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Quantenphysikalische Überlagerung - verschiedene Fragen
 
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Harald1970
Gast





Beitrag Harald1970 Verfasst am: 12. März 2013 17:51    Titel: Quantenphysikalische Überlagerung - verschiedene Fragen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Schrödinger, der Katzenhasser

Ist es richtig, daß Schrödinger zu seinem berühmten Katzenexperiment eigentlich gar keine Interpretation lieferte, sondern nur zeigen wollte, daß man Quanteneffekte nicht auf makroskopische Objekte übertragen kann?
Denn das, was sich da in der Übelagerung befindet, ist das Atom, und nicht die Katze - die ist entweder tot oder lebendig (Oder aber tot, und sie weiß es nur noch nicht, falls sie an meinem Wellensittich war - aber das fällt mehr unter Rhetorik als Physik...). Hab ich das soweit richtig verstanden?

Quantenphysikalisches Messen

Mein erstes Buch, das auch Quantenphysik behandelte, war von Harald Fritsch und legte den Schluss nahe, daß die Unbestimmtheit von Quantenobjekten daher rührt, daß man prinzipiell nicht Messen kann, ohne eine Wechselwirkung herbeizuführen - Information lässt sich anders nicht übertragen.
Später lernte ich dann, daß es der Messvorgang als solcher sei, der das Quantenobjekt aus der Übelagerung holt und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu einem bestimmten Zustand führt.
Man kann daraus jetzt mehrere Schlüsse ziehen:

a.) Die Aussagen widersprechen sich.
b.) Die erste Aussage enthält nur zusätzlich eine Spekulation über einen möglichen Wirkungszusammenhang für Aussage 2. Letztlich ist der aber für die Beschreibung egal, also ist es müßig darüber zu spekulieren. Aus ähnlichen Gründen hat Einstein die Äthertheorie entsorgt.
c.) Ich bin völlig auf dem Holzweg.

Falls oben b.) zutreffend ist: Kann man dann ein Quantenobjekt nicht als eine Urne, die sämtliche möglichen Zustände enthält betrachten, und die Messung als ein ziehen? (Interessant finde ich an diesem Modell, daß auch Lokalisierung des Quantenobjekts zunimmt - vorher eine wellenförmige Verteilung über eine andere Größe (Große Urne mit z.B. vielen Kugeln), danach quasi punktförmig (man hat eine Kugel in der Hand).

Und zu guter Letzt: Was passiert mit dem Quantenobjekt eigentlich nach der Messung? Geht es wieder in die Überlagerung? Und, wenn ja, passiert dieser Vorgang ohne Zeitverlust, oder kann man dafür eine Zeit angeben?

Gruß,
Harald

Meine Ideen:
s.o.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 12. März 2013 21:12    Titel: Re: Quantenphysikalische Überlagerung - verschiedene Fragen Antworten mit Zitat

Hallo Harald!

Harald1970 hat Folgendes geschrieben:
Ist es richtig, daß Schrödinger zu seinem berühmten Katzenexperiment eigentlich gar keine Interpretation lieferte, sondern nur zeigen wollte, daß man Quanteneffekte nicht auf makroskopische Objekte übertragen kann?

Ja, das war Schrödingers Intention. Und die meisten Physiker sind sich heute einig, dass er in gewisser Weise irrt, weil die Theorie der Dekohärenz bis zu einem gewissen Grad erlaubt, aus der quantenmechanischen Überlagerung klassische Wahrscheinlichkeiten abzuleiten und die Quantenmechanik eben doch auch auf makroskopische Objekte anwenden.

Harald1970 hat Folgendes geschrieben:
Denn das, was sich da in der Übelagerung befindet, ist das Atom, und nicht die Katze - die ist entweder tot oder lebendig

Nein. Was sich da in Überlagerung befindet ist das Gesamtsystem "Atom + Katze". Was uns die Dekohärenz jedoch sagt ist, dass das Subsystem "Katze" praktisch nicht von einer klassischen Katze unterschieden werden kann. D.h. die Dekohärenz erklärt quantenmechanisch, warum makroskopische Objekte sich effektiv klassisch verhalten.

Harald1970 hat Folgendes geschrieben:
..., daß die Unbestimmtheit von Quantenobjekten daher rührt, daß man prinzipiell nicht Messen kann, ohne eine Wechselwirkung herbeizuführen - Information lässt sich anders nicht übertragen.
Später lernte ich dann, daß es der Messvorgang als solcher sei, der das Quantenobjekt aus der Übelagerung holt und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu einem bestimmten Zustand führt.

Das wird leider oft so dargestellt, ist aber nicht richtig. Die Unbestimmtheit existiert bereits vor bzw. ohne eine Messung. Man kann mathematisch zeigen, dass bereits die Annahme, es gäbe in gewisser Weise keine Unbestimmtheit, und diese würde erst im Zuge von Messungen entstehen, experimentell nachweislich falsch ist. Die Unbestimmtheit ist eine (mathematische) Eigenschaft der Quantenobjekte an

Harald1970 hat Folgendes geschrieben:
Kann man dann ein Quantenobjekt nicht als eine Urne, die sämtliche möglichen Zustände enthält betrachten, und die Messung als ein ziehen?

Das ist definitiv falsch. Kombinatorik und Wahrscheinlichkeitsrechnungen auf Basis dieser klassischen Urnenmodelle führen zu explizit falschen Ergebnissen (Bose-Einstein bzw. Fermi-Dirac Statistik anstelle der klassischen Boltzmann Statistik; Bellsche Ungleichung; Kochen-Specker-Theorem)

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
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