Doppelspaltversuch

Universum333 · Gast

Meine Frage:
Ich hätte mal eine Frage zum Doppelsplatversuch.
Es heißt ja, dass ein Teilchen z.B. Photon oder Elektron, welches als Wellenfunktion durch beide Spalte geht, mit sich selbst superponiert, oder? Wie kann man sich das "einfach" vorstellen?
Und vor allem interessiert mich folgendes: Erst duch die Messung eines Beobachters kollabiert die Wellenfunktion und nimmt einen konkreten Wert an. Aber müsste das Teilchen auf dem Weg zu den zwei Spalten nicht schon längst duch die Dekohärenz "klassisch" geworden sein? Ich meine damit, dass man aufgrund der Dekohärenz (Wechselwirkung mit der Umwelt), welche ja nicht zu vermeiden ist, eingeltich kein Interferenzmuster sehen dürfte, oder?

Meine Ideen:
Danke!

Universum333 · Gast

Ich hätte gerne eine Antwort!!!

Pueggel · Anmeldungsdatum: 13.02.2012 Beiträge: 44 Wohnort: Schweiz

Universum333 · Gast

Das habe ich jetzt ehrlich gesagt nicht verstanden. Die Kopenhagener Deutung sagt doch, dass die Messung durch einen Beobachter zwangsläufig einen Kollpas der Wellenfunktion hervorruft. Dabei wird die Superposition auf einen (den gemessenen) Zustand reduziert. Bin ich bis her her richtig?
Aber die Dekohärenz beschreibt dieses Phänomen mit der Wechselwirung der Umwelt. Das Photon müsste doch bevor es die zwei Spalten erreicht dekohärent werden, da es bereits wechselgewirkt hat, oder findet das Experiment im Vakuum statt?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18016

Zur mathematischen Beschreibung nutzt man den sogenannten
Pfadintegralformalismus

Bzgl. der Kopenhagener Deutung für den Kollaps liegst du richtig; allerdings findet der Kollaps nach dem Doppelspalt im Detektor statt. Die Kopenhagerener Deutung erklärt nicht, warum der Kollaps überhaupt eintritt; sie erklärt auch nicht, warum er gerade am Detektor eintritt.

Wie ich in einem anderen Thread erklärt habe, beschreibt die Dekohärenztheorie das Auftreten der uns vertrauten klassischen Zustände, der Detektor sagt "hier" oder "da", und nicht "hier oder da"; die Dekohärenztheorie erklärt nicht, warum der Detektor für ein konkretes Photon gerade "hier" sagt, und nicht "da".

Universum333 · Gast

Du sagst, dass die Kopenhagener Deutung nicht die Ursache des Kollapses der Wellenfunktion erklärt, aber das tut sie doch, nämlich durch die Messung eines Beobachters, oder?

Müsste z.B. ein Elektron, welches zum Doppelspalt fliegt nicht schon vorher klassisch werden, da es ständig mit Molekülen der Luft und/oder mit den Hintergrunphotonen des Urknalls wechselwirkt?
Danke nochmal!!!

Universum333 · Gast

P.S. Müsste ein Photon bzw. Elektron nicht schon dadurch "klassisch" werden bzw. dekohärent werden, da es mit sich selbst wechselwirkt?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18016

Universum333 · Gast

Ich danke dir nochmals und fände es super, wenn du mir bezüglich meiner Frage: "Müsste z.B. ein Elektron, welches zum Doppelspalt fliegt nicht schon vorher klassisch werden, da es ständig mit Molekülen der Luft und/oder mit den Hintergrunphotonen des Urknalls wechselwirkt" irgendwann eine Antwort geben könntest.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Wenn man eine laufende! Interferenzsimulation betrachtet
Beugung am Doppelspalt
http://www.itp.uni-hannover.de/~zawischa/ITP/beugg.html
Ich empfehle ein Papierblatt parallel zu den beiden Spalten und quer zu der Wellenfortpflanzung direkt am Monitor anzusetzen um eine Verschiebung der Knoten und Bäuche zu erkennen.

Wenn das Elektron klassisch ist, dann ist seine Bahn in einem feldfreien Raum schnurgerade. s Spur in einer Nebelkammer.

Wenn das Elektron eine Welle ist, dann soll auf dem Schirm eine Bewegung zu Querrichtung dieser Elektronenwelle zu erkennen sein.

Wenn aber das Elektron sich klassisch bewegt aber Streifen auf dem Schirm hinterlässt, dann kann man an jeder dieser Streifen seine Energie, Impuls und die Richtung erkennen aus welcher dieses Elektron auf den Schirm nach den Doppelspalten geknallt ist.

Um das zu verstehen folgende Frage:
Wenn der Schirm von Spalten versetzt wird(sagen wir weg um 10cm), wird sich die Position von Streifen auf diesem Schirm auch verändern( insgesamt z.B. tiefer werden)?
Wenn Ja, dann kann der Flug von einem Elektron nicht gerade sein.
Findet aber die parallele Verschiebung der Streifen nicht statt, sondern die Streifen werden unten tiefer, oben höher dann kann es eine etwas ungewöhnliche Erklärung geben.
Jeder kann selbst mit einem Blatt Papier an seinem Bildschirm dies ausprobieren aber bitte wenn die Simulation läuft.

Was aber ich persönlich erkenne, ist das die Flugbahn der Elektronen nur dann geradlinig sein wird, wenn man annimmt, das diese Elektronen radial aus der Mitte zwischen den Spalten entkommen. Dann werden die am Schirm gemessene Energie- und Impulswerte einen Sinn ergeben.

Auch die Wellenfunktion selbst erhebt sich aus einem mathematischen Formalismus zu einer Beschreibung eines physikalischen Vorganges. Der Steg zwischen den Spalten wirkt als Resonator welcher durch die Elektronen, Photonen und andere Teilchen angeregt wird.
Die Spalte entkoppeln den Steg, je größer die Spalten desto weniger die Hemmung, desto deutlicher und schmaler die Interferenzmuster.

Ich denke, dass die Elektronen die Spalten nicht passieren müssen, es reicht wenn diese auf den Steg zwischen den Spalten aufprallen. Das Stichwort zum Doppelspaltversuch muss Resonanz heißen.

Ideen? Argumente?