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Nachricht |
cerebral
Anmeldungsdatum: 30.05.2013
Beiträge: 22
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 cerebral Verfasst am: 30. Mai 2013 23:13 Titel: Zustände Quantenwelt |
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Meine Frage:
Hallo,
es geht mir primär um das Verständnis der Aussagbarkeit der Orte von Teilchen. Mit heutigen Messmethoden ist es nicht möglich noch kleinere
Dimensionen zu beobachten. Die Unschärferelation tritt ein.
Es ist mir allerdings durchaus nicht klar warum diese Aussage getroffen wurde. Ist die Quantenwelt definitiv unscharf oder nur weil es keine Methode gibt sie zu messen. Letzteres würde bedeuten, dass wir es nicht wissen können sie aber trotzdem eindeutig sein kann.
Meine Ideen:
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frustudent
Gast
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| frustudent Verfasst am: 30. Mai 2013 23:23 Titel: |
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Die Heisenbergsche Unschärferelation gilt, unabhängig davon ob man misst oder nicht. Sie ist also nicht auf die Messung beschränkt, sondern beschreibt die tatsächliche physikalische Realität. |
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cerebral
Anmeldungsdatum: 30.05.2013
Beiträge: 22
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| cerebral Verfasst am: 31. Mai 2013 00:08 Titel: |
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| frustudent hat Folgendes geschrieben: | | Die Heisenbergsche Unschärferelation gilt, unabhängig davon ob man misst oder nicht. Sie ist also nicht auf die Messung beschränkt, sondern beschreibt die tatsächliche physikalische Realität. |
Gibt es dafür irgendeinen Beleg? Ich würde ja gern alles glauben, aber leider
ist dem nicht so. Eine meiner Schwächen ist es etwas zu lernen ohne genau dahinter zu steigen. Ich weiß unseren Gehirnen ist es vorenthalten die Gesetze der Quantenwelt zu ersinnen, aber es sollte doch zumindest eine logische Herleitung für dieses Problem geben. |
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frustudent
Gast
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| frustudent Verfasst am: 31. Mai 2013 08:24 Titel: |
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Klar, man kann es mathematisch herleiten.
Allerdings ist die Herleitung wahrscheinlich nur für Physiker nachvollziehbar, weil da doch etwas an Mathematik benötigt wird. |
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nondatur
Anmeldungsdatum: 31.05.2013
Beiträge: 10
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| nondatur Verfasst am: 31. Mai 2013 08:43 Titel: |
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Naja einfachste Herleitungen behandeln eben die Unschärferelation nur für Spezialfälle ( bspw. die Orts-Impuls-Unschärfe). Eine schöne Herleitung hab ich in nem Vortrag der Uni Ulm gefunden:
http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/nawi.inst.220/lehre/Hauptseminar_SS2009/hs_vortrag_alpert.pdf
Eine kurze herleitungsskizze :
1.)Zeitliche Dynamik ist gleich dem Impulsraum der Gauß-Wellenfunktion eines Systems.
2.)Orts- bzw. Impulsbreite ist definiert als der Wert, für den das Betragsquadrat der Funktion auf 1/e abgefallen ist.
3.)Für das Produkt von Ort und Impuls gilt in diesem Minimalfall dass es gleich h/2 ist.
4.) Für alle anderen Amplituden ist die Unschärfe größer -> größer-gleich in der Ungleichung
das ist so der einfache Fall, allgemeinere Unschärferelationen werden ohne Funktionalanalysis schon schwierig. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 31. Mai 2013 11:06 Titel: |
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| cerebral hat Folgendes geschrieben: | | frustudent hat Folgendes geschrieben: | | Die Heisenbergsche Unschärferelation gilt, unabhängig davon ob man misst oder nicht. Sie ist also nicht auf die Messung beschränkt, sondern beschreibt die tatsächliche physikalische Realität. |
Gibt es dafür irgendeinen Beleg? Ich würde ja gern alles glauben, aber leider
ist dem nicht so. Eine meiner Schwächen ist es etwas zu lernen ohne genau dahinter zu steigen. Ich weiß unseren Gehirnen ist es vorenthalten die Gesetze der Quantenwelt zu ersinnen, aber es sollte doch zumindest eine logische Herleitung für dieses Problem geben. |
Es gibt mehrere Herleitungen, die jedoch mathematisch anspruchsvoll sind: speziell Fouriertransformation, i.A. Hilbertraumgeometrie für beliebige Obervablen. Im einfachsten Fall der Fouriertransformation gilt für die Wellenfunktion im Ortsraum, dass sie umso breiter (schmäler) wird, je schmäler (breiter) die Wellenfunktion im Impulsraum wird.
Aber einen Beleg gibt es natürlich, nämlich die Tatsache, dass der Formalismus der QM offensichtlich die Realität korrekt beschreibt. Und aus diesem Formalismus folgt die Unschärfe eines Quantenzustandes ohne jegliche Zusatzannahme (z.B. einer Messung). D.h. die Unschärfenrelation gilt mathematisch exakt für die Quantenzustände. Inwieweit diese Quantenzustände nun als "Realität" oder nur als "Modell der Realität" betrachtet werden, ist eine eher philosophische Frage.
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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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cerebral
Anmeldungsdatum: 30.05.2013
Beiträge: 22
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| cerebral Verfasst am: 31. Mai 2013 11:39 Titel: |
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Inwieweit bezieht der mathematische Formalismus denn eine 'aktive Beobachtungsenergie' mit ein, wenn überhaupt?
Wenn ich eine solche Energie miteinbeziehen würde, würde es ja nicht bedeuten, dass die Realität auch so ist, weil man ja wieder keine unabhängige Beobachtung hätte. (unabhängige Beobachtungen kann man
ja auch nicht realisieren, ob mathematisch oder experimentell) |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 31. Mai 2013 21:44 Titel: |
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Es wird keinerlei Messung, Wechselwirkung (mit Apparat, Umwelt, ...), Energie bzw. Energieaustausch o.ä. betrachtet.
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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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cerebral
Anmeldungsdatum: 30.05.2013
Beiträge: 22
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| cerebral Verfasst am: 31. Mai 2013 21:53 Titel: |
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So,so. Da will ich nicht weiter nachbohren.
Ich hatte nur die leichte Befürchtung, dass die Physik etwas vorschnell
Schlüsse in Bezug auf die Unbeobachtbarkeit gezogen hat.
Macnhmal sieht es so aus als wenn die Physik nur das Messbare als die einzige
Wahrheit annimmt. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8581
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| jh8979 Verfasst am: 31. Mai 2013 21:55 Titel: |
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| cerebral hat Folgendes geschrieben: |
Macnhmal sieht es so aus als wenn die Physik nur das Messbare als die einzige
Wahrheit annimmt. |
Nein, aber das Messbare, ist das einzige womit sich die Physik per Definition beschäftigt. Alles andere ist Interpretation/Philosophie. |
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cerebral
Anmeldungsdatum: 30.05.2013
Beiträge: 22
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| cerebral Verfasst am: 31. Mai 2013 21:59 Titel: |
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Danke für die Erläuterungen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 31. Mai 2013 22:17 Titel: |
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Eine kurze mathematische Darstellung der Unschärfenrelation ohne Bezug zur QM findet man hier
http://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform#Uncertainty_principle
| cerebral hat Folgendes geschrieben: | | Ich hatte nur die leichte Befürchtung, dass die Physik etwas vorschnell Schlüsse in Bezug auf die Unbeobachtbarkeit gezogen hat. |
Keineswegs vorschnell.
| cerebral hat Folgendes geschrieben: | | Manchmal sieht es so aus als wenn die Physik nur das Messbare als die einzige Wahrheit annimmt. |
Nein. Die Physik beschränkt sich lediglich auf mathematische Modelle zu experimentell = messbar überprüfbaren Phänomenen. Sie leugnet keine "Realität oder Wahrheit hinter den Phänomenen", sie beschäftigt sich nur nicht damit bzw. benötigt sie nicht. Eine explizite Ablehnung derselben entstammt der philosophischen Richtung des Positivismus. Nun gibt es zwar Physiker, die sich selbst als Positivisten bezeichnen (z.B. Steven Hawking), allerdings ist noch lange nicht jeder Physiker auch Positivist. Ehrlicherweise sollten Physiker (als Physiker) bzgl. Realität oder Wahrheit eine agnostische Haltung einnehmen.
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