Dekohärenz

Universum333 · Gast

Meine Frage:
Hallo Physiker. Ich habe folgende Frage. Wie "funktioniert" eigentlich die Dekohärenz bzw. welches Prinzip verbirgt sich dahinter?
Ich meine zu wissen, dass es was mit der Wechselwirung der Teilchen untereinander zu tun hat. Und was ist mit der Kopenhagener Deutung? Spielt sie heute immer noch eine Rollte in der modernen Physik oder wurde sie von der Dekohärenz vedrängt. Und was ist der Unterschied zwischen Kopenhagener Deutung(Kollaps der Wellenfunktion) und der Dekohärenz?
Danke!

Meine Ideen:
Bitte erklärt mir das ganze wenn möglich mit einfachen Worten!

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18056

Dekohärenz besagt, dass durch die Wechselwirkung eines Quantensystems mit seiner Umwelt die typischen Quanteninterferenzphänomene "in die Umwelt anwandern" und das für eine konkrete Messung ausgewählte quantenmechanische Subsystem klassisch erscheint.

Dekohärenz erklärt also teilweise warum wir in einem Experiment zur Lokalisierung von Quantenobjekten immer lokalisierte, nicht-interferierende klassische Zeiger sehen (die ein Quantenobjekt repräsentieren), obwohl die unterlagerte Quantenwelt selbst natürlich weiterhin nicht-lokal und nicht interferenzfrei ist. Diese Effekte (Nichtlokalität, Interferenz) spielen sich aber genau in dem Teil des Gesamtsystems ab, der nicht gemessen also nicht durch die Zeiger repäsentiert wird, d.h. in der Umwelt wie z.B. in allen Luftmolekülen der Atmosphäre, die wir vernachlässigen.

Wenn ein Quantensystem z.B. an genau zwei Punkten im Raum lokalisiert sein kann, dann erklärt die Dekohärenz, dass wir klassisch auch immer genau eine dieser beiden Möglichkeiten wahrnehmen, und keine Interferenz der beiden. Dekohärenz erklärt jedoch nicht, warum in einem konkreten Fall z.B. gerade "links" gemessen wird und nicht "rechts". Diesen zweiten Aspekt, den der "Kollaps der Wellenfunktion" mitenthält (aber nicht erklärt) enthät die Dekohärenztheorie dagegen nicht.

Die Dekohärenztheorie liefert also eine mathematische Basis, jedoch noch keine Interpretation. Sie wird wohl nicht im Zusammenhang der Kopenhagener Interpretation verwendet, sondern eher imZusammenhang mit der Viele-Welten-Interpretation.

Universum333 · Gast

Das heißt also, dass die Atome eines quantenmechanisches System z.B. ein Mensch mit der Umwelt wechselwirken und dadurch ihre Kohärenzeigenschaften verliert, oder? Aber was sind das für Wechselwirkungen?
Und die Kopenhagener Deutung bedeutet doch nichts anderes, dass die Wellenfunktion durch eine Messung kollabiert und das System einen konkreten Wert animmt?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18056

Bei der Wechselwirkung handelt es sind letztlich nur um gewöhnliche Stöße mit Luftmolekülen etc.; das ist aber im Detail egal; die Umgebung wird als statistischer gemischter Zustand angesehen, so dass der eigtl. betrachtete Körper seine Kohärenzeigenschaft verliert und klassisch 'wird'.

Bzgl. des Kollapses der Wellenfunktion hast du recht. Nur - dieser Kollaps kann weder mathematsich modelliert noch physikalsich beschrieben werden; er wird letztlich nur postuliert. Dagegen kann die Dekohärenz recht exakt mathematisch beschrieben werden.