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Howisyourcat
Gast
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 Howisyourcat Verfasst am: 15. Aug 2013 06:59 Titel: Schrödingers Katze |
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Meine Frage:
Hallo miteinander. Könnte mir jemand erklären, worum es im Kern des Gedankenexperimentes "Schrödingers Katze" geht? Was haben die Kopenhagener Deutung und die Dekohärenz miteinander zu tun?
Meine Ideen:
Laut Kopenhagener Deutung sollte die Katze doch gleichzeitig im lebenden und toten Zustand verharren, solang nicht gemessen wird. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18062
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| TomS Verfasst am: 15. Aug 2013 08:50 Titel: Re: Schrödingers Katze |
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| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Hallo miteinander. Könnte mir jemand erklären, worum es im Kern des Gedankenexperimentes "Schrödingers Katze" geht? Was haben die Kopenhagener Deutung und die Dekohärenz miteinander zu tun?. |
Die Kopenhagener Deutung ist - wie der Name schon sagt - eine Deutung. Die Dekohärenz ist eine mathematisch beweisbare Schlussfolgerung aus der QM. Sie erklärt, warum wie einen klassischen Zustand beobachten (lebend, tot) anstelle einer Überlagerung. Sie erklärt jedoch nicht, welchen konkreten Zustand (z.B. lebend), denn auch nach Eintreten der Dekohärenz liegt nur eine Wahrscheinlichkeit (aber dann eben eine die mit klassischen Begriffen wie beim Münzwurf) vor, d.h. die Theorie ist nicht deterministisch.
| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Laut Kopenhagener Deutung sollte die Katze doch gleichzeitig im lebenden und toten Zustand verharren, solang nicht gemessen wird. |
Das gilt für jede Deutung der Quantenmechanik. Die Unterschiede treten in der Interpretation der Messung zu Tage. Ausnahme dürfte eine rein statistische Deutung sein, derzufolge der Quantenzustand lediglich unser Wissen kodiert, nicht jedoch die Realität.
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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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Howisyourcat
Gast
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| Howisyourcat Verfasst am: 15. Aug 2013 15:38 Titel: |
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Aber Kopenhagener Deutung und Dekohärenz sind sich doch ähnlich. Bei der Kopenhagener Deutung wird aus der superponierten Katze bei der Messung entweder eine lebende oder tote Katze.
Bei der Dekohärenz passiert dies doch durch Wechselwirkung mit der Umgebung.
Vertritt man heute eher die Kopenhagener Deutung oder die Dekohärenz?
Lässt sich die Dekohärenz aus der Quantenmechanik ableiten? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18062
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| TomS Verfasst am: 15. Aug 2013 17:58 Titel: |
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| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Aber Kopenhagener Deutung und Dekohärenz sind sich doch ähnlich. |
Nein. Ersteres ist eine mögliche Deutung der Anwendung des Formalismus auf die Realität, letzteres ist eine mathematische Schlussfolgerung im Rahmen des Formalismus mit möglichen experimentellen Tests - jedoch noch ohne Deutung bzgl. Anwendung auf die Realität.
| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Bei der Kopenhagener Deutung wird aus der superponierten Katze bei der Messung entweder eine lebende oder tote Katze. |
Genauer: man interpretiert, dass durch die Messung (ein physikalischer Vorgang) der quantenmechanische Zustand (ein mathematisches Objekt) so geändert wird, dass nach der Messung ein eindeutiger Zustand vorliegt (sogenannter Kollaps). Wie und warum ein physikalischer Vorgang (die Messung) ein mathematisches Objekt beeinflusst, und warum diese Messung nicht den quantenmechanischen Gesetzen folgt, kann die Kopenhagener Deutung nicht erklären. Die Messung kann nicht mit quantenmechanischen Gesetzen beschrieben werden, denn denen zu folge gibt es ja genau keinen Kollaps!
| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Bei der Dekohärenz passiert dies doch durch Wechselwirkung mit der Umgebung. |
Genauer: die Dekohärenz besagt, dass durch die WW mit der Umgebung der verallgemeinerte quantenmechanische Zustand „Katze = Überlagerung lebend + tot“ in einen anderen verallgemeinerten quantenmechanische Zustand übergeht, der von dem Zustand „Katze = entweder lebend oder tot“ praktisch nicht zu unterscheiden ist. Auch hier bleibt ein „entweder oder“.
Man kommt auch hier nicht ohne eine weitere Deutung der Anwendung dieser verallgemeinerten Zustände bzgl. der Realität aus.
| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Vertritt man heute eher die Kopenhagener Deutung oder die Dekohärenz? |
Äpfel und Birnen. Ist es heute wärmer als es der Mount Everest hoch ist?
| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Lässt sich die Dekohärenz aus der Quantenmechanik ableiten? |
Ja
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 15. Aug 2013 18:16 Titel: Re: Schrödingers Katze |
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| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Könnte mir jemand erklären, worum es im Kern des Gedankenexperimentes "Schrödingers Katze" geht? |
Da geht es um den Unterschied zwischen dem Verhalten von Quantenobjekten und makroskopischen Objekten unserer Erfahrungswelt. Wäre die Katze ein Quantenobjekt, dann könnte sie sich tatsächlich in einem entarteten Zustand von tot und lebendig befinden. Eine echte Katze ist aber entweder tot oder lebendig. Die Frage ist nun, wie dieses unterschiedliche Verhalten zu erklären ist und da kommt die Dekohärenz ins Spiel. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 15. Aug 2013 22:29 Titel: Re: Schrödingers Katze |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Könnte mir jemand erklären, worum es im Kern des Gedankenexperimentes "Schrödingers Katze" geht? |
Wäre die Katze ein Quantenobjekt, dann könnte sie sich tatsächlich in einem entarteten Zustand von tot und lebendig befinden. Eine echte Katze ist aber entweder tot oder lebendig. |
Und genau auf diese Absurdität wollte Schrödinger hinweisen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18062
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2013 07:11 Titel: Re: Schrödingers Katze |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Könnte mir jemand erklären, worum es im Kern des Gedankenexperimentes "Schrödingers Katze" geht? |
Wäre die Katze ein Quantenobjekt, dann könnte sie sich tatsächlich in einem entarteten Zustand von tot und lebendig befinden. Eine echte Katze ist aber entweder tot oder lebendig. |
Und genau auf diese Absurdität wollte Schrödinger hinweisen. |
Nur dass wir heute wissen, dass es keine Absurdität ist.
Makroskopische Quantensystemen existieren prinzipiell in kohärenten Superpositionen, diese "zerfallen" jedoch praktisch durch die Dekohärenzeffekte.
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Xenn
Gast
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| Xenn Verfasst am: 16. Aug 2013 16:19 Titel: Photonen, Vakuum, Nullpunktenergie, Raum |
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Vakuum ist leerer Raum. Und man sagt mit der Urknalltheorie, dass das Licht sich in der Leere des nicht existenten ausbreitet und Raum bildet. So expandiert unser Universum.
Nach der Modernen Physik besitzt selbst Vakuum eine Nullpunktenergie, also sozusagen die alleinige Existenz von Raum (ohne Materie) beansprucht einen Energieaufwand um diesen zu bilden (eben die Nullpunktenergie?).
Wenn man dann sagt, dass Photonen keinerlei Masse besitzen, jedoch einen Impuls und somit Energie.
Impuls wird normalerweise definiert mit Masse multipliziert mit Geschwindigkeit (nach meinen Kenntnissen). Da Photonen nun keinerlei Massen besitzen, müssten Photonen keinen Impuls besitzen (Ich denke dies trifft aber bestimmt nicht zu, da es aus der klassischen Physik kommt und nur dort seinen geltenden Bereich besitzt?).
Der Impuls ist aber bewiesen, da man die Umlenkung der Elektronenbahn bestimmen konnte durch alleiniger Bestrahlung von Licht.
Wenn denn Photonen jedoch Impulse besitzen und übertragen, was passiert wenn 2 Photonen frontal kollidieren? Verlieren dann Photonen mit gleichem Impuls ihre Geschwindigkeit und stehen somit still im Raum mit alleinigem Besitz ihrer Nullpunktenergie? Wären sie dann nicht nur leerer Raum/Vakuum? |
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Howisyourcat
Gast
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| Howisyourcat Verfasst am: 16. Aug 2013 16:54 Titel: |
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@TomS
Bedeutet es, dass auch makroskopische Objekte ständig sich in Superposition befinden und lediglich durch die Dekohärenz in klassische Zustände zerfallen?
Im absoluten Vakuum müsste die Katze also sich überlagern? |
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 16. Aug 2013 19:18 Titel: Re: Schrödingers Katze |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | | Könnte mir jemand erklären, worum es im Kern des Gedankenexperimentes "Schrödingers Katze" geht? |
Da geht es um den Unterschied zwischen dem Verhalten von Quantenobjekten und makroskopischen Objekten unserer Erfahrungswelt. Wäre die Katze ein Quantenobjekt, dann könnte sie sich tatsächlich in einem entarteten Zustand von tot und lebendig befinden. Eine echte Katze ist aber entweder tot oder lebendig. Die Frage ist nun, wie dieses unterschiedliche Verhalten zu erklären ist und da kommt die Dekohärenz ins Spiel. |
Ich denke, das Problem liegt beim Leben selbst. Alle lebendige Wesen aggieren(ändern ihren Zustand permanent) mit der Umwelt und somit kann man diese Lebewesen niemals separat, also ohne die Umgebung vorzustellen. Es ist genauso absurd, wie sich ein ruhendes Photon vorzustellen.
Einwände? Bedenken, Ideen?
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18062
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| TomS Verfasst am: 16. Aug 2013 22:31 Titel: |
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| Howisyourcat hat Folgendes geschrieben: | Bedeutet es, dass auch makroskopische Objekte ständig sich in Superposition befinden und lediglich durch die Dekohärenz in klassische Zustände zerfallen?
Im absoluten Vakuum müsste die Katze also sich überlagern? |
Letzteres ist richtig.
Zu ersterem: es ist leider ziemlich kompliziert. Wir benötigen einen Quantenzustand |Quantenobjekt> * |Zeiger> * |Umwelt>. Das Quantenobjekt umfasst dabei die Katze plus den eigtl. Aufbau des Experimentes.
Nun bleibt in diesem Gesamtzustand die Superposition immer vollständig erhalten. Allerdings beobachten wir nie den Gesamtzustand |Quantenobjekt> * |Zeiger> * |Umwelt> sondern immer nur |Quantenobjekt> * |Zeiger>. Mathematisch bedeutet diese Reduktion auf ein Untersystem, dass dieses Untersystem klassisch erscheint, d.h. dass die Superposition sozusagen von der Umgebung getragen wird und im Untersystem |Quantenobjekt> * |Zeiger> unbeobachtbar wird.
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