Warum besteht der Welle-Teilchen-Dualismus

myworld · Anmeldungsdatum: 09.08.2011 Beiträge: 3

Hallo zusammen,

Ich interessiere mich brennend für die Thematik. Bei allen Informationen die ich verschlungen habe, ist mir ein Gedanke gekommen, der bisher nirgends erwähnt ist, aber mir durchaus sinnvoll erscheint. Leider habe ich dazu nicht mit der Suche gefunden.
Mich interessiert vorallem der Teilchen-Welle Dualismus. Wenn ich das richtig interpretiert habe, dann geht man davon aus, dass der Teilchen-Welle Dualismus naturgegeben ist, ohne eine für uns logische Antwort zu liefern, wieso das der Fall ist. Vom Doppelspaltexperiment ausgehend, bedeutet das, dass ein unbeeinflusstes Objekt, wie eine Welle agiert. Sobald es jedoch durch irgendwelche Detektoren beeinflusst wird, agiert es als Teilchen. Heute ist es möglich zu verstehen, unter welchen Gesetzmässigkeit das geschieht, aber nicht warum diese Gesetzmässigkeit besteht und genau da habe ich keine zufriedenstellende Antwort gefunden. Ist es bloss ein System, das so fremd unserer Tatsachen ist, dass wir das nicht verstehen können?
Was ist, wenn wir verstehen könnten, wieso ein Teilchen ebenso als Welle agiert?

Nun zu meiner Idee:

Der absolute Zufall in Form des Interferenzmusters ist die Reaktion der Naturgesetze auf ein Ereignis, das noch gar nicht geschehen ist, aber dessen Ergebnis vorhanden sein muss.

Nehmen wir mal an, dass die Zeit im Sinne des Betrachters liegt (entsprechend der Relativitätstheorie), das heisst, dass für das Teilchen eine ganz andere Zeitspanne gilt, als für uns Menschen und unsere Messinstrumente. In unseren Augen haben die Teilchen und das Licht eine extreme Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit, oder knapp darunter). Dass bedeutet, dass in unserer Logik ein losgeschossenes Teilchen innert Sekundenbruchteilen am Sensor ankommen muss. Aus Sicht des Teilchens dauert es jedoch viel länger, da sich dieses extrem schnell bewegt und dementsprechend die Zeit aus der eigenen Sicht extrem langsam vergeht, oder beinahe still steht. Dementsprechend muss das Teilchen ein Antwort geben (Ort des Eintreffens), das es noch gar nicht kann, da dessen eigene Zeit viel langsamer abläuft und dementsprechend die Flugbahn noch gar nicht bekannt ist. Die Logik der Natur behilft sich schlussendlich damit, dass das Ergebnis eines Ablaufs, der noch gar nicht determiniert ist (Welcher Weg nimmt das Teilchen), der Zufall mit der Wahrscheinlichkeit des Interferenzmusters ist.
Genauso würde die Logik mehr Sinn machen: In der subatomaren Ebene haben Ursache und Wirkung keinen eindeutigen Zusammenhang mehr. Bisher haben wir das als Naturgesetz wahrgenommen, aber nicht verstanden, warum das der Fall ist. Was ist aber, wenn das Ursache-Wirkung-Prinzip ungültig ist, weil die Wirkung vor der Ursache auftritt? Folge dessen kann die Wirkung nicht eindeutig definiert werden, weil die Ursache noch gar nicht aufgetreten ist. Dementsprechend wäre die Wirkung dem Zufall überlassen und die Ursache passt sich nachträglich der Wirkung an, bzw. die Ursache lässt sich gar nicht definieren, da bei einer bekannten Ursache (was ja bekanntermassen nur durch Beeinflussung des Systems möglich ist) auch die Wirkung gegeben ist, und sich die Natur ein Zufallsergebnis ersparen kann.

Ich hoffe, dass ich meine verqueren Gedanken verständlich mitteilen konnte. Es würde mich brennend interessieren, was jemand vom Fach dazu meint. Bitte verzeiht mir schon im Voraus jegliche fälschliche Interpretation von Lektüre. Ich bin gespannt wo, meine Fehler in der Interpretation liegen.

Viele Grüsse
myworld

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

dermeister · Anmeldungsdatum: 02.05.2011 Beiträge: 262

Ich habe nur den Titel gelesen, möchte aber trotzdem meinen Senf dazu geben Lehrer

"Warum...?" ist, wie schon Richard P. Feynman sagte, eine Frage die nicht von der Naturwissenschaft geklärt werden kann und deshalb tunlichst zu vermeiden! Man könnte sonst auf einen Religionwissenschaftler oder (noch schlimmer) Theologen schließen. Dies kann man jetzt eventuell als Beleidigung interpretieren, ist aber nicht zwingend nötig. Big Laugh

myworld · Anmeldungsdatum: 09.08.2011 Beiträge: 3

@chillosaurus: Danke für die Einschätzung.

@dermeister: glaubst du nicht, dass die Antwort ein bisschen zu einfach gefasst ist? Bloss weil eine erfolgreiche Person gesagt hat, dass es keinen Sinn hat, sich weitere Gedanken zu einem Thema zu machen. Es hat bisher beinahe jede der grossen Theorien bei ihrer postulierung, der damals gängigen Meinung widersprochen. Ich glaube nicht, das wir bei dieser Thematik schon am Ende der Geschichte angelangt sind. Aber wie immer wirds die Zeit irgendwann mal zeigen.

Viele Grüsse
myworld

dermeister · Anmeldungsdatum: 02.05.2011 Beiträge: 262

das hab ich nicht gemeint. Ich wollte nur meinen unglaublich spitzfindigen Kommentar (den man sich auch hätte sparen können) loswerden, dass die Frage falsch gestellt ist. Richtig würde sie lauten: "WIE funktioniert der Welle-Teilchen-Dualismus?" oder "WIE lässt er sich aus einem fundamentaleren Phänomen herleiten?"
Mich hat also nur das "Warum...?" gestört... und außerdem mag ich keine Theologen Big Laugh

Nein, mal im ernst: tut mir leid smile

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

Der Welle-Teilchen-Dualismus steht in keinem Zusammenhang mit deren Geschwindigkeiten. Man kann Photonen nehmen, oder wie zuletzt Zeilinger C70 Fullerene (Fußball-Moleküle), die langsam sind. Das Teilchen gibt die "Antwort=Klick am Detektor" dann, wenn es da ist. Also je nach seiner Geschwindigkeit früher oder später.
Es hat auch keine definierte Bahn, das ist ja gerade ein Charakteristikum seiner Wellennatur.

myworld · Anmeldungsdatum: 09.08.2011 Beiträge: 3

@dermeister: No Prob, vielleicht hab ichs einfach zuerst genommen :-)

Nichtsdestotrotz sehe ich etwas eine Möglichkeit in dem, was ich geschrieben habe, denn anscheinend habe ich mich nicht deutlich ausgedrückt. Damit will ich nicht Abstreiten, dass es eine dauernde Wellen-Eigenschaft gibt, vielmehr will ich beschreiben, wieso diese existiert.

Nehmen wir einfach mal hypotetisch an, dass es in der Quantenmechanik zu ganz anderen Zeitlichen Abläufen kommt. So, dass das Teilchen beim Sensor Eintrifft, bevor es den Weg absoliviert hat. Dementsprechend ist nicht definiert, an welchem Ort das Teilchen Eintrifft, Das einzig logische ist jetzt, dass ein zufälligen Punkt herhalten muss, für das Eintreffen des Teilchens. Nachdem der Zufall den Eintreffenspunkt ausgewählt hat, passt sich der Weg (der das Teilchen zu diesem Zeitpunkt noch nicht zurückgelegt hat) dem Ziel an.
Auch das Interferenzmuster liesse sich theoretisch damit erklären. Wenn wir Hugh Everetts viel-Welten-Theorie über Zeitreisen betrachten. Dementsprechend verlassen alle, nicht eingetroffenen Wege des Teilchens unser System ("unsere Dimension"), aber beeinflussen den Weg aller möglichen Punkte, die getroffen werden können und diese Beeinflussungen resultieren im Interferenzmuster.

Auch die Gravitation könnte erklärt werden: Ein grosse Masse bedeutet viele unterschiedliche Interferenzmuster, die auf engem Raum sind. Diese Interferenzen die existieren jedoch nicht (oder nur in einer sehr kleinen Wahrscheinlichkeit) als reelle Teilchen, sondern nur als unendliche Anzahl von Wegen, die ein Teilchen hätte einschlagen können. Diese Interferenzen beeinflussen, beim abtauchen in eine andere Dimension, die Interferenzen der vorbeifliegenden Teilchen. Beispiel: Stellen wir uns ein Teilchen vor, das an einem Planeten vorbeifliegt. die Chance dass das Teilchen näher beim Planeten vorbei fliegt ist höher, da das Starke Interferenzmuster ausgehend vom Planten das interferenzmuster des Vorbeifliegenden Teilchens zu sich hin verstärkt. Ich stell mir das ähnlich vor, wie zwei Tropfen Wasser, die nahe Beieinander sind, und wenn sie genug nahe sind, fliesst der kleine Tropfen in richtung des grösseren Tropfens. Halt eben Analog zu einem Wellenmuster von Wasser. Das würde auch erklären, wieso die Gravitation so schwach ist (weil nicht das Teilchen selbst beeinflusst wird, sondern nur die wahrscheinlichkeit seines Aufenthaltes) und die grosse Reichweite (ergibt sich nicht durch die schiere Masse eines Körpers, sondern das Teilchen muss nur eine vielzahl von möglichen Wegstrecken im Umkreis des Himmerlskörper haben, die dann von dessen Interfernzen, beim "abtauchen" in eine andere Dimension, die Interferenzen des vorbeifliegenden Teilchens beeinflussen).

So, meine Spinnereien sind am Ende :-) Jetzt dürft ihr kritisieren Prost

Vielen Dank schonmal im voraus für eure Einschätzung, egal ob sie positiv oder negativ ist.

Viele Grüsse und Gute Nacht
myworld

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

Saskia-Nene · Anmeldungsdatum: 27.09.2011 Beiträge: 6 Wohnort: Passau

Guten Tag,

Ich finde das Thema sehr spannend und werde deshalb etwas weiter ausholen.
Möge man einem armen Hausmütterchen bitte verzeihen, wenn ich total daneben liege, doch dafür kann ich einen leckeren Rostbraten "herbeizaubern" :-)
Ich kam nach einigen schlaflosen Nächten auf die Idee, dass Licht selbst einzig ein Ausgangsenergieimpuls ist und dieser Impuls auf die grundlegende Struktur des fluktuierenden Quantenschaums des Vakuums übertragen wird.
Wir sehen und messen also kein Licht (Ausgangsimpuls), sondern die Impulsausbreitung als Übertragungssignale im Vakuum durch impulsangeregte Quantenfeldfluktuationen. Licht an für sich ist somit als begriffliche Sache nicht existent. Das, was wir als Lichtbrechung u. s. w. benennen, sind hingegen sichtbare Erscheinungen des impulsangeregten, fluktuierenden Vakuums.
Wir sehen nur die Auswirkungen des Ausgangsimpulses auf die Vakuumsfluktuationen in Verbindung der Impulsübertragung der Quantenfeldfluktuationen. Es gibt somit auch keine konstante Lichtgeschwindigkeit, sondern eine Geschwindigkeit der Impulsübertragung im fluktuierenden Vakuum. Diese Übertragungsgeschwindigkeit scheint jedoch von der Ausgangsimpulsstärke unabhängig zu sein. Das würde theoretisch bedeuten, dass man diese Geschwindigkeit nach oben oder unten verändern könnte, wenn man die Übertragungsmöglichkeit des fluktuierenden Vakuums entsprechend verändern könnte.
Photonen gäbe es gar nicht, sondern lediglich die durch den Ausgangsimpuls ausgelöste Anregung und Impulsausbreitung des fluktuierenden Vakuums. Dass das "Licht" bisher in der Nähe von großen Massen als gekrümmt in der Raumzeit beobachtet wurde, kann auch genau daher abgeleitet werden, wenn man wie Albert Einstein dem Vakuum physikalische Eigenschaften zugesteht, was er ja musste, damit die ART nicht hinkt J. Der beobachtbare Effekt wäre somit keine Masseanziehung der Photonen, sondern eine tatsächliche Verzerrung des impulsangeregten Vakuums selbst. Somit hat das impulsangeregte Vakuum je nach Versuchsaufbau die Effekteigenschaften von dem, was als Teilchen oder Welle bezeichnet wird und Licht ist als Photonen nicht existent, sondern ein Denkfehler im Gesamtmuster der Strukturierung. Das, was man als verschiedene Wellenlängen bezeichnet, wäre somit eine ausgangsimpulsabhängige Reaktion auf das impulsangeregte Vakuum. Wir können durch solche Beobachtungen und Messungen also die Natur des Vakuums bezüglich Impulsstärken ermitteln. Photonen - ade! :-)

Doppelspaltversuch mit Photonen, Elektronen, Neutronen, Fulleren - Molekülen...:Der Grund dafür, dass die Photonen nicht am gleichen Punkt auf Detektorschirm landen (ohne Doppelspaltblende, sondern direkt von der Quelle auf den Detektor) ist der, dass es gar keine Photonen sind, die dort ankommen, da es keine Photonen gibt. Das, was sich am Detektor zeigt, ist der durch die Vakuumfluktuationen übertragene Impuls von der Ausgangsquelle des Impulsgebers. Da Quantenfluktuationen jedoch unscharf sind und jedwede Möglichkeit innerhalb einer bestimmten Toleranzbreite (Bandbreite der möglichen Muster) nutzen können, entsteht genau das Bild, das wir erkennen können. Nämlich ein Bild, das wegen der Unschärfe der Quantenfeldfluktuationen innerhalb der Toleranzbreite nicht vorhersagbar ist. Ich würde Quantenfluktuationen jedoch nicht als Zufall bezeichnen, so wie es einige tun, sonder als Gesetzmäßigkeit innerhalb einer Bandbreite mit gewissen vorhersagbaren Toleranzschwankungen. Und dafür gibt es einen Grund, den wir nur noch nicht kennen. Denn wäre es der pure Zufall ohne zugrundeliegendem Muster und Gesetz, dann müsste es auch so sein, dass die Fluktuationen gar nicht den Detektor treffen sondern per Zufall jedweden Ort treffen könnten.
Es steckt also Methode innerhalb der Toleranzbreite hinter den Mustern.

Versuch mit Blende und einem geöffneten Spalt:
Hier zeigt sich ebenfalls das, was ich oben bereits ausführte. Das ist der Grund dafür, dass auch bei einem Spalt die impulsangeregten Quantenfluktuationen durch die Toleranzbreite der Fluktuationsunschärfe ein gestreutes Bild innerhalb dieser möglichen Toleranzbreite ergibt und nicht auf einen Punkt bezogen ist oder gar überhaupt nicht erscheint, was bei purem Zufall jedoch gegeben sein müsste. Fazit: Zufall, ade!.
Dadurch könnte man z. B. die Fluktuationstoleranzbreite bei bestimmtem Impuls und bestimmtem Versuchsaufbau ermitteln und dann hochrechnen.

Versuch mit Blende und zwei geöffneten Spalten:
Auch hier zeigt sich ganz klar das bereits beschriebene Prinzip. Ganz wesentlich kommt hierbei jedoch zum Ausdruck, dass impulsangeregte Vakuumfluktuationen schwingende Felder erzeugen müssen, welche deutlich nachfolgende Felder beeinflussen. Hierbei spielt nun wieder die gegebene, nicht zufällige, sondern auf Methode, Toleranzbreite und Gesetzmäßigkeit beruhende Verteilung der impulsangeregten Quantenfluktuationen eine wesentliche Rolle. Warum? Nun, weil sich genau dadurch das Muster am Detektor ergibt, das man im physikalischen Sinne als Welle bezeichnen kann. Doch diese Welle entsteht nicht durch Zufall, sondern durch die erwähnten Prinzipien.
Durch das Nachschwingen der impulsangeregten Quantenfluktuation kann eine direkt folgende impulsangeregte Quantenfluktuation überhaupt nicht auf den selben Platz treffen, wie die zuvor. Es entsteht bei zwei geöffneten Spalten also erzwungen das Muster am Detektor, das zu sehen ist. Daran ist nichts spukhaftes mehr, wenn man es erst verstanden hat. Zudem zeigt sich bei diesem Experiment, dass die impulsangeregte Quantenfluktuation bereits direkt nach dem Impulsgeber beginnt, da der Impuls entweder durch den linken oder rechten Spalt geht. Somit unterliegt in keinem Fall der Aufenthaltsort der impulsangeregten Quantenfluktuation dem Zufall, sondern der Toleranzbreite der gegebenen zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeit. Selbst der Versuchsaufbau unterliegt auf tiefster Ebene sowohl im Thermobereich, sowie bei der Impulsabgabe gewissen Schwankungen, welche sich ebenfalls auf den weiteren Ablauf der Impulsübertragung auf die Vakuumfluktuationen auswirken müssen.

Warum beeinflusst die Messung das Ergebnis?
Misst man mit einen Detektor, dann bekommt die impulsangeregte Vakuumsschwankung einen neunen Impuls während des Spaltdurchgangs. Somit ist dieser Impuls verstärkt und wird nicht mehr von der zuvor stattgefundenen impulsgeladenen Restwelle der Vakuumsfluktuation beeinflusst. Es nimmt sein Weg so innerhalb der gegebenen Fluktuationstoleranzbreite nun weiter und es entstehen wieder nur zwei Streifen auf dem Detektor, statt einer physikalischen Wellenanordnung. Das ist auch daran gut zu erkennen, wenn man nur mit dem Schieber arbeitet und keinen Detektor hernimmt. Schaltet man den Detektor als zusätzlichen Impulsgeber ab, erscheint wieder das Wellenmuster. Es ist also eindeutig, dass der Detektor im Moment der Messung auf die impulsgeladene Quantenfluktuation als erneuter Impulsgeber einwirkt.

Der Versuch mit Fulleren – Molekülen ohne Vakuum:Ohne sauberem Vakuum zeigen Fulleren – Moleküle keine Wellendarstellung. Nun wird gesagt, dass dies deswegen so sei, weil sie mit den etwa gleichgroßen Luftmolekühlen wechselwirken, was als Messung definiert werden kann.
Im Vakuum zeigen sie jedoch die selben Effekte wie die impulsgeladenen Quantenfluktuationen. Warum ist das so? Auch hier ist die Antwort wieder ganz einfach. Das, was wir als beschleunigte Materie definieren, ist letztendlich nichts Anderes, als Energie mit Impuls. Da diese Impulsenergie der sogenannten Fulleren – Moleküle (könnten auch andere „Teilchen“ sein) den Gesetzen der impulsgeladenen Vakuumsfluktuationen unterliegen, wäre es eher verwunderlich, wenn sie einen anderen Effekt erzeugen würden. Ich könnte jedoch Wetten, dass dieser Versuch ab einer gewissen Teilchenmasse nicht mehr funktioniert, da dann die Wirkungskraft der impulsgeladenen Quantenfluktuation im Verhältnis zur kinetischen Masseenergie der Teilchen zu gering ist, um den erwünschten Welleneffekt zu erzielen.

Die Verschränkung:
Mit „Photonen“ bei der Polarisation bei jeweils gleicher Filterstellung bestätigt sich meine These erneut auf einfachste Weise. Es sind natürlich keine Photonen, da es die nicht gibt, sondern wiederum impulsgeladene Vakuumfluktuationen.
Diese bekommen bereits ab dem Impuls ihre Charakterisierung und da der Impuls einer ist und nicht zwei, werden die identischen Eigenschaften des Impulses so lange für jeden Impulszweig beibehalten, bis ein Impulszweig einer abweichenden Störung unterliegt, welche den oder die anderen Impulszweig/e nicht tangiert. So lange keine Störung auf die ursprünglichen Impulszweige einwirkt, bleiben die Urinformationen identisch. Daher hat es den falschen Anschein, als ob die Information mit <C geschieht, doch das ist eine Fehlinterpretation. Ohne Störung werden die verschiedenen Zweige immer und über jede Distanz bei gleichen Bedingungen die selben Ergebnisse liefern. Das müssen sie sogar, weil es der Anfangsimpuls vordefiniert.

Je mehr ich dazulerne, desto bewusster wird mir, dass ich eigentlich nichts weiß. Ich habe gerade durch meine hohe Intelligenz und meinen absolut ausgeprägten Scharfsinn in genialer Weise erkannt, dass es mich überhaupt nicht gibt! Warum? Nun, weil ich absolut eingebildet bin :-)

Ganz herzliche Grüße

Saskia-Nene