schrödingers katze für matura-spezialgebiet

spetraschek · Anmeldungsdatum: 15.02.2009 Beiträge: 15

ich habe vor für meine matura mein speialgebiet mit "schrödingers katze" zu titulieren. ich wollte hier einmal um ein paar anregungen bezüglich folgender fragestellungen bitten:

was soll ich darin behandeln?
bisher bin ich bei
-> einer darstellung des gedankenexperimentes selbst
-> einer kurzen historischen übersicht über die ansichten von licht in verschiedenen epochen, bis in die heutige zeit (welle teilchen dualismus)
-> eine erleuterung der QED (quanten-elektro-mechantik)
-> diverse ansichten des gedankenexperimentes (kopenhagener deutung etc.)
die reihenfolge ist noch nicht ganz fertig, u.a. aus dem grund dass ich meine, dass da ja noch einiges fehlt. das ist nur einmal ein brainstorming.
welche bücher oder andere informationsquellen (filme etc.) könnt ihr empfehlen?
bisher habe ich folgende bücher gelesen:
-> "schrödingers katze" von brigitte röthlein
-> "schrödingers kätzchen" von john gribbin
ich bräuchte noch ein buch über die QED, und natürlich sonst auch noch so einiges was mit dem thema zu tun hat. kann mir jemand was empfehlen?
in freudiger erwartung guter ratschläge
sebastian

Herbststurm · Anmeldungsdatum: 05.09.2008 Beiträge: 412 Wohnort: Freiburg i. Brsg.

Kopenhagen Deutung muss unbedingt genannt werden Augenzwinkern

p.s.

In meiner Signatur findest auch was hübsches dazu Big Laugh

StudentT · Anmeldungsdatum: 02.03.2009 Beiträge: 148

Hallo!

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Schrödingers Katze und QED haben meiner Ansicht nach nicht unmittelbar miteinander zu tun: Während erstere als Metapher für die Problematik des Messprozesses in einem allgemeinen quantenmechanischen System erschaffen wurde, ist letztere ein Spezialgebiet der Quantenmechanik/Quantenfeldtheorie, bei der es um die elektromagnetische Wechselwirkung von geladenen, spinbehafteten Teilchen geht.

Ich sage das nur vorsichtshalber um einer eventuellen Themenverfehlung vorzubeugen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18087

Die QED würde ich weglassen; sie bringt in dem Kontext nichts und führt nur zur Verwirrung (was nicht heißt, dass du das Buch von Feynman nicht lesen sollst)

Wenn du noch Lust und Zeit hast, solltest du auf jeden Fall etwas zu den Themen "Bellsche Ungleichung", "Viele-Welten-Interpretation" und "Dekohärenz" nachlesen. Dann kannst du konkurrierende Interpretationen zu dem selben Phänomen diskutieren, das bringt dich sicherlich weiter.

spetraschek · Anmeldungsdatum: 15.02.2009 Beiträge: 15

erst mal danke für die rege beteiligung.
weil gesagt wurde, dass die QED nicht unmittelbar mit schrödingers katze zu tun hat: das ist mir schon klar. allerdings muss eine fachbereichsarbeit einen umfang von ca 60 seiten haben, und ob ich das nur mit schrödingers katze füllen kann ist fraglich. also habe ich mich enschlossen ein bisschen etwas über die quantenphysik grundsätzlich auch einzubauen. in "schrödingers kätzchen" widmet sich auch ein kapitel diesem thema. der titel meiner Arbeit steht auch noch nicht 100%ig fest, den muss ich im detail noch mit meinem physik-professor festlegen. aber dazu muss ich eben schon wissen was ich drinnen haben will.
nocheinmal danke für die vielen hinweise, und ich würde mich sehr freuen wenn noch ein bisschen was dazu käme.

Braino · Anmeldungsdatum: 23.11.2006 Beiträge: 57 Wohnort: Aachen

Den Ansatz, einen Teil über die Grundlagen der Quantenphysik zu machen, finde ich sinnvoll. Ich würde dir aber wirklich dringend von der QED abraten. Zu einer sinnvollen Beschreibung der QED gehört eine mathematische Grundlage, die ich dir als Matura-Anwärter jetzt erstmal nicht zutraue. Du willst ja das, was du schreibst, auch wirklich verstehen und nicht einfach nur aus irgendwelchen Büchern zusammenkopieren, nehme ich mal an.

An deiner Stelle würde ich also lieber die (durchaus auch theoretischen) Grundlagen der Quantenmechanik diskutieren - was sich ja hier anbietet ist der Vergleich zwischen klassischer Mechanik und Quantenmechanik, denn darin ist ja auch der Hund bei Schrödingers Katze begraben... Augenzwinkern

Ich würde das durchaus auch vorschalten, denn ohne die Kenntnis über Grundlagen (Was ist ein quantenmechanischer Zustand, was passiert während der Messung mit diesem Zustand und was ist der Unterschied zum klassischen Fall) wirst du kaum weit kommen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18087

Hast du dir mal die Themen "Bellsche Ungleichung", "Viele-Welten-Interpretation" und "Dekohärenz" angesehen? Kommst du damit klar? Damit kannst du den geforderten Umfang sicher erreichen.

Wenn du wirklich etwas über die QED schreiben willst, dann musst du m.E. sehr viel voraussetzen (spezielle Relativitätstheorie, Elektrodynamik, Quantenmechanik) und dich - wie erwähnt - intensiv mit (komplizierter) Mathematik beschäftigen.

spetraschek · Anmeldungsdatum: 15.02.2009 Beiträge: 15

also mit der bellschen ungleichung muss ich mich noch ein bisschen beschäftigen, so ganz verstehe ich nacch dem wikipedia-artikel nicht worum's geht (ich habe allerdings bis jetzt nur den einführungstext am anfang gelesen, noch hoffe ich dass es in einem meiner bücher vorkommen wird). die viele-welten-interpretation ist grundsätzlich klar, ich muss nur noch etwas tiefer gehen, sonst füll ich damit nichteinmal eine halbe seite. dekohärenz (ich hoffe am ende meier arbeit kann ich das wort schreiben ohne zu überlegen :-D) ist auch klar, aber wie die viele-welten-interprätation muss ich mir dazu auch noch so einiges anschauen.
bzgl. QED werde ich einfach mal das buch von r. feynman lesen, und dann mal entscheiden. (wow, die lese liste wächst unaufhaltsam unglücklich

).
welche interprätationen gibt es eigentlich noch außer "viele welten-i.", und "kopenhagener deutung"?
was haltet ihr von folgendem post der in einem anderen forum erstellt wurde? :

Puh! Da hast du dir aber was vorgenommen... Dir ist schon klar, dass so ziemlich jede "Darstellung" von Schrödingers Katze von Autoren geschrieben wird, die schlicht und einfach nicht verstanden haben, was Schrödinger mit seinem Paper sagen wollte?! Wenn du einfach wiedergibst, was in irgendeinem Buch darüber drin steht hast du eine - ich rate mal grob - 99% Wahrscheinlichkeit, dass du kompletten Blödsinn erzählst (nicht das es jemand merken würde... Schrödingers Katze ist beliebig subtil).

Ich empfehle dir DRINGEND Schrödingers Orginalpaper zu lesen. Wenn du es nicht verstehst, solltest du dir professionelle Hilfe suchen (z.B. hier) aber bloß nicht das abschreiben was irgendwer darüber sagt - es sei denn natürlich wenn es dir egal ist ob du Blödsinn redest oder nicht.

Der Kernpunkt bei Schrödingers Paper ist (sein Katzenbeispiel), dass er versucht klarzustellen, dass es ein Element der Wirklichkeit geben MUSS, das durch die Quantenmechanik NICHT wiedergegeben wird (die Katze IST in Wirklichkeit immer tot ODER lebendig, aber die QM kann diesen Sachverhalt nicht wiedergeben, da die Superposition |Katze tot> + |Katze lebendig> durch die (Quanten)Dynamik nicht auf einen einzelnen Zustand reduziert werden kann...), weswegen die Quantenmechanik als unvollständige Theorie zu betrachten ist (ein Element der Wirklichkeit wird noch nicht beschrieben) - das war eben der Standpunkt, der von Einstein und Schrödinger eingenommen wurde, im Gegensatz zu Leuten wie Heisenberg und Co. Also kein Wunder, dass Schrödingers Katzenbeispiel von den Anhängern der QM beliebig verdreht worden ist.... Insbesondere empfehle ich die Kommentare zu Schrödingers Katze im Zusammenhang mit Dekohärenztheorie SEHR kritisch zu durchdenken...
Also du hättest dir kein schwierigeres Thema aussuchen können, herzlichen Glückwunsch :-).

also, dass ich um schrödingers originalpapiere früher oder später nicht herum kommen werde war mir klar. auch wenn ich sie vielleicht weitestgehend nicht ganz verstehen werde sollte ich sie zumindest in der hand gehabt haben. aber unter welchem titel ist das für mich relevante erschienen? auch der letzte satz war mir im vornherein mehr oder weniger bewusst. aber der rest hat mich recht hart getroffen.

HILFEEEEEEEEEEEEEE Hilfe

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18087

Der Text bringt es ziemlich gut auf den Punkt - außer dass ich nicht unbedingt zustimmen würde, dass niemand außer Schrödinger selbst das Katzenproblem darstellen kann. Ich würde aber auch die Empfehlung aussprechen, dass es ein anerkannter Physiker sein sollte, sonst fällst du tatsächlich auf irgendeine Halbwahrheit herein :-)

Die Aussage von Schrödinger ist, dass die Kastze entweder tot oder lebendig IST, die Aussage der QM dagegen ist, dass die Katze sich in einer SUPERPOSITION befindet. Die Problematik dies direkt gegenüberzustellen liegt darin, dass das "IST" ein Begriff aus deiner Alltagssprache ist, der Begriff "SUPERPOSITION" dagegen keiner alltäglichen Erfahrung entspricht; deswegen vergleicht man evtl. Äpfel mit Birnen (niemand weiß, was eine Superposition im alltäglichen Leben IST, denn noch niemand hat sie an makroskopischen Objekten GESEHEN).

Ein Ausweg könnte sein, dass die Katze eine weitere Beschreibungsebene hat, die der QM unterlagert ist bzw. über diese hinausgeht. In der Bellschen Ungleichung wird nun untersucht, ob eine realistische Deutung bestimmter Zustände der QM möglich ist. D.h. man nimmt an, dass ein Objekt wie die Katze tatsächlich einen uns vertrauten Zustand HAT, den wir laut QM nur nicht KENNEN. Interesanterweise führt dies auf eine mathematische Formulierung (eben die Bellsche Ungleichung) und man kann experimentell zeigen, dass die QM Recht hat - nicht unsere Deutung gemäß der Alltagsbeschreibung.

...

Gruß
Tom