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Leukippos
Anmeldungsdatum: 29.01.2019
Beiträge: 36
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 Leukippos Verfasst am: 29. Jan 2019 11:24 Titel: Grundfragen der Quantentheorie |
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Meine Frage:
Hallo Forumsmitglieder,
ich bin kein Quantentheorie-Experte, aber die QT fasziniert mich, obwohl ich an der einen oder anderen Stelle Verständnisprobleme habe, die ich hoffe mit eurer Hilfe hier auszuräumen zu können - als da wären:
1. Heisenbergs Unschärferelationen
Was ist der Grund für die Unschärfe?
1.1 Sind es die thermischen Schwingungen eines Teilchens?
1.2 Ist es möglich, Quanten so zu verstehen, dass, je kleiner die Massen werden, umso mehr der elektrodynamische (Wellen-) Charakter der Objekte zum Tragen kommt und sie deshalb unschärfer werden?
1.3 Ist es die Wechselwirkung der nicht störungsfreien Messung, z.B. der Compton-Effekt?
1.4 Kann man aus der Tatsache, dass man unscharf misst, folgern, dass das Objekt auch unscharf ist? If ja, was ist an dem Objekt unscharf? Sind die Ränder ausgefranst, oder wie?
1.5 Die Kopenhagener Deutung negiert Determinismus & Kausalität. Wie kommt es dann, dass die Experimente & Messungen hoch reproduzierbar sind, was doch zwingend Kausalität voraussetzt?
2. Doppelspalt
2.1 Ist es möglich, Quanten so zu verstehen, dass, je kleiner die Massen werden, umso mehr der elektrodynamische (Wellen-) Charakter der Objekte zum Tragen kommt und sie deshalb Interferenz mit sich selbst zeigen?
2.2 Wenn die DS-Versuche jeweils mit nur einem Objekt (z.B. Elektron) durchgeführt werden, bezieht sich die Auswertung des Detektorschirms doch immer auf das Verhalten eines Ensembles von Teilchen; wäre es nicht stringenter, man würde wirklich nur einen einzigen Auftreffpunkt auswerten, wenn man denn einen Detektor mit so hoher Auflösung hat; ist nicht erst dann wirklich die Selbstinterferenz bewiesen?
2.3 Könnte man die Superposition mit folgender Analogie vergleichen:
Eine Person P fliegt von Berlin nach Paris, wo er von einem Freund F abgeholt wird. Nach dem Einchecken in Berlin gibt P per SMS F Bescheid, der daraufhin die Wahrscheinlichkeit W berechnet, dass P in Paris ankommt und nicht einen letalen Absturz erleidet. Nun befindet sich nach der Kopenhagener Deutung P während des Fluges in einer Superposition von Leben (kommt in Paris an) & Tod (letaler Absturz) ? ähnlich wie Schrödingers Katze. Das ist aber offensichtlich eben nicht der Fall, weil P während des Fluges ständig mit seiner Frau telefoniert, also lebt. Ist es nicht vielmehr so, dass nicht die Objekte sich in einer Superposition befinden, sondern lediglich die mathematisch eruierten Möglichkeiten?
Weiter heißt es, dass ?^2 nichts über das Objekt (P, e-) während des Fluges aussagt, sondern im Falle der Messung bzw. des Betretens des Pariser Bodens die Glg. auf 1 kollabiert. Aber zumindest im Falle von P kann man doch behaupten, dass sich W bei Annäherung an Paris kontinuierlich der 1 nähert & schließlich erreicht; so müsste es eigentlich auch im Falle des e- sein, oder?
Meine Ideen:
Ist es möglich, Quanten so zu verstehen, dass, je kleiner die Massen werden, umso mehr der elektrodynamische (Wellen-) Charakter der Objekte zum Tragen kommt und sich der Dualismus so manifestiert? |
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Corbi
Anmeldungsdatum: 17.07.2018
Beiträge: 296
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| Corbi Verfasst am: 01. Feb 2019 00:03 Titel: |
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| Zitat: | 1. Heisenbergs Unschärferelationen
Was ist der Grund für die Unschärfe? |
Mit dieser Frage beschäftigt sich die Physik garnicht. Wir wissen nicht warum die physikalischen Gesetze so sind wie sie sind. Wir können sie lediglich beschreiben. Die Unschärfe ist einfach eine Eigenschaft von Quantenobjekten, genauso wie es eine Eigenschaft von Ladungen ist sich gegenseitig anzuziehen oder abzustoßen. Aber warum die Ladungen das tun wissen wir nicht.
| Zitat: | | 1.1 Sind es die thermischen Schwingungen eines Teilchens? |
Nein, damit hat es nicht direkt etwas zu tun. Auch Teilchen an der absoluten Temperaturuntergrenze unterliegen der Unschärferelation.
| Zitat: | | Ist es möglich, Quanten so zu verstehen, dass, je kleiner die Massen werden, umso mehr der elektrodynamische (Wellen-) Charakter der Objekte zum Tragen kommt und sie deshalb unschärfer werden? |
Das trifft in gewisser Weise zu: (https://de.wikipedia.org/wiki/Materiewelle)
Die Wellenlänge eines Quantenobjekts hängt von dessen Impuls ab (je größer der Impuls desto kleiner die Wellenlänge. Welleneigenschaften bedeuten vorallem Beugung und Interferenz. Beugung ist dann beobachtbar wenn die Wellenlänge in der Größenordnung des Beugungsobjektes liegt. Ein Objekt mit einer großen Masse und großen Geschwindigkeit hat eine sehr kleine Wellenlänge und wird daher um sehr kleine Teilchen herumgebeugt(quasi nicht bemerkbar). Ein Quantenobjekt mit einer sehr kleinen Masse dagegen hat eine vergleichsweise große Wellenlänge und kann somit an einem Doppelspalt gebeugt werden.
| Zitat: | | 1.3 Ist es die Wechselwirkung der nicht störungsfreien Messung, z.B. der Compton-Effekt? |
Das Problem bei der Sache ist eben, dass wir die Welt in unseren gewöhnlichen klassischen Begriffen(wie Ort, Geschwindigkeit, Impuls...) beschreiben möchten, diese Begriffe aber nur bedingt auf Quantenobjekte zutreffen. Quantenobjekte haben einfach eine völlig andere Natur als die uns sonst bekannten makroskopischen Objekte. Ein Quantenobjekt hat einfach keinen wohldefinierten Ort und auch keinen wohldefinierten Impuls. Wenn wir diese observablen aber trotzdem versuchen zu bestimmen kommen wir in Schwierigkeiten. Wenn du den Ort und die Geschwindigkeit eines makroskopischen Objektes bestimmen willst, dann bestrahlst du es in der Regel mit Licht und aus dem reflektierten Licht kannst du sehr einfach den Ort und die Geschwindigkeit des Objekts bestimmen. Wenn du nun aber ein Quantenobjekt beobachten möchtest und es mit Licht bestrahlst, dann kannst du den Ort umso genauer bestimmen je kleiner die Wellenlänge des Lichts ist, gleichzeitig überträgst du mit einer kleineren Wellenlänge aber einen größeren Impuls auf das Teilchen. Und genau das ist auch die Aussage der Unschärferelation: je genauer du den Ort eines Teilchens bestimmen kannst, desto ungenauer kannst du dessen Impuls bestimmen. Das Teilchen an sich selbst ist auch nicht "unscharf" es ist vielmehr in einem uns unvorstellbaren Zustand. Es ist in den klassischen physikalischen Beschreibungen "unscharf". Wenn wir das Teilchen beobachten versuchen wir es in unsere klassische Beschreibung zu "zwingen". Diese Beschreibung trifft aber nicht zu und genau das ist die Unschärfe.
| Zitat: | | 1.5 Die Kopenhagener Deutung negiert Determinismus & Kausalität. Wie kommt es dann, dass die Experimente & Messungen hoch reproduzierbar sind, was doch zwingend Kausalität voraussetzt? |
Das stimmt, die Kopenhagener Deutung negiert Kausalität. Die Bewegung eines einzelnen Teilchens lässt sich nicht vorhersagen. Allerdings lassen sich statistische Verteilungen sehr exakt vorhersagen (Beispiel: Doppelspalt, wo ein einzelnes Teilchen auf dem Schirm auftreffen wird, kann man nicht vorhersagen, wenn man nun aber eine sehr große Menge an Teilchen auf den Spalt feuert, kann man mit sehr großer Genauigkeit sagen, wieviele Teilchen wo auftreffen werden. Und die Beobachtung dieser Verteilung ist reproduzierbar) |
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Leukippos
Anmeldungsdatum: 29.01.2019
Beiträge: 36
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| Leukippos Verfasst am: 01. Feb 2019 16:11 Titel: |
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Hallo Corbi,
das waren sehr informative Antworten! Vielen Dank!
Nur bei der letzten Antwort möchte ich nochmal nachhaken:
Wenn bei Quanten die Kausalität außer Kraft gesetzt ist, wie kommt es dann zu dieser hohen Reproduzierbarkeit (hR) - auch der statistischen Aussagen?
hR heißt ja: gleiche Bedingungen => gleiche Resultate.
dem liegt ja zwingend die Kausalität zugrunde; wäre dem nicht so, würde ich als Resultate wilde Streuungen bekommen, oder? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 01. Feb 2019 21:34 Titel: |
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| Leukippos hat Folgendes geschrieben: | Wenn bei Quanten die Kausalität außer Kraft gesetzt ist, wie kommt es dann zu dieser hohen Reproduzierbarkeit - auch der statistischen Aussagen?
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Weil die Wellenfunktion und damit die Wahrscheinlichkeitsverteilung für Ereignisse oder Messwerte der streng deterministischen Schrödingergleichung folgt.
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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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Leukippos
Anmeldungsdatum: 29.01.2019
Beiträge: 36
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| Leukippos Verfasst am: 02. Feb 2019 15:56 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Leukippos hat Folgendes geschrieben: | Wenn bei Quanten die Kausalität außer Kraft gesetzt ist, wie kommt es dann zu dieser hohen Reproduzierbarkeit - auch der statistischen Aussagen?
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Weil die Wellenfunktion und damit die Wahrscheinlichkeitsverteilung für Ereignisse oder Messwerte der streng deterministischen Schrödingergleichung folgt. |
Habe ich das richtig verstanden: indeterministische Objekte, also Objekte, deren Verhalten nicht durch Anf.- & Randbedingungen det, sind, werden durch die deterministische Psi-Fkt. bzw. Psi^2 zu einer reproduzierbaren Verteilung det.? Eine Glg. kann keine Wirkung auf materielle Objekte ausüben, da sie nur beschreibenden Charakter hat. Was veranlasst die Objekte vom Indet. zum Det. zu wechseln? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 02. Feb 2019 23:18 Titel: |
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| Leukippos hat Folgendes geschrieben: | | Eine Glg. kann keine Wirkung auf materielle Objekte ausüben ... |
Das hat auch niemand behauptet.
| Leukippos hat Folgendes geschrieben: | | Was veranlasst die Objekte vom Indet. zum Det. zu wechseln? |
Nichts, denn die einzelnen “Objekte” verhalten sich nicht deterministisch sondern folgen einer Wahrscheinlichkeitsverteilung.
Stell’ dir eine Urne vor, in der zu jedem beliebigen Zeitpunkt t immer genau N Kugeln sind, und zwar für jede Zahl z = 1..49 immer eine genau bekannte, jedoch mit der Zeit variable Anzahl
)
mit
)
Die Wahrscheinlichkeit, eine Kugel mit einer Zahl z zu ziehen, lautet
 = n_z(t) / N)
Welche Zahl z du zu einem Zeitpunkt t genau ziehen wirst ist nicht deterministisch, aber die Wahrscheinlichkeitsverteilung selbst ist deterministisch.
In der Quantenmechanik ist dies ähnlich: die Wellenfunktion und damit die Wahrscheinlichkeitsdiche folgen der deterministischen Schrödingergleichung.
EDIT:
Wir können uns gerne unterschiedliche Interpretationen der Quantenmechanik anschauen. Für den Anfang darfst du jedoch von einem rein stochastischen Verhalten ohne weitere Begründung ausgehen.
Eine interessante Interpretationen der Quantenmechanik stammt von de Broglie und Bohm. Hier folgt ein “gedachtes” Ensemble klassischer Teilchen tatsächlichen dieser Wahrscheinlichkeitsdiche als realer Teilchendichte. Dieser Ansatz hat jedoch auch unnatürliche Eigenschaften, z.B. ist in einem Experiment oft zu keinem Zeitpunkt ein Ensemble vorhanden sondern immer nur ein einziges Quantenobjekt; das Ensemble “entsteht” erst im Laufe der Zeit. Darüberhinaus verliert dieser Ansatz an Attraktivität, wenn man Spin u.a. Quantenzahlen einbeziehen möchte und zur relativistischen Quantenfeldtheorie übergeht.
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Leukippos
Anmeldungsdatum: 29.01.2019
Beiträge: 36
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| Leukippos Verfasst am: 03. Feb 2019 12:01 Titel: Grundfragen der Quantentheorie |
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Hallo TomS,
1) gibt es Ansätze, die de-Broglie-Bohm-QT weiterzuentwickeln und in eine relativist. Form zu bringen?
2) Ist dir die deterministische Synthetische QT des Physikers & Philosophen Ulrich Hoyer bekannt? Sie ist eine konsequent statistische Weiterentwicklung der Boltzmann-Statistik, derer sich Planck ja auch bedient hatte. B hatte die Zahl der Teilchen, weil sehr groß, gegen Unendlich gehen lassen, um integrieren zu können. Diese Vereinfachung macht H nicht und erhält auf diese Weise sämtliche Resultate der konvent. QT.
Aus methodischer Sicht ist sie sauber begründet, nämlich in der o.a. Statistik, sauber abgeleitet und sauber interpretiert; man muss ihr den statist. Charakter nicht aufdrücken, wie Born es tat, sondern er ergibt folgerichtig aus der Begründung & stat. Behandlung.
Lit.: Ulrich Hoyer, Synthetische Quantentheorie, Georg Olms Verlag |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 03. Feb 2019 12:31 Titel: Re: Grundfragen der Quantentheorie |
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| Leukippos hat Folgendes geschrieben: | Hallo TomS,
1) gibt es Ansätze, die de-Broglie-Bohm-QT weiterzuentwickeln und in eine relativist. Form zu bringen? |
Ja, siehe hier, insbs. auch die Quellenangaben: De Broglie–Bohm theory
Das Problem ist eher, dass die Darstellung ihren Reiz verliert: die ursprüngliche Idee waren klassische Teilchen in einem Quantenpotential (Führungsfeld). Bei Hinzunahme von Spin, Isospin / Flavor, Color, ... tragen jedoch nicht mehr die Teilchen sondern die Felder diese Eigenschaften. Auch wenn es irgendwie funktioniert, geht der Sinn der Idee irgendwie verloren.
Wenn es dich ernsthaft interessiert, empfehle ich dir, hier https://www.physicsforums.com/ mit Nicolic seine Arbeiten zu diskutieren.
| Leukippos hat Folgendes geschrieben: |
2) Ist dir die deterministische Synthetische QT des Physikers & Philosophen Ulrich Hoyer bekannt? |
Nein.
Mir fällt nur auf, dass Hoyer weder englisch veröffentlicht noch Papers auf https://arxiv.org/search/ publiziert. Ich finde weder vernünftigen Besprechungen, noch sehe ich, dass die Arbeit in der philosophischen Diskussion der Quantenmechanik irgendwo zitiert würde.
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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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Leukippos
Anmeldungsdatum: 29.01.2019
Beiträge: 36
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| Leukippos Verfasst am: 03. Feb 2019 13:42 Titel: Grundfragen der Quantentheorie |
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Hi TomS,
Du schreibst; "Mir fällt nur auf, dass Hoyer weder englisch veröffentlicht noch Papers auf https://arxiv.org/search/ publiziert. Ich finde weder vernünftigen Besprechungen, noch sehe ich, dass die Arbeit in der philosophischen Diskussion der Quantenmechanik irgendwo zitiert würde."
Ja, leider. Er war Professor für Naturphilosophie an der WWU Münster.
Hab' vielen Dank für die Hinweise bzgl. Bohm - das interessiert mich. |
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Leukippos
Anmeldungsdatum: 29.01.2019
Beiträge: 36
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| Leukippos Verfasst am: 15. Feb 2019 13:01 Titel: |
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Was die Bohmsche Quantentheorie vermeintlich disqualifiziert, ist, dass sie nicht kovariant gegen Lorentztrafos ist.
Wenn ich die LT richtig verstehe, stellen sie sicher, dass durch die Kovarianz kein Bezugssystem ausgezeichnet wird und die entsprechenden Glg. somit unabhängig von irgendeinem Bezugssystem, mithin "universell" gelten.
Meine Frage geht dahin, ob die Forderung nach Kovarianz gegen LT nicht überstrapaziert wird.
Der österreichische Physiker Sallhofer bemängelt an der Kopenhagener D.: „Denn durch die dänische Deutung fallen die umfassenden, topinformativen, analytischen Aussagen der Wellenfunktionskomponenten als nichtssagende Wahrscheinlichkeitsdaten unter den Tisch. Dadurch wiederum sind die Theoretiker gezwungen, sich mit dem stumpfen, unsicheren und unergiebigen Instrumentarium der Symmetrien herumzuschlagen.“ (Hans Sallhofer, Sackgasse Quantenphysik, Universitas-Verlag 2000 S. 71 u.a.).
Warum sollte es nicht ein Bezugssystem geben, welches vllt. doch ausgezeichnet ist und das man charakterisieren kann?
Soweit ich verstanden habe, führte Einstein die Äthervorstellung, die er aus der SRT entfernt hatte, durch die Hintertür in die ART wieder ein, aber wohl eher als Gravitationsäther.
Gibt es Ansätze, die davon ausgehen, dass Raum & Materie (die, wie ich vermute, grundsätzlich elektrodynamischer Natur ist) identisch sein könnten, so dass ponderable Materie nichts anderes ist als stehendes oder verdichtetes "Licht"?
Das würde auch Bohms Vorstellung entsprechen.
Da ich die Bohm'sche QT als wesentlich klarer & "realistischer" als die Kopenhagener Version bezeichnen möchte, meine ich, dass sie unterschätzt wird. Selbst Bell hatte sich sein Leben lang für die de-Broglie-Bohm-QT eingesetzt. Was, wenn Bohm's Führungsfeld der Raum selbst ist?
Sallhofer behauptet, dass Elektrodynamik & Quantentheorie formal identische Theorien sind, dergestalt, dass das Produkt aus Elektrodynamik und Paulivektor gleich Wellenmechanik ist (Maxwell-Dirac-Isomorphie).
Durch das o.a. Verfahren wird die Maxwell-Elektrodynamik in die Dirac-Form transformiert.
Dadurch ergibt sich, „dass zentralsymmetrische Partikellösungen, die von der Elektrodynamik in ihrer Maxwellform nicht zu haben sind, möglich werden.“
Aufgrund dieser formalen Identität „kann man annehmen, dass die Quantenphysik eine Elektrodynamische Theorie ist … so dass die Materie als stehendes Licht verstanden werden könnte … Eine Partikel besteht im Allgemeinen aus elektromagnetischen Wellen, deren Energieschwerpunkt sich als Massenpunkt mitteilt“ (Ehrenfest).
Ist da was dran? |
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Assarhaddon
Anmeldungsdatum: 14.03.2019
Beiträge: 25
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| Assarhaddon Verfasst am: 14. März 2019 18:52 Titel: |
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Wenn ich die Schrödinger-Glg. richtig verstehe, gibt sie keine Auskunft über das Verhalten eines Teilchens, sondern lediglich ein "Angebot" von Möglichkeiten, bei einer Messung eine dieser Möglichkeiten realisiert zu sehen.
Warum wird dann (fast) immer so getan, als wäre die Superposition ein realer Zustand von Teilchen - oder schlimmer noch: von Katzen? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 14. März 2019 21:52 Titel: |
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| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | Wenn ich die Schrödinger-Glg. richtig verstehe, gibt sie keine Auskunft über das Verhalten eines Teilchens, sondern lediglich ein "Angebot" von Möglichkeiten, bei einer Messung eine dieser Möglichkeiten realisiert zu sehen.
Warum wird dann (fast) immer so getan, als wäre die Superposition ein realer Zustand von Teilchen - oder schlimmer noch: von Katzen? |
Das ist keine Frage der Schrödingergleichung, sondern der Interpretation der Schrödingergleichung bzw. der Quantenmechanik.
1) Man kann die Quantenmechanik rein stochastisch interpretieren, verzichtet dabei jedoch vollständig auf die Option, etwas über die Realität aussagen zu können.
2) Man kann die Quantenmechanik auch realistisch interpretieren, akzeptiert dann auch die Superposition makroskopischer Zustände, und muss den Kollaps aus rein logischen Gründen eliminieren.
Es wird - wenn man mit Experten spricht - nicht fast immer so getan, als ob die Superposition ein Abbild der Realität ist. Viele Physiker tendieren klar zu (1). Umgekehrt gibt es auch ernstzunehmende Kollegen, die (2) zuneigen - mit allen Konsequenzen. Leider gibt es auch Physiker, die sich diesen Fragen der Metaphysik äußern, jedoch gleichzeitig Metaphysik ablehnen ... da kommt nichts gescheites dabei raus.
Welche Meinung bzgl. (1) oder (2) vertrittst du? Und warum?
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Assarhaddon
Anmeldungsdatum: 14.03.2019
Beiträge: 25
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| Assarhaddon Verfasst am: 15. März 2019 14:43 Titel: |
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| Zitat: | | Welche Meinung bzgl. (1) oder (2) vertrittst du? Und warum? |
Wenn ich etwas über die Mikro-Natur erfahren will, wie sie funktioniert, dann ist (1) indiskutabel.
Bei (2) stört mich die Superposition, es sei denn, sie ist elektrodynamischer Natur und real beobachtbar. Ich blicke da aber noch nicht so durch.
Weiter oben steht, dass Quanten „in gewisser Weise“ so zu verstehen seien, dass, je kleiner die Massen werden, umso mehr der elektrodynamische (Wellen-) Charakter der Objekte zum Tragen kommt ….“
Dies hat – so weiter – mit de-Broglies Materiewellen zu tun, welche gewissermaßen in der Schrödinger-Glg. verarbeitet wurden.
Dann heißt es bei Wiki: „Die Schrödingergleichung ist deterministisch, das heißt, dass ihre Lösungen bei Vorgabe von Anfangsbedingungen eindeutig sind.“
Seine Wellenpakete waren ja wohl mal eine Option, scheinen aber auseinanderzulaufen.
Gibt es gar keine Möglichkeit, die Bahn eines Teilchens/Wellenpaketes nachzuvollziehen?
Beim Photoelektrischen Effekt scheint die Sachlage eigentlich klar zu sein: ein Photon kollidiert mit einem Elektron und löst es aus dem Metall.
Ist der Weg dieses Photons beschreibbar? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 16. März 2019 01:28 Titel: |
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| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich etwas über die Mikro-Natur erfahren will, wie sie funktioniert, dann ist (1) indiskutabel. |
Es ist eine rein philosophische Annahme, dass du erfahren kannst, wie die Natur funktioniert. Zunächst hast du nur Zugang zu beobachtbaren Phänomenen.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Bei (2) stört mich die Superposition, es sei denn, sie ist elektrodynamischer Natur und real beobachtbar. |
Mit Elektrodynamik hat gar das nichts zu tun.
Die Superposition ist zunächst mathematisch notwendig, um die korrekten Vorhersagen zu erhalten. Direkt beobachtbar ist sie nicht (weil sich z.B. ein Interferenzmuster aus Punkten einzelner Teilchen zusammensetzt). Wenn du jedoch nach dem Mechanismus suchst, wie die Natur funktioniert, ist keine Alternative zur Quantenmechanik mit Superposition bekannt. D.h. dann musst du die Quantenmechanik vollumfänglich akzeptieren - mit allen bizarr erscheinenden Schlussolgerungen
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Dann heißt es bei Wiki: „Die Schrödingergleichung ist deterministisch, das heißt, dass ihre Lösungen bei Vorgabe von Anfangsbedingungen eindeutig sind.“ |
Richtig.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Seine Wellenpakete waren ja wohl mal eine Option, scheinen aber auseinanderzulaufen. |
Was meinst du mit Option?
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es gar keine Möglichkeit, die Bahn eines Teilchens/Wellenpaketes nachzuvollziehen? |
Es gibt und es gilt ausschließlich die Schrödingergleichung. Insofern ist auch der klassische Teilchenbegriff sekundär.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | Beim Photoelektrischen Effekt scheint die Sachlage eigentlich klar zu sein: ein Photon kollidiert mit einem Elektron und löst es aus dem Metall.
Ist der Weg dieses Photons beschreibbar? |
Nein, ist er nicht.
Letztlich benötigst du zur Berechnung des photoelektrischen Effekts die QED, und da wird’s noch unanschaulicher.
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Assarhaddon
Anmeldungsdatum: 14.03.2019
Beiträge: 25
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| Assarhaddon Verfasst am: 16. März 2019 15:29 Titel: |
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| Zitat: | | Es ist eine rein philosophische Annahme, dass du erfahren kannst, wie die Natur funktioniert. Zunächst hast du nur Zugang zu beobachtbaren Phänomenen. |
Naja, es ist m.E. eine Aufgabe der Naturphilosophie, die beobachteten Phänomene zu deuten und ein verständliches Bild daraus zu konstruieren.
| Zitat: | | ie Superposition ist zunächst mathematisch notwendig, um die korrekten Vorhersagen zu erhalten. Direkt beobachtbar ist sie nicht (weil sich z.B. ein Interferenzmuster aus Punkten einzelner Teilchen zusammensetzt). Wenn du jedoch nach dem Mechanismus suchst, wie die Natur funktioniert, ist keine Alternative zur Quantenmechanik mit Superposition bekannt. D.h. dann musst du die Quantenmechanik vollumfänglich akzeptieren - mit allen bizarr erscheinenden Schlussolgerungen |
Wie du sagst: „mathematisch notwendig“! Dann dürfte man nach meinem Dafürhalten auch nicht behaupten, dass Teilchen sich in S. befinden, wenn es nur die rechnerischen Wahrscheinlichkeiten sind und die Schröd.-Glg. nichts über den Zustand aussagen kann.
Das ist – philosophisch-methodisch – eine Substantialisierung von mathem. Glg.-en, - das ist reinster Platonismus (Heisenberg war ja auch Platonist)
Die Teilchen sind nicht an sich unbestimmt, wir wissen einfach nichts über sie, was sie tun, oder?!
| Zitat: | | Was meinst du mit Option? |
Schrödinger hat lange Zeit vergeblich versucht, die Wellenpakete als Teilchen zu deuten, um damit seiner psi-Fkt. (nicht psi2) einen realen Sinn zu geben.
And by the way: hat man das Problem der umlaufenden (und doch strahlungsfreien) Elektronen lösen können? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 16. März 2019 16:17 Titel: |
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| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Es ist eine rein philosophische Annahme, dass du erfahren kannst, wie die Natur funktioniert. Zunächst hast du nur Zugang zu beobachtbaren Phänomenen. |
Naja, es ist m.E. eine Aufgabe der Naturphilosophie, die beobachteten Phänomene zu deuten und ein verständliches Bild daraus zu konstruieren. |
Ich widerspreche dir nicht, dass die Physik eine Erklärung für die Mechanismen liefern soll, nicht nur eine Beschreibung der Phänomene. Das ist auch meine Meinung, aber es ist nicht die einzig mögliche.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | Die Superposition ist zunächst mathematisch notwendig, um die korrekten Vorhersagen zu erhalten. Direkt beobachtbar ist sie nicht (weil sich z.B. ein Interferenzmuster aus Punkten einzelner Teilchen zusammensetzt). Wenn du jedoch nach dem Mechanismus suchst, wie die Natur funktioniert, ist keine Alternative zur Quantenmechanik mit Superposition bekannt. D.h. dann musst du die Quantenmechanik vollumfänglich akzeptieren - mit allen bizarr erscheinenden Schlussolgerungen |
Wie du sagst: „mathematisch notwendig“! Dann dürfte man nach meinem Dafürhalten auch nicht behaupten, dass Teilchen sich in S. befinden, wenn es nur die rechnerischen Wahrscheinlichkeiten sind und die Schröd.-Glg. nichts über den Zustand aussagen kann. |
Richtig, wenn man ausschließlich auf der Ebene der Phänomene bleibt, darf man das nicht sagen.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Heisenberg war ja auch Platonist |
Heisenberg hat m.E. keine wirklich konsistente Philosophie vertreten.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Die Teilchen sind nicht an sich unbestimmt, wir wissen einfach nichts über sie, was sie tun, oder?! |
Wenn man von Teilchen sprechen möchte, dann ausschließlich stochastisch und auf Ebene der Erscheinungen. Die Schrödingergleichung beschreibt Wellen. Die Idee eines klassischen Teilchenbegriffes liefert diverse Inkonsistenzen, z.B. können klassische Teilchen nicht mit sich selbst interferieren, sie könn nicht verschränkt sein, usw.
Wenn du die Quantenmechanik als Beschreibung der Realität eines einzelnen Quantensystems auffassen möchtest, dann musst du den klassischen Teilchenbegriff völlig aufgeben und musst die Realität der Wellenfunktion, ihrer Superposition usw. akzeptieren. Wenn du umgekehrt den Teilchenbegriff retten möchtest, dann kannst du die Quantenmechanik höchstens stochastisch auffassen; damit sagt sie nichts über das einzelne Quantensystem.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | And by the way: hat man das Problem der umlaufenden (und doch strahlungsfreien) Elektronen lösen können? |
Nicht wirklich, zumindest nicht durch die Quantenmechanik nach Heisenberg et al.
Zunächst mal s.o. - man darf nicht von einem klassischen, umlaufenden Elektronen sprechen; dieses Bild entspricht nicht dem, was die Quantenmechanik und die Schrödingergleichung liefert.
Es wird oft so dargestellt, als ob die Quantenmechanik dieses Problem löst, aber das tut sie nicht! Die Quantenmechanik enthält schlichtweg kein dynamisches elektromagnetisches Feld und keine Photonen. Das Elektron - was immer es ist - kann nach der Quantenmechanik nicht strahlen, weil kein Strahlungsfeld existiert!
Wenn man dieses Problem angehen möchte, benötigt man die Quantenelektrodynamik. Erst in dieser Theorie existiert ein quantisiertes elektromagnetisches Feld, und erst diese Theorie wäre überhaupt in der Lage, die Entstehung von Photonen zu beschreiben. Die Quantenmechanik kann es nicht, sie vermeidet das Problem der Strahlung, sie löst es nicht.
Verstehe ich dich richtig, dass du die Physik realistisch auffassen möchtest, also als Beschreibung dessen, was tatsächlich existiert und vor sich geht? Nicht nur im Sinne Bohrs als Instrument zur Vorhersage von Messergebnissen?
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Assarhaddon
Anmeldungsdatum: 14.03.2019
Beiträge: 25
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| Assarhaddon Verfasst am: 17. März 2019 17:17 Titel: |
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| Zitat: | | Verstehe ich dich richtig, dass du die Physik realistisch auffassen möchtest, also als Beschreibung dessen, was tatsächlich existiert und vor sich geht? Nicht nur im Sinne Bohrs als Instrument zur Vorhersage von Messergebnissen? |
Jep! Das ist richtig. Dieser gnadenlose Positivismus und diese unreflektierte (behaupte ich mal) Vergötterung der Mathematik brachte uns m.E. in die Schwierigkeiten, in der die Quantentheorie steckt (das soll jetzt keine Herabwürdigung der M. sein, aber sie braucht kein so hohes, sondern ein angemessenes Podest). Ich habe einiges gelesen aus der Gründerzeit Anfang des letzten Jh.s, z.B. den Briefwechsel Einstein/Born oder die verzweifelten Versuche von de-Broglie und Schrödinger, irgendwie Licht in die Sache zu bringen, wie es überhaupt ein faszinierender Kampf aller Beteiligten war, die Quantentheorie zu verstehen.
Aber der Mikrokosmos ist ein verflixt kompliziertes Netz von Entitäten, die wir nicht wirklich verstehen – meine ich.
Auf der einen Seite ist Demokrits Atomprinzip das erfolgreichste philosophische Konzept - Platon hin, Aristoteles her - aber auf der anderen Seite scheint eine Feldphysik auf dem tiefsten Boden der Natur die angemessenere zu sein; dagegen spricht aber wieder das Scheitern von Einstein, Heisenberg oder Weyl.
Vllt. ist die QED die richtige Synthese, weil sie – wenn ich das Prinzip richtig verstehe – Teilchen- & Feldcharakter vereint. Leider reichen meine Mathekenntnisse nicht aus, um die Mathem. nachvollziehen zu können (ich kann gerade mal aus F = m d2r/dt2 = 0 die Bewegungs-Glg. für kräftefreie Teilchen ableiten). Vllt. könntest du ein paar Hinweise zu dem Prinzip der QED geben.
Bleibt noch die Gravitation, die wir m.E. trotz ART nicht wirklich verstehen, die ich aber gerne verstehen würde, vllt. als Grav. = Raum-Theorie. Es gibt da wohl Ansätze, die mit einem Lorentz-Poincaré-Äther oder -Feld arbeiten. Weißt du darüber näheres und gibt es Zusammenhänge mit der QED?
Was ist deine Ansicht i.d.S. ? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 18. März 2019 01:16 Titel: |
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| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Dieser gnadenlose Positivismus … |
… wird sicher nicht von allen Physikern geteilt.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | … und diese unreflektierte Vergötterung der Mathematik … |
… kann ich nicht erkennen.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | … Schwierigkeiten, in der die Quantentheorie steckt |
Welche? Und wie wären diese zu beheben?
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | … oder die verzweifelten Versuche … die Quantentheorie zu verstehen. |
Nun, wir verstehen, Quantenmechanik dahingehend - im engeren Sinne - dass wir sämtliche Phänomene korrekt vorhersagen können. Wir verstehen sie nicht, insofern wir keine eindeutige und allgemein akzeptierte Deutung der prinzipiell nicht beobachtbaren Prozesse haben, wenn wir keine Messung bzw. Beobachtung durchführen. Das ist jedoch sicher kein physikalisches Problem - im engeren Sinne - sondern ein philosophisches. Wir können bei dieser Problematik nicht die für eine wissenschaftliche Theorie üblichen Maßstäbe anlegen, denen zufolge „eine Theorie an der Erfahrung scheitern können muss“ (Popper). Das ist bei unbeobachtbaren Prozessen offenbar unmöglich.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Vllt. ist die QED die richtige Synthese … |
Die QED ändert an dieser Problematik grundsätzlich nichts. Man kann die QED - auch wenn das in der Literatur selten dargestellt wird - wie ein quantenmechanisches System mit Schrödingergleichung formulieren. Zu einer Deutung trägt die QED nichts weiter bei.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Bleibt noch die Gravitation, die wir m.E. trotz ART nicht wirklich verstehen … |
Die Gravitation alleine verstehen wir m.E. sehr gut.
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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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Assarhaddon
Anmeldungsdatum: 14.03.2019
Beiträge: 25
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| Assarhaddon Verfasst am: 18. März 2019 20:17 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Dieser gnadenlose Positivismus … |
… wird sicher nicht von allen Physikern geteilt. |
Na, ich denke, aber schon von den meisten, wenn ich nur mal die div. Lehrbücher (und Foren) über QT anschaue.
| Zitat: | Vergötterung der Mathematik …
… kann ich nicht erkennen. |
Ich habe so einige Dokus über QT gesehen; vor allem US-Physiker neigen dazu ("shut up and calculate"), während z. B. französische auch die philosophischen Aspekte berücksichtigen.
| Zitat: | Schwierigkeiten, in der die Quantentheorie steckt
Welche? Und wie wären diese zu beheben? |
Angefangen beim Welle-Teilchen-Dualismus über Bohrs Postulate, de-Broglies Materiewellen, Schrödingers Wellen-Glg. und Borns gewaltsame Stochastisierung: alles Fragezeichen, oder?
... zu beheben? Vllt. durch eine neuorientierte Diskussion, an der nicht nur Physiker beteiligt sind (sorry, wenn du Physiker bist; es soll keine Herabwürdigung sein).
| Zitat: | | Nun, wir verstehen, Quantenmechanik dahingehend - im engeren Sinne - dass wir sämtliche Phänomene korrekt vorhersagen können. Wir verstehen sie nicht, insofern wir keine eindeutige und allgemein akzeptierte Deutung der prinzipiell nicht beobachtbaren Prozesse haben, wenn wir keine Messung bzw. Beobachtung durchführen. Das ist jedoch sicher kein physikalisches Problem - im engeren Sinne - sondern ein philosophisches. Wir können bei dieser Problematik nicht die für eine wissenschaftliche Theorie üblichen Maßstäbe anlegen, denen zufolge „eine Theorie an der Erfahrung scheitern können muss“ (Popper). Das ist bei unbeobachtbaren Prozessen offenbar unmöglich. |
Ja, das liest man immer wieder! Ich glaube einfach nicht an einen Bruch zwischen Meso- und Mikrokosmos. Die Natur ist aus einer Entität entstanden und kann nur eine Einheit sein! Eine Diskontinuität i.d.S. ist einfach nicht plausibel. Es ist Beruhigungs-Philosophie. Ich kann mir nicht helfen, aber ich denke, die QT ist nicht der Weisheit letzter Schluss!
Gibt es denn keine Möglichkeiten störungsfrei zu messen?
| Zitat: | | Die Gravitation alleine verstehen wir m.E. sehr gut. |
Ist ein Mechanismus bekannt, der erklärt, wie und warum die Masse den Raum krümmt? Und warum hat eine Krümmung beschleunigende Wirkung? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 18. März 2019 21:51 Titel: |
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| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Dieser gnadenlose Positivismus … |
… wird sicher nicht von allen Physikern geteilt. |
Na, ich denke, aber schon von den meisten, wenn ich nur mal die div. Lehrbücher (und Foren) über QT anschaue. |
In Standardlehrbüchern findest du die Fakten. D.h. nicht, dass es nicht auch andere Bücher gibt. Fakt ist aber, dass man zuerst den physikalischen Gehalt der Quantenmechanik verstanden haben muss, bevor man sich mit ihrer Deutung beschäftigt.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe so einige Dokus über QT gesehen; vor allem US-Physiker neigen dazu ("shut up and calculate"), während z. B. französische auch die philosophischen Aspekte berücksichtigen. |
Es ist in der Tat so, dass die Amerikaner da eher pragmatisch sind.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | Schwierigkeiten, in der die Quantentheorie steckt
Welche? Und wie wären diese zu beheben? |
Angefangen beim Welle-Teilchen-Dualismus über Bohrs Postulate, de-Broglies Materiewellen, Schrödingers Wellen-Glg. und Borns gewaltsame Stochastisierung: alles Fragezeichen, oder? |
Die wirfst es einiges durcheinander. Welle-Teilchen-Dualismus ist begrifflich überholt, Materiewellen bzw. daraus resultierende Interferenzeffekte sind experimentell nachweisbar, Borns stochastisch Deutung sagt die Beobachtungen korrekt vorher, die Schrödingergleichung bzw. letztlich der gesamte Formalismus der Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie werden in allen Experimenten glänzend bestätigt.
Es ist nicht so, dass die Theorie unzutreffend wäre. Sie ist absolut zutreffend, jedoch bzgl. ihrer Interpretationen umstritten.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Vllt. durch eine neuorientierte Diskussion, an der nicht nur Physiker beteiligt sind (sorry, wenn du Physiker bist; es soll keine Herabwürdigung sein). |
Was genau erwartest du dir von einer derartigen Diskussion? Möchtest du den mathematischen Kern ändern? (es gibt Physiker, die daran arbeiten). Oder möchtest du den Kern belassen und zu einer anderen Deutung gelangen (es gibt Physiker und Philosophen, die das diskutieren)
Ich könnte dir ein paar Bücher empfehlen. Allerdings müsstest du m.E. erst die moderne Quantenmechanik verstanden haben.
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Nun, wir verstehen, Quantenmechanik dahingehend - im engeren Sinne - dass wir sämtliche Phänomene korrekt vorhersagen können. Wir verstehen sie nicht, insofern wir keine eindeutige und allgemein akzeptierte Deutung der prinzipiell nicht beobachtbaren Prozesse haben, wenn wir keine Messung bzw. Beobachtung durchführen. Das ist jedoch sicher kein physikalisches Problem - im engeren Sinne - sondern ein philosophisches. Wir können bei dieser Problematik nicht die für eine wissenschaftliche Theorie üblichen Maßstäbe anlegen, denen zufolge „eine Theorie an der Erfahrung scheitern können muss“ (Popper). Das ist bei unbeobachtbaren Prozessen offenbar unmöglich. |
Ja, das liest man immer wieder! Ich glaube einfach nicht an einen Bruch zwischen Meso- und Mikrokosmos. Die Natur ist aus einer Entität entstanden und kann nur eine Einheit sein! Eine Diskontinuität i.d.S. ist einfach nicht plausibel. |
Das sehen sehr viele Physiker - mich eingeschlossen- genauso. Das führt jedoch zu noch bizarreren Interpretationen …
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann mir nicht helfen, aber ich denke, die QT ist nicht der Weisheit letzter Schluss! |
Was genau möchtest du ändern? Den mathematischen Kern? oder seine Deutung?
| Assarhaddon hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es denn keine Möglichkeiten störungsfrei zu messen? |
Die gibt es nicht.
Was ist denn dein mathematischer Kenntnisstand?
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Assarhaddon
Anmeldungsdatum: 14.03.2019
Beiträge: 25
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| Assarhaddon Verfasst am: 18. März 2019 23:36 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Was genau erwartest du dir von einer derartigen Diskussion? Möchtest du den mathematischen Kern ändern? (es gibt Physiker, die daran arbeiten). Oder möchtest du den Kern belassen und zu einer anderen Deutung gelangen (es gibt Physiker und Philosophen, die das diskutieren)
Ich könnte dir ein paar Bücher empfehlen. Allerdings müsstest du m.E. erst die moderne Quantenmechanik verstanden haben.
Was ist denn dein mathematischer Kenntnisstand? |
Sieht so aus, als müsste ich aktualisieren. Ist der "Schwabl" noch aktuell?
Für die o.a. Buchempfehlungen beider Bereiche wäre ich dir dankbar!
Ich tendiere aber eher zu den philosophischen Grundlagen & Deutungen der QT.
Meine Mathe-Fähigkeiten beschränken sich auf Grundlagen der Infini-Rechnung,
aber ich kann in etwa verstehen, was einige Glg.-en bedeuten. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 19. März 2019 07:05 Titel: |
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Es gibt wenig neuere Entwicklungen, die für eine Einführung in die Quantenmechanik relevant wären. Ich hatte den “Schwabl” selbst nicht, einige haben danach gearbeitet und fanden ihn OK.
Für die dich interessierenden Fragestellungen sind Themen wie Axiome der Quantenmechanik, Messprozess, Verschränkung, (lokale/nicht-lokale) verborgene Variablen, Bellsche Ungleichung, diverse Interpretationen (Kopenhagen/orthodox, deBroglie-Bohm, rein statistische Interpretation, Everett/Many-Worlds, ...) etc. relevant; das Buch enthält dazu wenigstens einen kurzen Abschnitt.
Basis ist auf jeden Fall eine fundierte Kenntnis der Axiome und der Dirac-Notation (kein Mensch verwendet bei diesen Diskussionen Wellenfunktionen)
Was du außerdem verstehen musst, ist die Dekohärenz. Dazu kenne ich leider kein Buch auf Einsteigerniveau, das dieses Thema behandelt.
Ein vernünftiges, einführendes Buch zu den Interpretation der Quantenmechanik - für das du allerdings Quantenmechanik wirklich verstanden haben musst - ist
Philosophie der Quantenphysik
Cord Friebe Meinard Kuhlmann Holger Lyre Paul M. Näger Oliver Passon Manfred Stöckler
Dieses Buch liefert dem Leser eine aktuelle und fundierte Einführung in die Philosophie der Quantenphysik. Obwohl sich die Quantentheorie durch spektakuläre empirische Erfolge auszeichnet, wird bis heute kontrovers diskutiert, wie sie zu verstehen ist. In diesem Werk geben die Autoren einen Überblick über die zahlreichen philosophischen Herausforderungen: Verletzen Quantenobjekte das Prinzip der Kausalität? Sind gleichartige Teilchen ununterscheidbar und daher keine Individuen? Behalten Quantenobjekte in der zeitlichen Entwicklung ihre Identität? Wie verhält sich ein zusammengesetztes Quantensystem zu seinen Teilen? Diese Fragen werden im Rahmen verschiedener Deutungsansätze der Quantentheorie diskutiert. Ein Ausblick in die Quantenfeldtheorie verschärft das Hauptproblem der Nichtlokalität.
Philosophie der Quantenphysik richtet sich an Philosophen mit Interesse für Physik, macht Physiker mit den philosophischen Fragen ihres Faches vertraut und liefert Anregungen für den gymnasialen Physik-Unterricht.
Das Buch schließt damit eine Lücke zwischen populären Einführungen und spezialisierten Monografien zur Philosophie der Quantenphysik. In der vorliegenden zweiten Auflage wurde das Kapitel zu Verschränkung und Nicht-Lokalität deutlich erweitert und jedes Kapitel mit Übungsaufgaben und Musterlösungen ergänzt.
Zwei Beiträge, die dir evtl. weiterhelfen:
https://www.physikerboard.de/topic,54261,-faq---fundamentale-regeln-der-quantenmechanik.html
https://www.physikerboard.de/topic,56592,-faq---fundamentale-regeln-der-quantenmechanik-nach-everett.html
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Assarhaddon
Anmeldungsdatum: 14.03.2019
Beiträge: 25
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 23. März 2019 11:32 Titel: |
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Hier werden bestimmte Störungen unterdrückt; in Summe kann das jedoch prinzipiell nicht funktionieren, da eine Messung immer eine Wechselwirkung zwischen System und Messgerät darstellt.
Lass’ mich mal nach einer einfachen Erklärung suchen.
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 23. März 2019 13:52 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Hier werden bestimmte Störungen unterdrückt; in Summe kann das jedoch prinzipiell nicht funktionieren, da eine Messung immer eine Wechselwirkung zwischen System und Messgerät darstellt.
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Eine Messung stellt zwar immer eine Wechselwirkung dar. Aber diese Wechselwirkung impliziert nicht immer eine Störung des Systems, dessen Eigenschaften man messen will. Nimm als Beispiel das EPR-Gedankenexperiment. Eine Messung an dem einen Teilsystem darf stören soviel sie will. Sie stellt gleichzeitig eine Messung des anderen Teilsystems dar, dessen Zustand völlig unangetastet bleibt.
Natürlich muß jeder Meßapparat immer irgendwo zumindest minimal ("in Summe") stören. In dieser Allgemeinheit beschreibt dies aber keine Besonderheit der Quantenmechanik mehr, sondern ist lediglich die Definition von "Messung" und gilt identisch formuliert auch in der klassischen Physik. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 23. März 2019 14:43 Titel: |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Aber diese Wechselwirkung impliziert nicht immer eine Störung des Systems ... Eine Messung an dem einen Teilsystem darf stören soviel sie will. Sie stellt gleichzeitig eine Messung des anderen Teilsystems dar, dessen Zustand völlig unangetastet bleibt. |
Das System besteht aus zwei Teilsystemen, wobei eines davon gemessen und gestört wird. Dadurch wird eben das System gestört, auch wenn das andere Teilsystem nicht gestört wird.
Insofern Danke, gutes Beispiel. Ich würde es jedoch etwas anders interpretieren.
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 23. März 2019 15:06 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Aber diese Wechselwirkung impliziert nicht immer eine Störung des Systems ... Eine Messung an dem einen Teilsystem darf stören soviel sie will. Sie stellt gleichzeitig eine Messung des anderen Teilsystems dar, dessen Zustand völlig unangetastet bleibt. |
Das System besteht aus zwei Teilsystemen, wobei eines davon gemessen und gestört wird. Dadurch wird eben das System gestört, auch wenn das andere Teilsystem nicht gestört wird.
Insofern Danke, gutes Beispiel. Ich würde es jedoch etwas anders interpretieren. |
Warum? Nimm an, was mich interessiert ist irgendeine Eigenschaft eines entfernten Systems (z.B. die Elementhäufigkeiten innerhalb eines Sterns). Die messe ich dadurch, daß ich von diesem System ausgesendetes Licht registriere und daraus meine Schlüsse ziehe. Meine Messung hat zwar das lokale EM-Feld (auf der Erde) minimal gestört, aber nicht den Zustand des Systems, dessen Eigenschaft ich messen wollte.
Behauptest du, ich dürfte dies nicht als störungsfreie Messung an dem entfernten Stern auffassen, weil mein "System" in Wahrheit aus dem Stern und dem EM-Feld des gesamten Universums besteht? Das kommt mir recht künstlich vor. Siehst du dann also einen wesentlichen Unterschied zu meiner trivialen Feststellung, daß jedes Meßgerät irgendwo, irgendeine Größe stören muß, die so bereits in der klassischen Physik gilt? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 23. März 2019 15:25 Titel: |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Behauptest du, ich dürfte dies nicht als störungsfreie Messung an dem entfernten Stern auffassen, weil mein "System" in Wahrheit aus dem Stern und dem EM-Feld des gesamten Universums besteht? |
Ja.
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Siehst du dann also einen wesentlichen Unterschied zu meiner trivialen Feststellung, daß jedes Meßgerät irgendwo, irgendeine Größe stören muß, die so bereits in der klassischen Physik gilt? |
Nein, ich sehe da keinen wesentlichen Unterschied.
Wie gesagt, es ist nur eine Definitions- bzw. Interpretationsfrage.
Wenn ich ein System Psi mit Teilsystemen A und B sowie Zustand
habe, dann setzt eine Messung zumindest eine Wechselwirkung mit einem Messgerät voraus. Wenn ich es geschickt anstelle, so dass
|\psi\rangle = (1_A \otimes U_B)|\psi\rangle )
dann messe und beeinflusse ich zunächst B, nicht jedoch A. Außerdem kann ich sagen, ich messe und beeinflusse Psi.
Ich würde jedoch nicht sagen, dass ich A messe. Ich messe B, und kann - weil ich um die Existenz von A weiß und eine bekannte Art der Präparation durchgeführt habe - aus der Messung von B auf Eigenschaften von A zurückschließen.
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