabiert, und an diesem Ort dann eine Absorption stattfindet.
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Freundliche Grüße, B.

Ge?ndert von Bernhard (02.09.22 um 11:08 Uhr)
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  #29  
Alt 02.09.22, 11:25
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Standard AW: The delayed choice quantum eraser, debunked (Sabine Hossenfelder)

Sorry, Widerspruch, natürlich steht der Kollaps im Widerspruch zur Unitarität.

Physikalisch

1) Ich messe die Position eines Photons => Anwendung des Kollapspostulates
2) Ich beschreibe die Absorption eines Photons durch ein Atom => Anwendung der Schrödingergleichung

Ich realisiere ein Messgerät (1) mittels Atomen, die Photonen absorbieren (2) => Widerspruch.

Mathematisch

Von Neumann zeigt für seine Theorie der Messung, dass die Schrödingergleichung immer einen anderen Zustand liefert als das Kollapspostulat. Auch im Rahmen der Dekohärenz liefert diese mittels Schrödingergleichung einen anderen Zustand als der Kollaps.

Man kann den Kollaps nicht durch eine unitäre Zeitentwicklung annähern, da ein unitärer Operator immer ein Inverses hat, ein Projektor dagegen nicht.


Diese Inkontinenzen sind seit Jahrzehnten unstrittig. Der Widerspruch lässt sich nur vermeiden, indem man (1) und (2) strikt trennt, d.h. Wechselwirkung und Messung unterscheidet, so wie Bohr et al. das getan haben, allerdings um den bekannten Preis, insbs. dass man das nicht erklären kann.


Außerdem ist - wie gesagt - das spezielle Kollapspostulat nach von Neumann in vielen Situationen sicher falsch, Bsp. Mott / Nebelkammer und Photonen. Auch das ist seit Jahrzehnten bekannt.
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Ge?ndert von TomS (02.09.22 um 11:59 Uhr)
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  #30  
Alt 02.09.22, 12:31
Bernhard Bernhard ist offline
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Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Außerdem ist - wie gesagt - das spezielle Kollapspostulat nach von Neumann in vielen Situationen sicher falsch, Bsp. Mott / Nebelkammer und Photonen. Auch das ist seit Jahrzehnten bekannt.
Ok. Ich könnte mir gut einige zusätzliche Bemerkungen im WP-Artikel vorstellen.

Es bleibt aber noch die implizite und korrekte Aussage der Kollapshypothese, dass die möglichen Messwerte einer Messung über die Eigenwerte der zugehörigen Observable (des QM-Operators) beschreibbar sind.

EDIT: Habe ich gerade hier https://de.wikipedia.org/wiki/Quante...es_Ergebnisses gefunden:
Zitat:
Die Zustandsreduktion ist unstetig und findet augenblicklich statt. Wann und wie die Reduktion erfolgt und was ihre physikalische Ursache ist, ist ein auch heute noch ungelöstes Problem. Die vielverwendete Ausdrucksweise, die Zustandsreduktion geschehe bei dem Wechselwirkungsprozess, der mit dem Messgerät beobachtet werden soll, kann spätestens seit der Realisierung von Delayed-Choice-Experimenten und Quantenradierern als widerlegt gelten
Das würde dann gut in den WP-Artikel zum Kollaps passen.
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Freundliche Grüße, B.

Ge?ndert von Bernhard (02.09.22 um 12:49 Uhr)
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