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[quote="Sonnenwind"][quote="TomS"][quote="377 Ohm"]Und Millikan's Öltröpfchen-Experiment lässt sich wirklich erst verstehen, wenn das Messproblem gelöst ist? [/quote] Kennst du eine Alternative? Sind es denn verschiedene Probleme?[/quote] Beim Mond hast Du ja bereits zugegeben, dass er da ist, auch wenn niemand hinschaut. Beim geladenen Öltröpfchen bist Du Dir aber nicht so sicher. Da habe ich eine etwas anzügliche Frage: Glaubst Du es kommt auf die Größe an?[/quote]
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TomS
Verfasst am: 09. Okt 2024 09:41
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Wieso? Du schreibst doch, dass in Deinen Formeln keine Teilchen auftreten. Und auch keine Lokalisierung von ganzzahligen Ladungen.
Ja. Das ist ja wohl unbestreitbar der Fall.
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Es
ist
also wie kontinuierliches Wasser. Es
gäbe
aber auch Vorgänge, in denen das Wasser immer nur in ganzzahligen Litern auftritt.
Die Analogie stimmt doch.
Zumindest ist das sprachlich unsauber; aber ich denke, ich verstehe jetzt, was du meinst.
Sonnenwind
Verfasst am: 09. Okt 2024 09:29
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Deine Auffassung scheint mir ähnlich zu sein, als würde jemand behaupten, wenn Wasser über den Deich läuft, dann kann es immer nur eine ganzzahlige Menge an Litern sein.
Verstehe ich nicht.
Ich schreibe in jedem Beitrag, was meine Auffassung zu diesen Fragen ist, und du schreibst in deinen Beiträgen, was deiner Meinung nach meine Auffassung wäre – was ich aber nie im entferntesten so geschrieben habe. So kommen wir nie zum Punkt.
Wieso? Du schreibst doch, dass in Deinen Formeln keine Teilchen auftreten. Und auch keine Lokalisierung von ganzzahligen Ladungen.
Es ist also wie kontinuierliches Wasser. Es gäbe aber auch Vorgänge, in denen das Wasser immer nur in ganzzahligen Litern auftritt.
Die Analogie stimmt doch.
TomS
Verfasst am: 09. Okt 2024 09:17
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Es muss ja nicht die Bohmsche Mechanik sein. Aber beim Millikan-Versuch
ist
ja wohl
immer
eine ganzzahlige Elementarladung in der Messanordnung. Das muss ja irgendetwas zu bedeuten haben.
Für einen Physiker bedeutet das dreierlei:
1) man sollte es experimentell überprüfen – erledigt, aber nicht im Sinne von "immer"
2) man sollte es theoretisch formulieren – offen, da wir im Rahmen der QM bzw. QFT keinen Mechanismus kennen, der dieses "ist" beschreibt; die Bornsche Regel und das von Neumannsche Kollapspostulat sind es nicht, Wellenfunktionen und Zustände sind i.A. nicht lokalisiert, die Dekohärenz liefert das nicht vollständig, die TI ist noch sehr unfertig
3) man sollte (1) und (2) in Beziehung setzen – i) offen wg. (2), sowie ii) immer offen bzgl. metaphysischer Aussagen zu nicht im Sinne von (1) überprüfbaren Aussagen
D.h. selbst wenn (2) im gewünschten Sinn abgeschlossen wäre, bliebe der Glaube an die Lokalisierung auch ohne Beobachtung ein metaphysischer Glaube; hätten wir (2) vorliegen, wäre dieser Glaube zwar ohne Frage vernünftig, es bliebe aber ein Glaube.
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Deine Auffassung scheint mir ähnlich zu sein, als würde jemand behaupten, wenn Wasser über den Deich läuft, dann kann es immer nur eine ganzzahlige Menge an Litern sein.
Verstehe ich nicht.
Ich schreibe in jedem Beitrag, was meine Auffassung zu diesen Fragen ist, und du schreibst in deinen Beiträgen, was deiner Meinung nach meine Auffassung wäre – was ich aber nie im entferntesten so geschrieben habe. So kommen wir nie zum Punkt.
Meine Meinung ist, dass Ansätze wie die von Neumaier, Penrose, GRW u.a., die allesamt noch in den Kinderschuhen stecken, weiterentwickelt werden müssen. Dann sehen wir, was geht, und was nicht. Evtl. müssen wir sogar die MWI ernst nehmen.
Sonnenwind
Verfasst am: 09. Okt 2024 08:24
Titel:
Es muss ja nicht die Bohmsche Mechanik sein. Aber beim Millikan-Versuch ist ja wohl immer eine ganzzahlige Elementarladung in der Messanordnung. Das muss ja irgendetwas zu bedeuten haben.
Deine Auffassung scheint mir ähnlich zu sein, als würde jemand behaupten, wenn Wasser über den Deich läuft, dann kann es immer nur eine ganzzahlige Menge an Litern sein.
TomS
Verfasst am: 08. Okt 2024 22:02
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Es gilt näherungsweise (wenn Teilchenerzeugung/vernichtung keine große Rolle spielt) wie immer die Leitgleichung der Bohmschen Mechanik v=j/rho.
Bitte nicht schon wieder 😉
Sonnenwind
Verfasst am: 08. Okt 2024 20:01
Titel:
Es gilt näherungsweise (wenn Teilchenerzeugung/vernichtung keine große Rolle spielt) wie immer die Leitgleichung der Bohmschen Mechanik v=j/rho.
Diese gilt aber neuerdings nicht mehr für das Punktteilchen, sondern für den Schwerpunkt des Elektronen-Dingsbums.
TomS
Verfasst am: 08. Okt 2024 13:33
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Wenn der Schwerpunkt (für die Teilchenallergiker) aber immer da ist und die (nochmal quantisierte) Welle auch, dann riecht das ja wieder stark nach Bohm.
Also solange du keine einzige Gleichung hinschreibst, riecht das für mich nach gar nichts.
Sonnenwind
Verfasst am: 08. Okt 2024 11:36
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Auch Prof. Neumaier hat auch argumentiert, man müsse wieder mit mehr gesundem Menschverstand an die Sache rangehen. Dabei ist er zu einer interessanten Hypothese gelangt, die er nicht umfassend mathematisch formulieren und beweisen jedoch plausibilisieren kann: Das Elektron
ist
irgendwo, und es
ist
aufgrund der unvermeidlichen Wechselwirkung mit der Umgebung immer * eindeutig **
in einem gewissen Bereich lokalisiert
, [...]
** aber nicht im mathematischen Sinne punktförmig
Wie gesagt, ob es ein Punkt ist, ist mir nicht so wichtig, aber es ist lokalisiert.
Der "Ort" wäre dann eben der Schwerpunkt.
Wenn der Schwerpunkt (für die Teilchenallergiker) aber immer da ist und die (nochmal quantisierte) Welle auch, dann riecht das ja wieder stark nach Bohm.
TomS
Verfasst am: 08. Okt 2024 11:16
Titel:
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Das ist zwar völlig korrekt, aber eine ad hoc Hypothese.
Zunächst ist es nicht korrekt, weil es nur eine Hypothese ist.
Zweitens ist es nicht ad hoc, wie man anhand der Veröffentlichungen und deren darüber seit Jahren geführten Diskussion nachvollziehen kann.
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Zudem ist das keine neue Hypothese.
Neumaiers Hypothese ist neu, insofern es sich um den Kontext der QM bzw. QFT sowie deren mathematische Darstellung handelt; die textuelle Darstellung mag vertraut erscheinen, das ist aber nicht der Witz an der Sache.
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Es scheitert aber daran den Beweis empirisch zu erbringen, wie soll das gehen?
Es gibt keine empirischen Beweise.
Entweder ist es ein mathematischer Beweis, oder ein empirischer Beleg.
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Das ist übrigens der Determinismus, den ich schon mehrfach angesprochen habe.
Ja. Neumaier sagt explizit, dass die Theorie fundamental deterministisch jedoch phänomenologisch probabilistisch ist.
Manuel_91
Verfasst am: 08. Okt 2024 10:22
Titel:
Zitat:
Dabei ist er zu einer interessanten Hypothese gelangt, die er nicht umfassend mathematisch formulieren und beweisen jedoch plausibilisieren kann: Das Elektron ist irgendwo, und es ist aufgrund der unvermeidlichen Wechselwirkung mit der Umgebung immer * eindeutig ** in einem gewissen Bereich lokalisiert, wobei letzterer - wenn wir es denn beobachten - aufgrund unserer unvermeidlichen Unkenntnis aller Details - im Rahmen der Bornschen Regel zufällig zu sein scheint.
Das ist zwar völlig korrekt, aber eine ad hoc Hypothese. Zudem ist das keine neue Hypothese. Es scheitert aber daran den Beweis empirisch zu erbringen, wie soll das gehen? Das ist übrigens der Determinismus, den ich schon mehrfach angesprochen habe.
* Den Begriff Elektron ignorieren wir mal, sonst reißen wir wieder die Ding-an-sich Diskussion auf, die ich aber ruhen lassen will.
TomS
Verfasst am: 08. Okt 2024 09:59
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe das alles nicht.
Weil du nicht aufmerksam liest, oder mich missverstehst.
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Wenn keiner hinschaut, dann glaubst Du dass ...
- der Mond da ist
- ein Öltröpfchen da ist
- ein Elektron
irgendwie nicht da is
t
Das
stimmt nicht.
TomS hat Folgendes geschrieben:
Ja,
auch ein Elektron ist da, nur wo?
... Was, wenn NICHTS mit dem Elektron in Wechselwirkung tritt ... Und jetzt die einzig interessante und zugleich wirklich schwierige Frage:
wie berechnest du das alles?
Ich habe ein ziemlich normales Bild der Realität.
Auch Prof. Neumaier hat auch argumentiert, man müsse wieder mit mehr gesundem Menschverstand an die Sache rangehen. Dabei ist er zu einer interessanten Hypothese gelangt, die er nicht umfassend mathematisch formulieren und beweisen jedoch plausibilisieren kann: Das Elektron
ist
irgendwo, und es
ist
aufgrund der unvermeidlichen Wechselwirkung mit der Umgebung immer * eindeutig ** in einem gewissen Bereich lokalisiert, wobei letzterer - wenn wir es denn beobachten - aufgrund unserer unvermeidlichen Unkenntnis aller Details - im Rahmen der Bornschen Regel zufällig zu sein
scheint
.
Das ist nach meinem Dafürhalten einer der normalsten Denkansätze der letzten hundert Jahre zu dem Thema. Das Problem ist, ihn in einem mathematischen Formalismus zu gießen und auf eine große Klasse realistischer Fälle anzuwenden. Dann müssen wir nicht nur glauben, dass die Dinge irgendwo sind, sondern wir haben ein mathematisches Modell, das es uns erlaubt, das zu berechnen.
Dass Dinge, wenn wir nicht hinschauen, wo anders sein könne als das Modell es besagt, und wir das nie überprüfen können, weil wir ja nicht hinschauen, ist ein mögliches Argument. Das von Einstein,
subtle is the Lord, but malicious he is not
, aber auch.
* ich persönlich sehe noch ein Problem der n-Punkt Korrelationen und der Nicht-Lokalität, das ich jedoch nicht präzise genug formulieren konnte, um ihn davon zu überzeugen
** aber nicht im mathematischen Sinne punktförmig
Sonnenwind
Verfasst am: 08. Okt 2024 09:24
Titel:
Ich verstehe das alles nicht.
Wenn keiner hinschaut, dann glaubst Du dass ...
- der Mond da ist
- ein Öltröpfchen da ist
- ein Elektron irgendwie nicht da ist
Was ist mit den Dingen dazwischen, z.B. einem Virus oder einem Fußball-Molekül?
Gibt es da eine Grenze unter der die Sachen irgendwie "verschwinden"?
TomS
Verfasst am: 08. Okt 2024 06:45
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
… weil die Elementarladung [des Elektrons] nicht verteilt, sondern lokalisiert
ist
.
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Beschreibe doch mathematisch, was dann mit [der Wahrscheinlichkeitsverteilung] rho(r,t) geschieht.
Das sind zwei völlig verschiedene Fragestellungen.
Letzteres haben Born, Dirac und von Neumann beantwortet (für das System "Katze in einer Scheune" ist es natürlich kompliziert zu berechnen).
Ersteres ist eine andere Fragestellung, da es
nicht
mehr darum geht, was mit der Wahrscheinlichkeitsverteilung geschieht,
sondern was mit dem Elektron selbst passiert
.
Es ist mühsam, ständig zwischen verschiedenen Beispielen hin und her zu springen. Es ist übrigens auch völlig unnötig. Die beiden Fragestellungen sind nämlich für beliebige Objekte im wesentlichen immer die selben: gegeben sei ein Objekt, dass wir – als Bestandteil eines größeren Systems – mittels der Quantenmechanik beschreiben wollen.
Die Fragen lauten, wie beschreiben wir,
1. wie sich Wahrscheinlichkeitsamplituden (für ein bestimmtes Verhalten des Objektes) zeitlich ändern?
2. wie sich das Objekt selbst tatsächlich verhält?
Die Antworten sind einfach:
1. Mittels der Regeln der Quantenmechanik, insbs. der Schrödingergleichung.
2. Wir sind uns völlig uneinig; das Spektrum reicht von "siehe 1." also "im Sinne MWI" bis hin zu "gar nicht" a la Bohr; eine aktuelle Hoffnung wäre, in einigen Jahrzehnten hoffentlich in einer abgeschlossen Theorie im Sinne der TI nach Prof. Neumaier.
karlernst
Verfasst am: 08. Okt 2024 01:31
Titel:
Bin allergisch gegen Katzen.
Sonnenwind
Verfasst am: 07. Okt 2024 22:24
Titel:
Nehmen wir doch ein klassisches Beispiel. Du hättest eine schwarze Katze, die in Deine Scheune läuft. Die Scheune hat keinen Hinterausgang. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Katze irgendwo in der Scheune ist, ist also gleich 1. Die Verteilung sei rho(r,t). Du nimmst eine Taschenlampe und findest die Katze bei r_Katze. Beschreibe doch mathematisch, was dann mit rho(r,t) geschieht.
Wie berechnest du das?
TomS
Verfasst am: 07. Okt 2024 17:13
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
Und Millikan's Öltröpfchen-Experiment lässt sich wirklich erst verstehen, wenn das Messproblem gelöst ist?
Kennst du eine Alternative? Sind es denn verschiedene Probleme?
Beim Mond hast Du ja bereits zugegeben, dass er da ist, auch wenn niemand hinschaut.
Beim geladenen Öltröpfchen bist Du Dir aber nicht so sicher.
Da habe ich eine etwas anzügliche Frage: Glaubst Du es kommt auf die Größe an?
😂
Das ist gar nicht anzüglich. Sicher kommt es auf die Größe an, auf die Hirngröße 😉
Sorry, jetzt wieder ernsthaft:
Dass das Öltröpfchen da ist, glaube ich auch. Das ist aber auch nicht das Problem, denn es geht um ein Elektron.
Ja, auch ein Elektron ist da, nur wo? Ist es lokalisiert? Wo? Warum dort? Durch welchen Mechanismus? Evtl. nur durch Wechselwirkung mit einer Umgebung a la Dekohärenz? Die auch nicht vollständig weiterhilft … oder doch, im Sinne der MWI? Oder der TI? Was aber, wenn NICHTS mit dem Elektron in Wechselwirkung tritt, kein Restgas, keine thermischen Photonen …? Ist es dann auch lokalisiert? Ja? Warum? Nein? Warum nicht? Was glaubst Du? Und jetzt die einzig interessante und zugleich wirklich schwierige Frage:
wie berechnest du das?
Niemand hat dazu eine Lösung. Und Glauben tun wir in der Kirche.
Sonnenwind
Verfasst am: 07. Okt 2024 16:16
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
Und Millikan's Öltröpfchen-Experiment lässt sich wirklich erst verstehen, wenn das Messproblem gelöst ist?
Kennst du eine Alternative? Sind es denn verschiedene Probleme?
Beim Mond hast Du ja bereits zugegeben, dass er da ist, auch wenn niemand hinschaut.
Beim geladenen Öltröpfchen bist Du Dir aber nicht so sicher.
Da habe ich eine etwas anzügliche Frage: Glaubst Du es kommt auf die Größe an?
TomS
Verfasst am: 06. Okt 2024 16:26
Titel:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Ich denke auch nicht, dass man das algebraisch oder topologisch im Zuge der Konstruktion "einbauen" kann, sondern dass es eine Konsequenz der Dynamik ist.
Es ist also alles grundsätzlich verschwommen, weil die Quantentheorie es so fordert?
Was interpretierst du da schon wieder rein?
Es bleibt alles verschwommen, solange wir im Rahmen der Quantentheorie oder einer neuen Theorie keine Lösung finden.
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
Und Millikan's Öltröpfchen-Experiment lässt sich wirklich erst verstehen, wenn das Messproblem gelöst ist?
Kennst du eine Alternative? Sind es denn verschiedene Probleme?
377 Ohm
Verfasst am: 06. Okt 2024 16:06
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Ich denke auch nicht, dass man das algebraisch oder topologisch im Zuge der Konstruktion "einbauen" kann, sondern dass es eine Konsequenz der Dynamik ist.
Es ist also alles grundsätzlich verschwommen, weil die Quantentheorie es so fordert?
Und Millikan's Öltröpfchen-Experiment lässt sich wirklich erst verstehen, wenn das Messproblem gelöst ist?
TomS
Verfasst am: 06. Okt 2024 15:09
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Auch in Messungen ist von einem Teilchen
nichts
zu entdecken – alle Messungen lokalisierter Ladungen sind kollektive Phänome unter Berücksichtigung auch der Detektor- und Umgebungsfreiheitsgrade.
Wie formuliert denn die QFT die Tatsache, dass in einem begrenzten Raum nur ganzzahlige Elementarladungen zu finden sind?
Wären es Felder, so könnte jede beliebige Ladung zu finden sein.
Ich habe von einer solchen Formulierung weder irgendwo gelesen, noch sehe ich einen Ansatz, das überhaupt zu formulieren – siehe auch die Diskussion mit Prof. Neumaier zur TI.
Zunächst mal müsstest du aber präzisieren, was du mit
Zitat:
dass in einem begrenzten Raum nur ganzzahlige Elementarladungen
zu finden
sind
meinst. Der mathematische Formalismus verstößt fortwährend dagegen, im Sinne von
Zitat:
so könnte jede beliebige Ladung …
Klassische Felder sind nur ein Grenzfall, denn wie schon öfter betont, mathematisch handelt es sich um
Hilbertraum-Zustände
,
die i.A. – im mathematischen Sinne – delokalisiert sind
.
Ich kenne überhaupt nur sehr künstliche und wohl nicht in der Natur realisierte Konstruktionen, die die Quantisierung der Ladung erzwingen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Dirac_string
https://en.wikipedia.org/wiki/%2527t_Hooft%E2%80%93Polyakov_monopole
Tatsächlich verhält es sich so, dass in gewissen Theorien topologische Lösungen existieren, wobei diskrete topologische mit diskreten algebraischen Eigenschaften verknüpft sind, die wir als Ladungen interpretieren. Ich habe lange an sowas gearbeitet, allerdings nicht für Elementarteilchen (Elektronen, Quarks …) sondern Hadronen (insbs. Protonen und Neutronen).
https://arxiv.org/abs/hep-ph/9907554v1
(Kap. 2)
Das sind recht interessante Ideen, sogar mit experimentell überprüfbaren und recht gut passenden Vorhersagen, jedoch erscheinen diese Ansätze irgendwie exotisch und sind m.W.n. nicht auf Elektronen etc. übertragbar.
Das sagt aber
nichts
über die die Quantisierung der Ladung
in einem begrenzten Volumen
aus. Da schließt sich der Kreis mit dem Messproblem, denn erstens können wir ohne Messung das "
zu finden
" nicht präzisieren, und zweitens hantiert der nackte Formalismus wie oben gesagt fortwährend mit Zuständen, die derartiges verletzen. Drittens trifft die
Lokalisierung zunächst delokalisierter Zustände im Zuge einer Messung
auch auf elektrisch neutrale "Quantenobjekte" zu – Photonen, Neutrinos, Neutronen …
Deswegen sehe ich weniger Bedarf, das speziell für die elektrische Ladung zu klären. Ich denke auch nicht, dass man das algebraisch oder topologisch im Zuge der Konstruktion "einbauen" kann, sondern dass es eine Konsequenz der Dynamik ist.
TomS
Verfasst am: 06. Okt 2024 14:59
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Manche assoziieren mit dem Wort 'Teilchen' etwas alleinstehendens.
Obwohl im Namen schon steckt, dass es
Teil
von etwas ist: Teil(chen) oder part(icle).
D.h. es ist ein Teil eines gesamten Kontextes.
Wie dieser Satz gut beschreibt:
TomS hat Folgendes geschrieben:
alle Messungen
lokalisierter
Ladungen sind kollektive Phänome unter Berücksichtigung auch der Detektor- und
Umgebung
sfreiheitsgrade.
Edit:
Das Wort 'Teil' impliziert ja einen größeren Kontext.
Nette Grüsse
Guter Einwand, aber die meisten Physiker denken bei Teilchen ziemlich reflexartig an punktförmige, isolierte Teilchen.
Generell sind wir bei präziser Sprache ziemlich schwach, gute Ansätze werden nicht durchgehalten, oder der Gesprächspartner rechnet im Leben nicht damit, dass gerade diese Formulierung jetzt und hier wohlüberlegt ist – denn jene dort war es ja auch nicht.
Sonnenwind
Verfasst am: 06. Okt 2024 13:28
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Auch in Messungen ist von einem Teilchen
nichts
zu entdecken – alle Messungen lokalisierter Ladungen sind kollektive Phänome unter Berücksichtigung auch der Detektor- und Umgebungsfreiheitsgrade.
Wie formuliert denn die QFT die Tatsache, dass in einem begrenzten Raum nur ganzzahlige Elementarladungen zu finden sind?
Wären es Felder, so könnte jede beliebige Ladung zu finden sein.
MBastieK
Verfasst am: 06. Okt 2024 13:15
Titel:
Manche assoziieren mit dem Wort 'Teilchen' etwas alleinstehendens.
Obwohl im Namen schon steckt, dass es
Teil
von etwas ist: Teil(chen) oder part(icle).
D.h. es ist ein Teil eines gesamten Kontextes.
Wie dieser Satz gut beschreibt:
TomS hat Folgendes geschrieben:
alle Messungen
lokalisierter
Ladungen sind kollektive Phänome unter Berücksichtigung auch der Detektor- und
Umgebung
sfreiheitsgrade.
Edit:
Das Wort 'Teil' impliziert ja einen größeren Kontext.
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 06. Okt 2024 12:43
Titel:
Du verstehst wirklich nicht, worauf ich rauswill, oder?
Im Formalismus der Quantenfeldtheorie ist von einem Teilchen in irgendeiner anschaulichen oder vertrauten Form
nichts
mehr zu sehen. Fundamentale mathematische Objekte sind Zustände und Operatoren. Auch in Messungen ist von einem Teilchen
nichts
zu entdecken – alle Messungen lokalisierter Ladungen sind kollektive Phänome unter Berücksichtigung auch der Detektor- und Umgebungsfreiheitsgrade.
Das unbestreitbar drängende Messproblem, das im Kern die Lokalisierung zunächst delokalisierter Zustände betrifft, wird aber nicht dadurch gelöst, dass man "Teilchen" sagt. Du könntest auch "Welle" oder "Schlumpf" sagen. "Schlumpf" hätte den Vorteil, dass niemand etwas damit assoziiert, was nicht drin steckt, weder im Formalismus noch in der Beobachtung.
Sonnenwind
Verfasst am: 06. Okt 2024 10:52
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
1. Warum nennst du das "Teilchen"? Hat das eine besondere Bedeutung?
Ja, es ist alternativlos, weil die Elementarladung nicht verteilt, sondern lokalisiert ist. Ausgedehnte Felder würden die Ladung zerstreuen.
Zitat:
2. Weißt du, dass die relativistische Quantenmechanik bereits in einfachen Fällen für Elektronen versagt, und dass sie sicher nicht für Protonen anwendbar ist, wir also die QFT benötigen?
Genau deshalb wird zweitquantisiert:
Psi(r,t) -> rho({ch,r},t).
TomS
Verfasst am: 05. Okt 2024 10:06
Titel:
1. Warum nennst du das "Teilchen"? Hat das eine besondere Bedeutung?
2. Weißt du, dass die relativistische Quantenmechanik bereits in einfachen Fällen für Elektronen versagt, und dass sie sicher nicht für Protonen anwendbar ist, wir also die QFT benötigen?
Sonnenwind
Verfasst am: 05. Okt 2024 08:04
Titel:
Das Ergebnis der fermionischen Quantisierung auf Matrizen ist im Falle der Dirac-Welle rho({ch,r}), wobei "ch" für "charge" steht und "r" für alle Raumpunkte.
Es gibt also die kombinierte Wahrscheinlichkeitsdichte an, am Ort r ein Teilchen der Ladung ch (also Elektron oder Positron) zu finden.
Für beide Ladungen und alle Orte kombiniert, deswegen die Mengenklammer.
Die fermionische Quantisierung liefert also unmittelbar Teilchen, egal, ob diese nun als punktförmig oder ausgedehnt angenommen werden, denn es funktioniert auch genauso für Protonen/Antiprotonen.
TomS
Verfasst am: 04. Okt 2024 17:32
Titel:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
ThomS hat Folgendes geschrieben:
[...] bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, [...]
ThomS hat Folgendes geschrieben:
Das hat wenig mit Mach zu tun.
Von Positivismus solltest du aber schon mal gehört haben.
Hab' ich. Deswegen mache ich ihn mir aber nicht zu eigen.
Du redest nur manchmal so.
Wirklich?
Ich lege wert auf experimentelle Erkenntnisse, bin aber weit von der positivisten Sichtweise entfernt. Im vorliegenden Fall war mir nur wichtig, dass die angeblichen experimentellen Belege für punktförmige Objekte keine sind
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Der Begriff "Quantenobjekt" ist für mich nur ein Platzhalter, dessen Eigenschaften ich nicht textuell erkläre, sondern für die ich
immer
auf den Formalismus verweise; er ist die beste "Beschreibung", die wir haben.
Platzhalter sind ungemein praktisch. Jeder kann sich denken, was er mag. Und hinterher sagen, er habe etwas anderes gemeint. Wahrscheinlich gibt es deshalb so viele Interpretationen der Quantenmechanik.
Nein, nicht jeder kann sich denken was er mag. Es gibt Randbedingungen - außerhalb derer es Nonsense wird - und das sind im vorliegenden Fall gut bestätigte mathematisch formulierte Theorien und experimentelle Erkenntnisse.
Außerdem vermeidet der Begriff "Quantenobjekt"
bewusst
jede anschauliche Interpretation.
Sagen wir es anders: das, was ein Quantenobjekt
wirklich ist
, können wir sicher nicht vollumfänglich und vollständig zutreffend beschreiben. Aber die Quantenfeldtheorie ist mit Sicherheit die derzeit beste Annäherung an eine derartige Beschreibung.
377 Ohm
Verfasst am: 04. Okt 2024 17:06
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
ThomS hat Folgendes geschrieben:
[...] bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, [...]
ThomS hat Folgendes geschrieben:
Das hat wenig mit Mach zu tun.
Von Positivismus solltest du aber schon mal gehört haben.
Hab' ich. Deswegen mache ich ihn mir aber nicht zu eigen.
Du redest nur manchmal so.
TomS hat Folgendes geschrieben:
Der Begriff "Quantenobjekt" ist für mich nur ein Platzhalter, dessen Eigenschaften ich nicht textuell erkläre, sondern für die ich
immer
auf den Formalismus verweise; er ist die beste "Beschreibung", die wir haben.
Platzhalter sind ungemein praktisch. Jeder kann sich denken, was er mag. Und hinterher sagen, er habe etwas anderes gemeint. Wahrscheinlich gibt es deshalb so viele Interpretationen der Quantenmechanik.
TomS
Verfasst am: 04. Okt 2024 14:55
Titel:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
ThomS hat Folgendes geschrieben:
[...] bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, [...]
ThomS hat Folgendes geschrieben:
Das hat wenig mit Mach zu tun.
Von Positivismus solltest du aber schon mal gehört haben.
Hab' ich. Deswegen mache ich ihn mir aber nicht zu eigen.
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
ThomS hat Folgendes geschrieben:
Betrachtet man die oft genannten Indizien aus Streuexperimenten genauer, so stellt man fest, dass sie letztlich völlig inkonsistent sind: [...]
Daraus nun abzuleiten, das betreffende Quantenobjekt – das man gerade noch mit ebenen Wellen beschrieben hat – sei punktförmig, ist einfach an den Haaren herbeigezogener Unsinn.
Natürlich sind nicht die Streuexperimente inkonsistent, sondern wie wir sie beschreiben. Das "Quantenobjekt" ist ebenso problematisch wie die klassische Elektronentheorie.
Was genau meinst du mit "beschreiben"? Textuell beschreiben oder berechnen?
Der Begriff "Quantenobjekt" ist für mich nur ein Platzhalter, dessen Eigenschaften ich nicht textuell erkläre, sondern für die ich
immer
auf den Formalismus verweise; er ist die beste "Beschreibung", die wir haben. Der Formalismus ist zwar auch nicht logisch einwandfrei - siehe meine Anmerkungen oben - aber er liefert quantitativ zutreffende d.h. experimentell bestätigte Berechnungen, was triviale klassische Modelle nicht leisten. Deswegen ist dieser Begriff "Quantenobjekt" m.E.
nicht
ebenso problematisch.
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
Ich glaube, wir sind uns einig, dass wir nicht von "Punkten" im mathematischen Sinne sprechen können.
Ja.
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
Aber es gibt sehr harte Evidenz für Diskretheit, die Ladung von 1,6×10^-19 As, die nicht über einen beliebig großen Raum verschmiert sein kann.
Ja. Diese Diskretheit und Lokalisierung von Ladung ist experimentell gesichert.
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
Ist die für dich nur ein mathematisches Artefakt? Oder das Resultat von Dekohärenz, oder von Messungen?
Das wissen wir noch nicht.
"Messung" ist nur ein Wort, das nichts erklärt.
Dekohärenz erklärt insofern zu wenig, als sie ausgehend von Superpositionen keine eindeutige Lokalisierung liefert und zu den "vielen Welten" führt: Für einen delokalisierten Elektronenzustand resultiert gemäß Dekohärenz eine Superpositon der zulässigen makroskopischen Zustände eines Detektors - bei N Detektorelementen N Zweige, je Zweig ein lokalisiertes Elektron oder Detektorereignis (wie die chemische Reaktion in einer Photoemulsion). Wenn man an die Vielen-Welten-Interpretation glauben mag, ist das ok. Die Diskussion mit Prof. Neumaier hat mich aber davon überzeugt, dass das voreilig ist, weil derartige Berechnungen unter stark idealisierten Voraussetzungen für drastisch vereinfachte Systeme durchgeführt werden. Die Hoffnung, dass für eine große Klasse realistischer Systeme ein Lokalisierungsmechanismus gefunden werden kann, hat sich jedoch noch nicht erfüllt. Anyway - Dekohärenz alleine ist sicher nicht ausreichend, es bedarf eines Mechanismus der Lokalisierung, der in der Textbuch-QM nicht sichtbar ist, und den man entweder noch finden muss (Neumaier) oder der tatsächlich einer Erweiterung der Theorie bedarf (Penrose, GRW ...).
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
Die Frage von @lschuh
Zitat:
gibt es eine
verständliche
Erklärung, was mit der Elementarladung passiert, wenn man
das
Elektron als Welle beobachtet
ist nicht beantwortet.
Stimmt.
Eine
verständliche
Erklärung kann man m.E. auch nur erwarten, wenn man Mathematik versteht.
Außerdem steckt da m.E. noch ein Missverständnis drin, das mir zuerst entgangen ist:
ein
Elektron (Photon … *) wird
nie
als Welle beobachtet, sondern
immer
als ein lokalisiertes Detektorereignis. Die Welle ist ein Gegenstand der mathematischen Beschreibung. Und Interferenz ist
immer
ein kollektiver Effekt für ein Ensemble vieler Elektronen (Photonen …).
* im Sinne von Quantenobjekten, nicht klassischen Teilchen
377 Ohm
Verfasst am: 04. Okt 2024 14:00
Titel:
ThomS hat Folgendes geschrieben:
[...] bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, [...]
ThomS hat Folgendes geschrieben:
Das hat wenig mit Mach zu tun.
Von Positivismus solltest du aber schon mal gehört haben.
ThomS hat Folgendes geschrieben:
Betrachtet man die oft genannten Indizien aus Streuexperimenten genauer, so stellt man fest, dass sie letztlich völlig inkonsistent sind: [...]
Daraus nun abzuleiten, das betreffende Quantenobjekt – das man gerade noch mit ebenen Wellen beschrieben hat – sei punktförmig, ist einfach an den Haaren herbeigezogener Unsinn.
Natürlich sind nicht die Streuexperimente inkonsistent, sondern wie wir sie beschreiben. Das "Quantenobjekt" ist ebenso problematisch wie die klassische Elektronentheorie. Ich glaube, wir sind uns einig, dass wir nicht von "Punkten" im mathematischen Sinne sprechen können. Aber es gibt sehr harte Evidenz für Diskretheit, die Ladung von 1,6×10^-19 As, die nicht über einen beliebig großen Raum verschmiert sein kann. Ist die für dich nur ein mathematisches Artefakt? Oder das Resultat von Dekohärenz, oder von Messungen? Die Frage von @lschuh ist nicht beantwortet.
TomS
Verfasst am: 04. Okt 2024 12:25
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Wenn da kein Teilchen ist, was ist es denn sonst? Eine kollabierte Welle? Damit wirst Du Schiffbruch erleiden.
Keines von beiden.
Ich verstehe nicht, warum du glaubst, es müsse Begriffe aus der Umgangssprache geben, die dem, was das Elektron
tatsächlich ist
, gerecht werden.
Für mich bedeutet das Wort "Elektron" zunächst eine kontextabhängige Idealisierung. Ob wir das, was das Elektron tatsächlich ist, jemals erkennen bzw. verstehen können, steht in den Sternen. Bis dahin sehe ich die Formalismen von QM und QFT als einigermaßen brauchbar an, um gewisse Aspekte desselben quantitativ gut zu beschreiben. Die QM liefert heute keine Erklärung der eindeutigen Lokalisierung im Zuge von Messungen; evtl. haben wir die Theorie nur nicht ausreichend gut verstanden (Neumauer), oder sie ist diesbzgl. unvollständig (Penrose u.a.); die QFT ist mathematisch nicht präzise definiert. Wie um alles in der Welt soll da jemand wissen, was ein Elektron ist?
TomS
Verfasst am: 04. Okt 2024 11:22
Titel:
377 Ohm hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aber bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, und aufgrund anderweitig höchst erfolgreicher Theorien, in denen sie nicht vorkommen, erwarte ich nicht, dass so ein Konzept tragfähig ist.
Mach lässt grüßen.
Das hat wenig mit Mach zu tun.
Schreib' eine Theorie basierend auf exakt punktförmigen Objekten auf, aus der mindestens dieselben Vorhersagen wie aus QED und QCD folgen, dann können wir weiterdiskutieren.
Ich verzichte gerne auf den experimentellen Nachweis der exakten Punktförmigkeit 😉
Betrachtet man die oft genannten Indizien aus Streuexperimenten genauer, so stellt man fest, dass das sie letztlich völlig inkonsistent sind: man verwendet die QFT, in der die Quantenobjekte durch Fock-Zustände repräsentiert werden; in den Berechnungen verwendet man zumeist unendlich ausgedehnte ebene Wellen; daraus erhält man Streuquerschnitte, deren Korrekturterme man mittels Feynman-Diagrammen berechnen kann, wobei sich die Photon-Propagatoren ~ 1/q^2 verhalten, was der Fourier-Transformierten des Coulomb-Potentials 1/r entspricht. Daraus nun abzuleiten, das betreffende Quantenobjekt – das man gerade noch mit ebenen Wellen beschrieben hat –
sei
punktförmig, ist einfach an den Haaren herbeigezogener Unsinn.
Sonnenwind
Verfasst am: 04. Okt 2024 07:34
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
An welcher Stelle treten in Deiner Theorie überhaupt lokalisierte Dinge auf?
Typischerweise ab dem Moment, wo Quantenobjekte mit gewissen makroskopischen Systemen wechselwirken.
Ab wann ist etwas ein makroskopisches Objekt? Wie kann sich ein lokalisiertes Objekt aus lauter nichtlokalisierten Objekten ergeben? Warum muss man die makroskopische Welt anders beschreiben als die Quantenwelt? Wie wird deren Wechselwirkung beschrieben?
Berechtigte Fragen.
Einen Teil davon können wir ja in Ansätzen beantworten. Die Dekohärenz weist sicher in die richtige Richtung, liefert aber nicht alle Antworten. Evtl. sind Ansätze wie von Neumaier (im Kontext der QFT) oder GSW bzw. Penrose (darüberhinaus) sinnvoll.
Aber bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, und aufgrund anderweitig höchst erfolgreicher Theorien, in denen sie nicht vorkommen, erwarte ich nicht, dass so ein Konzept tragfähig ist.
https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/ladungen-elektrisches-feld/geschichte/geschichte-der-bestimmung-der-elementarladung
Die Eingangsfrage befasst sich ja mit der Verteilung der Elementarladung. Ob das Elektron genau ein Punkt ist, das ist mir eigentlich auch egal. Seine Ladung ist jedenfalls
innerhalb der Versuchsanordnung
und nicht über die Galaxie verstreut.
Wenn da kein Teilchen ist, was ist es denn sonst? Eine kollabierte Welle? Damit wirst Du Schiffbruch erleiden.
377 Ohm
Verfasst am: 03. Okt 2024 21:26
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aber bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, und aufgrund anderweitig höchst erfolgreicher Theorien, in denen sie nicht vorkommen, erwarte ich nicht, dass so ein Konzept tragfähig ist.
Mach lässt grüßen.
TomS
Verfasst am: 03. Okt 2024 20:44
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
An welcher Stelle treten in Deiner Theorie überhaupt lokalisierte Dinge auf?
Typischerweise ab dem Moment, wo Quantenobjekte mit gewissen makroskopischen Systemen wechselwirken.
Ab wann ist etwas ein makroskopisches Objekt? Wie kann sich ein lokalisiertes Objekt aus lauter nichtlokalisierten Objekten ergeben? Warum muss man die makroskopische Welt anders beschreiben als die Quantenwelt? Wie wird deren Wechselwirkung beschrieben?
Berechtigte Fragen.
Einen Teil davon können wir ja in Ansätzen beantworten. Die Dekohärenz weist sicher in die richtige Richtung, liefert aber nicht alle Antworten. Evtl. sind Ansätze wie von Neumaier (im Kontext der QFT) oder GSW bzw. Penrose (darüberhinaus) sinnvoll.
Aber bei einer Welt, in der niemand ein exakt lokalisiertes und isoliertes Teilchen gesehen oder gemessen hat, und aufgrund anderweitig höchst erfolgreicher Theorien, in denen sie nicht vorkommen, erwarte ich nicht, dass so ein Konzept tragfähig ist.
Sonnenwind
Verfasst am: 03. Okt 2024 19:16
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
An welcher Stelle treten in Deiner Theorie überhaupt lokalisierte Dinge auf?
Typischerweise ab dem Moment, wo Quantenobjekte mit gewissen makroskopischen Systemen wechselwirken.
Ab wann ist etwas ein makroskopisches Objekt? Wie kann sich ein lokalisiertes Objekt aus lauter nichtlokalisierten Objekten ergeben? Warum muss man die makroskopische Welt anders beschreiben als die Quantenwelt? Wie wird deren Wechselwirkung beschrieben?
Übrigens habe ich eine Bohmsche Mechanik entwickelt, die auch für die QFT gilt. Ich nenne sie "Blitz-Bohm", denn sie enthält auch stochastische Elemente. Sie funktioniert so wie das Original, solange keine Teilchenumwandlungen stattfinden. Diese treten stochastisch auf und bei jeder Teilchenumwandlung werden "die Karten neu gemischt", d.h. die Teilchen werden nach der Bornschen Regel neu verteilt. Damit ist "Blitz-Bohm" eine Mischung aus Bohmscher Mechanik und der Blitz-Ontologie.
Geht vielleicht auch besser, aber ich habe meinen Teilchen-Frieden.
TomS
Verfasst am: 03. Okt 2024 18:03
Titel:
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Wenn dieses "Nicht-Teilchen" in eine Nebelkammer fliegt, dann sehe ich eine Spur aus Tröpfchen.
Ja, in der Nebelkammer. Nicht im Formalismus.
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Sind dann wenigstens die Tröpfchen teilchenartig? Wenn nein, ist dann wenigstens meine Netzhaut teilchenartig, die die Spur beobachtet?
Nein, natürlich nicht.
Tröpfchen sind Tröpfchen, und photorezeptiven Zellen sind photorezeptiven Zellen.
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
An welcher Stelle treten in Deiner Theorie überhaupt lokalisierte Dinge auf?
Typischerweise ab dem Moment, wo Quantenobjekte mit gewissen makroskopischen Systemen wechselwirken.
Sonnenwind hat Folgendes geschrieben:
Ist der Mond da, wenn keiner hinschaut?
Ja.
Ich will doch das essentielle Problem gar nicht wegdiskutieren.
Sonnenwind
Verfasst am: 03. Okt 2024 17:36
Titel:
Wenn dieses "Nicht-Teilchen" in eine Nebelkammer fliegt, dann sehe ich eine Spur aus Tröpfchen. Sind dann wenigstens die Tröpfchen teilchenartig? Wenn nein, ist dann wenigstens meine Netzhaut teilchenartig, die die Spur beobachtet? An welcher Stelle treten in Deiner Theorie überhaupt lokalisierte Dinge auf? Ist der Mond da, wenn keiner hinschaut?
Ab wievielen zusammengesetzten Nicht-Teilchen wird denn etwas zu einem lokalisierten Objekt?
TomS
Verfasst am: 03. Okt 2024 17:07
Titel:
Also wenn du bei diesem Zugang über Teilchen bleibst, legst du dir – mit Ausnahme der Bohmschen Mechanik, die aber auch eine Sackgasse darstellt – nur selbst Steine in den Weg. Es gibt im Formalismus der QM keine Teilchen, und es gibt auch im Zuge von Messungen keine Wahrscheinlichkeit für Teilchen, sondern für Detektorereignisse.
Formal ist es so, dass z.B. in der Coulomb-WW in der QED kein punktförmiges Teilchen vorkommt, lediglich Operatoren, und dass x einen kontinuierlichen Index darstellt, nicht den Ort eines Teilchens. Ob ein Teilchen vorliegt, oder drei, oder keines, entscheidet der Zustandsvektor. Der Operator der Coulomb-WW sieht aber immer identisch aus – es gibt keine gesonderten drei- oder null-Teilchen-Coulomb-Operatoren. Wenn im Zustand Teilchen kodiert sind, dann entspricht das in der Streutheorie ebenen Wellen, allgemein Wellenpaketen, aber wiederum nie Punktteilchen.
Du suchst etwas, was im Formalismus nicht existiert.