Heisenberg Gedankenexperiment

Niklas9674 · Gast

Ich habe eine Frage zu einem Gedankenexperiment, welches Heisenberg in einer Diskussion mit Grete Hermann beschreibt. Er versucht ihr zu erklären, dass es keine Bestimmungsstücke dafür geben kann, dass ein Radiumatom zu einer bestimmten Zeit zerfällt und in welche Richtung das Elektron ausgesandt wird.

Ich zitiere hier einmal seine Aussage: "Das auszusendende Elektron kann ja auch als Materiewelle aufgefasst werden, die vom Atomkern ausgestrahlt wird. Eine solche Welle kann Interferenzerscheinungen auslösen. Nehmen wir ferner an, dass die Teile der Welle, die zunächst in entgegengesetzten Richtungen ausgesandt werden und dass als Folge des Apparates danach in einer bestimmten Richtung Auslöschung eintritt. Das würde bedeuten, dass mit Sicherheit vorhergesagt werden kann, dass das Elektron schließlich nicht in diese Richtung ausgesandt werden wird. Wenn wir aber Bestimmungsstücke kennengelernt hätten, aus denen hervorginge, dass das Elektron zunächst vom Atomkern in einer ganz bestimmten Richtung ausgesandt werden wird, so würde die Interferenzerscheinung ja gar nicht zustande kommenkönnen. Die Auslöschung durch Interferenz würde nicht eintreten, und der vorher gezogene Schluss könnte nicht aufrecht erhalten werden. Tatsächlich aber wird die Auslöschung experimentell beobachtet werden.

Frage 1: Warum kann man dann mit Sicherheit sagen, dass das Elektron nicht in diese Richtung ausgesandt wird?

Frage 2: Wenn ich die Apparatur rund um das Atom aufbauen würde, und somit in jeder Richtung Auslöschung vorliegen würde, würde das bedeuten, dass das Atom das Elektron in keine Richtung abgeben könnte?

Frage 3: Wenn ich ein Gerät habe das einzelne Photonen auf eine Detektorplatte schießt, dann kommt jedes Photon an einer anderen Stelle an, obwohl mein Gerät die gleiche Ausrichtung hat und die gleichen Randbedingungen vorliegen. Ist also der Grund warum ich weder vorhersagen kann welchen Weg das Photon geht noch wohin das Atom das Elektron abgibt derselbe? Einfach weil sonst keine Interferenz entstehen kann wenn ich es wüsste? Oder gibt es einen anderen Grund?

Ich habe schon einen ehemaligen Physikstudenten gefragt und stundenlang im Internet nach Antworten gesucht jedoch finde ich keine.

Ich habe kein Physik studiert, bin absoluter Laie also am Besten anfängerfreundliche Antworten sofern möglich Augenzwinkern

Ich danke schon mal jedem im Vorraus, der sich meinen Fragen annimmt.

GVeverca · Anmeldungsdatum: 03.02.2017 Beiträge: 37

Hallo Niklas

Du wirst keine zufriedenstellende Antwort im Einklang mit der SRT/Quantenphysik bekommen, da du schon eine Fragwürdige Annahme als gegeben ansiehst.

Die Annahme, das 'einzelne' Photonen ein Atom/Molekül verlassen!
Diese Annahme steht im Wiederspruch zu anderen ebenfalls als Richtig angesehen Annahmen.

Z.b. das Atome/Moleküle Photonen in 'alle' Richtungen versendet.
Gegenfrage: Weist Photon einen Teilchenkarakter auf, ohne tatsächlich ein Teilchen zu sein?
Wenn Photon ein Teilchen ist, unterliegt es seiner Interpretation entsprechend gewissen Bedingungen.
Halten wir uns folgendes vor Augen:
Es ist Zeitlos (Daran habe ich selber Zweifel, aber das ist nunmal die derzeitige Interpretation, also nehmen wir dies als Richtig an.)

Es ist energetisch und Masselos (Diese Ansicht ist verschieden interpretierbar, aber scheint korrekt zu sein. Selbst die hartnäckigsten Versuche meinerseits, Gegenargumente zu finden, sind alle erfolglos geblieben. Annahme ohne gefundene Gegenargumente als bisher nicht falsifizierbar anerkannt. Vorbehaltlos.)

Es besitzt die 'Frequenz' als Eigenschaft.

Genau hier liegt eine Eigenschaft vor, die sich mit der Annahme, Photonen sind Teichen, verknüpfen lässt.
Frequenz als energetische Eigenschaft ist absolut Zulässig!
Frequenz ist gleich Wellenlänge! Wenn ein Photonquant (Photonteilchen) eine feste Frequenz/feste Wellenlänge besitzt, besitzt es eine feste Räumliche Grösse.
Eine bestimmbare Energiedichte im Verhältniss zur Frequenz und Räumlicher Ausdehnung.
Man kann postulieren, das ein Photon weder 'grösser noch kleiner' wird, da dies zwangsläufig zu einer Veränderung der Frequenz/Wellenlänge führen müsste. Auch eine anzunehmende Energiedichte müsste sich dementsprechend Verhalten.
Als Teilchen unveränderlicher Grösse mit einer festen Frequenz und einem festen Energiewert müsste man demzufolge auf eine feste Anzahl Photonen schliessen, die zum Beispiel ein Atom/Molekül verlassen.
Diese Annahme muss natürlich verknüpfbar mit allen anderen Annahmen sein, wie zum Beispiel das Emmisions-/Reemmisions-Prinzip mit dem Prinzip der Eigenrotation des jeweiligen Atoms/Moleküls.
Wenn aber eine bestimmbare Anzahl von Photonquanten 'Kugelförmig' ausgesendet werden, stellt sich logischerweise die Frage, wie es sich auf eine ständig grösser werdende Kugeloberfläche verteilt?
Wird der Abstand zwischen den abgesendeten Photonen immer grösser?
Und was bedeutet dies im Sinne der Nachweisbarkeit ausgesendeter Photonen?
Wäre das Photon ein Teilchen, müsste dies eigentlich Konsequenzen haben, aber trotz Betrachtung bisheriger Experimente und nachvollziehung anderer Zusammenhänge ist es mir unmöglich, zu behaupten, das Photon ist ein Teilchen.
Es weist Teilchenkarakter auf, aber das war es schon.
Mir stellt sich zwar eine logische Erklärung dar, die ich bisher nur bestätigt finde und noch nicht falsifizieren konnte, und die können wir uns gerne zusammen angucken, nur .....
möchtest du das?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Viel Quatsch am Stück (auch von Heisenberg).

Daher: Strike One.