RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
(Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik
Autor Nachricht
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 881

Beitrag Aruna Verfasst am: 20. Mai 2024 06:04    Titel: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

Meine Frage:
in dem Falsifikationsthread schrieb TomS:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Es hat auch noch niemand beobachtet, wie ein Stein eine Wand durchtunnelt, obwohl das laut Quantenmechanik möglich ist.

Wenn das für ein Teilchen der Masse m möglich ist



dann liefert



eine Abschätzung für eine untere Schranke, wobei die reale Wahrscheinlichkeit, insbs. dafür, dass der Stein als Stein ankommt, sicher noch viel kleiner ist.

Deswegen ist es aber nicht unmöglich.


Meine Ideen:
1.) Hier wird der Stein offenbar auf die Eigenschaften Masse m und Energie E reduziert und die Wand auf eine Potentialstufe der Höhe V und der Breite x2 -x1.
Ist diese Vereinfachung für komplexere Materie zulässig?
Sowohl Stein, wie auch Wand bestehen ja aus Atomen mit Elektronenhüllen, für die z.B. das Pauliprinzip gilt.
Müsste das nicht bei der Einschätzung der Möglichkeit von (zerstörungsfreiem) Tunneln berücksichtigt werden? Oder kann man das in der Potentialbarriere V abbilden?

2.) Was ist mit der Dekohärenz? Würde ein makroskopischer Stein nicht quasiklassisch werden, bevor seine Wellenfunktion durch die Wand durch ist?
A.Neumaier
Gast





Beitrag A.Neumaier Verfasst am: 20. Mai 2024 22:34    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:

Was ist mit der Dekohärenz? Würde ein makroskopischer Stein nicht quasiklassisch werden, bevor seine Wellenfunktion durch die Wand durch ist?

In der Dekohärenztheorie hat ein Stein (der per Definitionem ein makroskopisches Objekt ist, das braucht man also nicht dazuzusagen) keine Wellenfunktion, sondern nur eine reduzierte Dichtematrix.

Eine Wellenfunktion kommt höchstens einem sich unitär entwickelnden System zu. Solche Systeme sind z.B. das Universum oder ein paar in Lichtstrahlen verschränkte Qubits.

Steine gehören jedenfalls nicht zu diesen Systemen.
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 881

Beitrag Aruna Verfasst am: 21. Mai 2024 06:10    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

A.Neumaier hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:

Was ist mit der Dekohärenz? Würde ein makroskopischer Stein nicht quasiklassisch werden, bevor seine Wellenfunktion durch die Wand durch ist?

In der Dekohärenztheorie hat ein Stein (der per Definitionem ein makroskopisches Objekt ist, das braucht man also nicht dazuzusagen) keine Wellenfunktion, sondern nur eine reduzierte Dichtematrix.


auch ein isolierter Stein nicht?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18303

Beitrag TomS Verfasst am: 21. Mai 2024 07:45    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:
1.) Hier wird der Stein offenbar auf die Eigenschaften Masse m und Energie E reduziert und die Wand auf eine Potentialstufe der Höhe V und der Breite x2 -x1.
1) Ist diese Vereinfachung für komplexere Materie zulässig?

Vermutlich nicht, es ging aber auch nur um eine Abschätzung der Größenordnung.

Aruna hat Folgendes geschrieben:
2) Was ist mit der Dekohärenz? Würde ein makroskopischer Stein nicht quasiklassisch werden, bevor seine Wellenfunktion durch die Wand durch ist?

Wenn wir von Dekohärenz reden wollen, müssen wir zumindest näherungsweise die Freiheitsgrade von Stein, Wand und Umgebung modellieren. Für ein abgeschlossenes Gesamtsystem hätten wir dann auch wieder eine N-Teilchen-Wellenfunktion, ansonsten siehe die Antwort von Prof. Neumaier.

Aber wie gesagt, darum ging es gar nicht, sondern um die Problematik, dass eine an zunächst gut abgesicherte Theorie praktisch nicht überprüfbare Vorhersagen macht. Das würde auch für die Vorhersagen von (2) gelten.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
A.Neumaier
Gast





Beitrag A.Neumaier Verfasst am: 21. Mai 2024 10:06    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:
A.Neumaier hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:

Was ist mit der Dekohärenz? Würde ein makroskopischer Stein nicht quasiklassisch werden, bevor seine Wellenfunktion durch die Wand durch ist?

In der Dekohärenztheorie hat ein Stein (der per Definitionem ein makroskopisches Objekt ist, das braucht man also nicht dazuzusagen) keine Wellenfunktion, sondern nur eine reduzierte Dichtematrix.


auch ein isolierter Stein nicht?

Man kann einen Stein leider nicht isolieren. Schon die Wechselwirkung mit der Erde ist so gross, dass der Stein herunterfallen würde, wenn man ihn nicht irgendwie stützt. Aber dann hat man Reibung an der stützenden Fläche.
A.Neumaier
Gast





Beitrag A.Neumaier Verfasst am: 21. Mai 2024 10:26    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

[quote="Aruna"]Meine Frage:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Es hat auch noch niemand beobachtet, wie ein Stein eine Wand durchtunnelt, obwohl das laut Quantenmechanik möglich ist.

Wie soll das laut Quantenmechanik möglich sein???

Tunneling ist - wie viele der Namen für quantenmechanische Prozesse - ein bildhafter Begriff, der in der Physik zur Illustration verwendet wird, um für das, was sich nur in einfachen Beispielen geometrisch veranschaulichen lässt, eine Intuition zu entwickeln. Der Begriff darf aber nicht für bare Münze genommen werden.

Das einfache Beispiel ist beim Tunneln der Durchgang eines einzigen Teilchens im Ortsraum durch die Potentialbarriere eines bistabilen externen Potentials. Insbesondere hat das Verhalten des Teilchens keinerlei Einfluss auf das Potential. (Während ein Stein, der mit einer Wand wechselwirkt, diese leicht beschädigen kann - insbesondere dann, wenn die Wand so hauchdünn ist, dass etwas durchgehen kann.)

Schon bei zwei Teilchen ist das Tunneln kein Vorgang im Ortsraum mehr, sondern im 6-dimensionalen Konfugurationsraum. Und getunnet wird nicht durch eine 3-dimensionale Wand, sondern durch eine Barriere im 6-dimensionalen Potential.

Bei einem Stein ist der Konfigurationraum schon irrwitzig hochdimensional, und jegliche 3-dimensionale Vorstellung hinkt so sehr, das weder Krücken noch Rollstühle sie zum Laufen bringen können.

Man braucht also schon die Zauberkünste von TomS, die alles möglich machen, was physikalisch sinnlos ist!
gfdfghdfgsdfg
Gast





Beitrag gfdfghdfgsdfg Verfasst am: 25. Mai 2024 05:34    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

A.Neumaier hat Folgendes geschrieben:

Man braucht also schon die Zauberkünste von TomS, die alles möglich machen, was physikalisch sinnlos ist!

Wenn Sie hier mit dem "gesunden Menschenverstand" argumentieren kriegen sie höchstens eins mit der verbalen Hühnerkeule drübergezogen.
Wenn es mathematisch korrekt ist dann muss es auch so sein, egal wie schwachsinnig es einem erscheinen mag!
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18303

Beitrag TomS Verfasst am: 25. Mai 2024 07:10    Titel: Antworten mit Zitat

Herr Prof. Neumaier, wenn das Tunneln des Steines unmöglich wäre, dann müsste man zeigen können, dass eine entsprechende Amplitude exakt Null ist. Gibt es dazu eine Berechnung oder ein vernünftiges Argument? Oder nur Ihre Meinung, dass dies nicht sein darf?
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
A.Neumaier
Gast





Beitrag A.Neumaier Verfasst am: 25. Mai 2024 07:38    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Herr Prof. Neumaier, wenn das Tunneln des Steines unmöglich wäre, dann müsste man zeigen können, dass eine entsprechende Amplitude exakt Null ist. Gibt es dazu eine Berechnung oder ein vernünftiges Argument? Oder nur Ihre Meinung, dass dies nicht sein darf?

Weil der Begriff des Tunnens durch eine Wand gar nich formalisierbar ist, gibt es so eine Amplitude gar nicht.
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 881

Beitrag Aruna Verfasst am: 25. Mai 2024 18:01    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
1.) Hier wird der Stein offenbar auf die Eigenschaften Masse m und Energie E reduziert und die Wand auf eine Potentialstufe der Höhe V und der Breite x2 -x1.
1) Ist diese Vereinfachung für komplexere Materie zulässig?

Vermutlich nicht, es ging aber auch nur um eine Abschätzung der Größenordnung.

Aruna hat Folgendes geschrieben:
2) Was ist mit der Dekohärenz? Würde ein makroskopischer Stein nicht quasiklassisch werden, bevor seine Wellenfunktion durch die Wand durch ist?

Wenn wir von Dekohärenz reden wollen, müssen wir zumindest näherungsweise die Freiheitsgrade von Stein, Wand und Umgebung modellieren. Für ein abgeschlossenes Gesamtsystem hätten wir dann auch wieder eine N-Teilchen-Wellenfunktion, ansonsten siehe die Antwort von Prof. Neumaier.

Aber wie gesagt, darum ging es gar nicht, sondern um die Problematik, dass eine an zunächst gut abgesicherte Theorie praktisch nicht überprüfbare Vorhersagen macht. Das würde auch für die Vorhersagen von (2) gelten.


Du hattest im anderen Thread nach rationalen Gegenargumenten gefragt, zu glauben, dass aufgrund der von Dir angegeben Formel auch makroskopische Objekte mit einer nicht verschwindenden Wahrscheinlichkeit tunneln.
Meines ist nun die Frage, ob man die Theorie überhaupt auf makroskopische Objekte anwenden kann, indem man einfach Masse und Energie hochskaliert und von weiteren Unterschieden abstrahiert.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18303

Beitrag TomS Verfasst am: 25. Mai 2024 19:00    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:
Du hattest im anderen Thread nach rationalen Gegenargumenten gefragt, zu glauben, dass aufgrund der von Dir angegeben Formel auch makroskopische Objekte mit einer nicht verschwindenden Wahrscheinlichkeit tunneln.
Meines ist nun die Frage, ob man die Theorie überhaupt auf makroskopische Objekte anwenden kann, indem man einfach Masse und Energie hochskaliert und von weiteren Unterschieden abstrahiert.

Man kann die Quantenmechanik auch auf makroskopische Objekte anwenden – warum auch nicht? – jedoch nicht direkt diese einfache Formel. Das hatte ich schon mehrfach geschrieben, und darum ging es auch gar nicht. Ausgangspunkt war doch die Frage nach der Falsifizierbarkeit (oder Bestätigung) und dabei hatte ich dieses Beispiel genannt.

Dass Herr Neumaier das prinzipiell ausschließen möchte oder für unmöglich hält, halte ich für falsch. Dazu haben wir aber beide keine Beweise, nur unsere jeweilige Meinung. Die Argumente erinnern mich jedenfalls an die von Bohr et al. bzgl. der Unvereinbarkeit von klassischer und Quantenwelt. Wir können heute Quanteneffekte an makroskopischen Systemen nachweisen und teilweise auch berechnen. Warum sollte das nicht auch für weitere Systeme und Effekte funktionieren?

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 881

Beitrag Aruna Verfasst am: 25. Mai 2024 21:55    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Du hattest im anderen Thread nach rationalen Gegenargumenten gefragt, zu glauben, dass aufgrund der von Dir angegeben Formel auch makroskopische Objekte mit einer nicht verschwindenden Wahrscheinlichkeit tunneln.
Meines ist nun die Frage, ob man die Theorie überhaupt auf makroskopische Objekte anwenden kann, indem man einfach Masse und Energie hochskaliert und von weiteren Unterschieden abstrahiert.

Man kann die Quantenmechanik auch auf makroskopische Objekte anwenden – warum auch nicht? – jedoch nicht direkt diese einfache Formel.


mit Theorie meinte ich in obiger Aussage die Theorie in der Art der einfachen Formel.
Pauliprinzip und Dekohärenz entspringen ja auch der Quantentheorie
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18303

Beitrag TomS Verfasst am: 25. Mai 2024 22:35    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:
… mit Theorie meinte ich in obiger Aussage die Theorie in der Art der einfachen Formel.

Das ist in dieser Form i.A. nicht ausreichend, es ist ja bereits für ein einzelnes Quantenobjekt eine Näherung.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
gfdfghdfgsdfg
Gast





Beitrag gfdfghdfgsdfg Verfasst am: 25. Mai 2024 23:07    Titel: Re: (Zerstörungsfreies) Tunneln von Steinen durch Wände Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

Man kann die Quantenmechanik auch auf makroskopische Objekte anwenden – warum auch nicht?

Weil das Unsinn ist, makroskopisch - mit blossem Auge sichtbar und Quantenobjekte? Also ich habe noch keine Moleküle, Atome oder Elementarteilchen gesehen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18303

Beitrag TomS Verfasst am: 25. Mai 2024 23:11    Titel: Antworten mit Zitat

Diese unqualifizierten Bemerkungen bringen uns nicht weiter.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
gfdfghdfgsdfg
Gast





Beitrag gfdfghdfgsdfg Verfasst am: 26. Mai 2024 03:14    Titel: Antworten mit Zitat

Wo wollen Sie denn hinn? aber gut das die Einsicht jetzt mal da ist
A-Freak als Gast
Gast





Beitrag A-Freak als Gast Verfasst am: 27. Mai 2024 20:09    Titel: Antworten mit Zitat

Könnte man das intuitiv aufbauen auf Schrödingers Katzendarstellung so verstehen?

Man hat in einem theoretischem Experiemnt einen Raum der sich absolut hermetisch verschließen läßt, so daß wenn die Tür zu ist keinerlei Information nach außen dringen kann, also das Rauminnere also eine riesengroße Überlagerung aller möglichen Ereignisse beschrieben werden könnte. So wie die Katze tot und lebendig zugleich ist.

Jetzt baue ich in den Raum eine Mauer, stelle mich vor die Tür, werfe den Stein auf die Mauer und schließe die Tür.

Nach einer Wartezeit öffne ich die Tür wieder und schaue rein = Messung des Zustandes, was die Überlagerung wieder in einen klassisch eindeutigen Zustand zusammenbrechen läßt

In mehr als 99,9999999999% der Fälle wird meine Beobachtung ergeben daß der Stein wie klassisch erwartet vor der Mauer liegt.

In ganz ganz seltenen Fällen wird der Stein irgendwie in der Mauer stecken weil ich eine der statistisch unwarscheinliches unwarscheinlichen Möglichkeiten "erwischt" habe in denen der Stein teilweise durch die Mauer getunnelt ist.

In ganz ganz ganz ganz seltenen Fällen werde ich den Stein unbeschädigt hinter der Mauer finden, dann habe ich den Zustand erwischt in dem der Stein vollständig durch die Mauer hidurchgetunnelt ist.
jghjdftdrfdfg
Gast





Beitrag jghjdftdrfdfg Verfasst am: 28. Mai 2024 23:59    Titel: Antworten mit Zitat

A-Freak als Gast hat Folgendes geschrieben:

In ganz ganz seltenen Fällen wird der Stein irgendwie in der Mauer stecken weil ich eine der statistisch unwarscheinliches unwarscheinlichen Möglichkeiten "erwischt" habe in denen der Stein teilweise durch die Mauer getunnelt ist.

In ganz ganz ganz ganz seltenen Fällen werde ich den Stein unbeschädigt hinter der Mauer finden, dann habe ich den Zustand erwischt in dem der Stein vollständig durch die Mauer hidurchgetunnelt ist.

Und tief in Ihrem inneren wissen sie ganz genau das es Schwachsinn ist. Was will man mir denn hier verklären, wenn ich mit dem Auto auf die Wand zurase ist die Chance das ich nicht zerschelle sonder hindurchtunnel größer als 0? Jaja viel Spass dann beim Ausprobieren.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik