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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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 Günther Verfasst am: 14. Feb 2021 10:13 Titel: Schrödingers Katze ... Spin-off - Teil II |
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Diese Fragen gingen in dem Getümmel unter. Seite 3 schrieb Tom:
| Zitat: | TomS hat Folgendes geschrieben:
Zur Abgrenzung des Messgeräts betrachten wir den Doppelspalt: Hier existieren orthodox betrachtet zunächst zwei mögliche Messungen, und dazu muss man zwingend gewisse Details des Messgerätes betrachten.
1) Ich kann ohne „welche-Weg-Information“ messen, d.h. Punkte auf dem „Messgerät Schirm“ betrachten, das sich zu einem Interferenzmuster zusammenfügt. Hier liegt Dekohärenz = Lokalisierung auf dem Schirm und Messung vor.
2) Ich kann mit „welche-Weg-Information“ messen, d.h. zusätzlich zum vorher genannten eine weitere Messung hinter jeweils einem Spalt anwenden. Die Abgrenzung der beiden Messgeräte ist zunächst räumlich gegeben, aber das alleine ist nicht ausreichend.
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Spricht man bei 1) von Dekohärenz ganz unabhängig von der Interpretation?
Dann gibt es offenbar 2 "Mechanismen" von Dekohärenz. Zeilinger demonstrierte, dass Dekohärenz das Interferenzbild unschärfer werden läßt, je mehr welcher-Weg-Information in die Umwelt entweicht. Ein Prozess, der stattfindet auf dem Weg zum Schirm.
Nehmen wir an, das System ist ideal isoliert und besteht aus Doppelspalt und Apparat. Wenn ich jetzt versuchsweise annehme, dass der Apparat die Funktion der Umwelt übernimmt, dann müßte im Sinne der Zeilinger Experimente die welcher-Weg-Information zum Apparat gelangen. ??
Und wie ist es nun, wenn wir den Doppelspalt aus MWI Sicht betrachten? Dann erscheint bei der Messung ein Punkt zufolge der Verzweigung auf den vielen Schirmen. Salopp gesagt, die ursprünglich kohärente Superposition der welcher-Weg Information verzweigt sich und bildet verteilt auf die vielen Schirme die vor der Messung bestehende Wahrscheinlichkeitsdichte ab (oder vielleicht besser alle Möglichkeiten). D.h. zusammen genommen existiert das Interferenzbild verteilt auf die vielen Schirme und entsprechend existiert keine welcher-Weg Information. In diesem Sinne bliebe die Kohärenz erhalten. Ist das so?
Du siehst ich ringe etwas mit dem Begriff "Kohärenz". Natürlich bedeutet er glasklar den Verlust der Kohärenz. Aber gibt es da Interpretationsspielraum? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 14. Feb 2021 10:44 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | Diese Fragen gingen in dem Getümmel unter. Seite 3 schrieb Tom:
| Zitat: | TomS hat Folgendes geschrieben:
Zur Abgrenzung des Messgeräts betrachten wir den Doppelspalt: Hier existieren orthodox betrachtet zunächst zwei mögliche Messungen, und dazu muss man zwingend gewisse Details des Messgerätes betrachten.
1) Ich kann ohne „welche-Weg-Information“ messen, d.h. Punkte auf dem „Messgerät Schirm“ betrachten, das sich zu einem Interferenzmuster zusammenfügt. Hier liegt Dekohärenz = Lokalisierung auf dem Schirm und Messung vor.
2) Ich kann mit „welche-Weg-Information“ messen, d.h. zusätzlich zum vorher genannten eine weitere Messung hinter jeweils einem Spalt anwenden. Die Abgrenzung der beiden Messgeräte ist zunächst räumlich gegeben, aber das alleine ist nicht ausreichend.
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Spricht man bei 1) von Dekohärenz ganz unabhängig von der Interpretation? |
Ja.
Die meisten Papers zur Dekohärenz lassen jede Interpretation beiseite; umgekehrt bezieht sich die MWI heute jedoch praktisch immer auf die Dekohärenz
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Dann gibt es offenbar 2 "Mechanismen" von Dekohärenz. Zeilinger demonstrierte, dass Dekohärenz das Interferenzbild unschärfer werden läßt, je mehr welcher-Weg-Information in die Umwelt entweicht. Ein Prozess, der stattfindet auf dem Weg zum Schirm. |
Ich denke nicht, dass es zwei Mechanismen gibt.
Die Frage ist immer, wie stark das Quantensystem mit der Umwelt = unbeobachtbaren Freigeitsgraden interferiert und mit diesen verschränkt wird. Die Verschränkung alleine liefert noch keine Dekohärenz, sondern erst die Entscheidung, welche Freiheitsgrade man nicht beobachten kann bzw. wird und deswegen mathematisch ausspurt, oder eben tatsächlich nicht beobachtet. Wenn man z.B. die „welche-Weg-Information“ in den Eigenzuständen eines kohärent = interferenzfähig bleibenden Bose-Einstein-Kondensates abspeichern würde, würde trotz der Verschränkung mit diesem makroskopischen Quantensystem zunächst keine Dekohärenz auftreten.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Nehmen wir an, das System ist ideal isoliert und besteht aus Doppelspalt und Apparat. Wenn ich jetzt versuchsweise annehme, dass der Apparat die Funktion der Umwelt übernimmt, dann müßte im Sinne der Zeilinger Experimente die welcher-Weg-Information zum Apparat gelangen. ?? |
Wenn der Apparat genau dieses Bose-Einstein-Kondensat wäre, dann würde dieses für sich alleine in einem Superpositionszustand bleiben; die „welche-Weg-Information“ wäre dann noch nicht „ausgelesen“.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Und wie ist es nun, wenn wir den Doppelspalt aus MWI Sicht betrachten? Dann erscheint bei der Messung ein Punkt zufolge der Verzweigung auf den vielen Schirmen. Salopp gesagt, die ursprünglich kohärente Superposition der welcher-Weg Information verzweigt sich und bildet verteilt auf die vielen Schirme die vor der Messung bestehende Wahrscheinlichkeitsdichte ab (oder vielleicht besser alle Möglichkeiten). D.h. zusammen genommen existiert das Interferenzbild verteilt auf die vielen Schirme und entsprechend existiert keine welcher-Weg Information. In diesem Sinne bliebe die Kohärenz erhalten. Ist das so? |
Ja.
Wenn du wieder den Schirm durch das o.g. Bose-Einstein-Kondensat ersetzt, bleibt die Kohärenz erhalten, die „welche-Weg-Information“ ist dann noch nicht „beobachtet“. D.h. natürlich, du führst im eigentlichen Sinne eben gar keine „welche-Weg-Messung“ durch, denn diese zeichnet sich schlicht dadurch aus, dass sie eben zwingend die Superposition zerstören muss, um eine „welche-Weg-Messung“ zu sein.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Du siehst ich ringe etwas mit dem Begriff "Kohärenz". Natürlich bedeutet er glasklar den Verlust der Kohärenz. Aber gibt es da Interpretationsspielraum? |
Ich befürchte, in gewisser Weise ja, insbs. aus einem rein praktischen Grund. Die meisten real durchführbaren Experimente, in denen du den „Grad der Dekohärenz“ selbst kontrollieren kannst, beziehen sich natürlich nur auf mikroskopische und sehr gut isolierbare Systeme. Deswegen weiß ich nicht, ob die reflexartige Antwort der MWI „das löst die Dekohärenz“ wirklich so durchzuhalten ist; wir haben eben keine Versuchsanordnung, wo wir der Katze und uns selbst beim „sich Aufspalten“ zusehen könnten.
(Zeilinger ist dafür ein gutes Beispiel: er ist einer der internationalen Experten für derartige Experimente, sieht jedoch selbst nicht, dass seine Experimente ihn ständig mit der Nase draufstoßen, dass mit der Denkweise der Altvorderen - der er anhängt - irgendetwas faul ist)
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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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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 14. Feb 2021 11:44 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Die Verschränkung alleine liefert noch keine Dekohärenz, sondern erst die Entscheidung, welche Freiheitsgrade man nicht beobachten kann bzw. wird und deswegen mathematisch ausspurt, oder eben tatsächlich nicht beobachtet.
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Zutreffender finde ich die Aussage, daß die Dekohärenz in einem bestimmten Teilsystem auftritt (dieses Teilsystem kann auch durch coarse-graining von seiner "Umgebung" abgetrennt sein), im Gesamtsystem aber nicht. Das ist ein objektiver Fakt, der nichts mit subjektiven Entscheidungen oder Beobachtungen zu tun hat. Aus unserer Diskussion in den anderen Threads schließe ich, daß du vermutlich dasselbe meinst. Aber ich stolpere jedes mal ein wenig über diesen "subjektiven" Unterton in solchen Aussagen. Für mich klingt es so, als sei Dekohärenz dasselbe wie die Entscheidung keine Interferenz zu messen. Vielleicht geht das ja nicht nur mir so.
Auch in diesem objektiven Sinne folgt Dekohärenz noch nicht automatisch aus Verschränkung, sondern erfordert außerdem irgendeine Art von "Zufälligkeit" des Umgebungseinflusses auf die relativen Phasen zwischen den beiden möglichen Wegen oder umgekehrt eine hinreichend große Änderung des Umgebungszustands durch das System in Abhängigkeit davon, welcher Weg genommen wurde. Letzteres würde man insbesondere bei einer Messung der Welcher-Weg-Information erwarten. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 14. Feb 2021 12:12 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Die Verschränkung alleine liefert noch keine Dekohärenz, sondern erst die Entscheidung, welche Freiheitsgrade man nicht beobachten kann bzw. wird und deswegen mathematisch ausspurt, oder eben tatsächlich nicht beobachtet.
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Zutreffender finde ich die Aussage, daß die Dekohärenz in einem bestimmten Teilsystem auftritt (dieses Teilsystem kann auch durch coarse-graining von seiner "Umgebung" abgetrennt sein), im Gesamtsystem aber nicht. Das ist ein objektiver Fakt, der nichts mit subjektiven Entscheidungen oder Beobachtungen zu tun hat. Aus unserer Diskussion in den anderen Threads schließe ich, daß du vermutlich dasselbe meinst. Aber ich stolpere jedes mal ein wenig über diesen "subjektiven" Unterton in solchen Aussagen. Für mich klingt es so, als sei Dekohärenz dasselbe wie die Entscheidung keine Interferenz zu messen. |
Wie schon gesagt, es ist nicht rein objektiv.
1) Wenn du die Verschränkung mit wenigen Luftmolekülen betrachtest, dann hast du zumindest theoretisch die Wahl, ob du diese Freiheitsgrade experimentell kontrollierst oder nicht. Wenn du sie technisch kontrollieren und das Gesamtsystem inkl. der Luftmoleküle zur Interferenz bringen kannst, dann bleibt diese erhalten. Je weniger du sie kontrollieren kannst oder willst, umso stärker werden Dekohärenzeffekte bzw. umso kürzer die Dekohärenzzeiten. Es ist genau dieses „bessere Kontrollieren“, das das experimentelle „Ausdehnen von Quanteneffekten“ hin zu immer größeren Systemen ermöglicht. Hypothetisch könntest du die beiden Katzenzustände in kohärenter Superposition halten, praktisch natürlich nicht. Insofern sind die konkreten experimentellen Gegebenheiten eine subjektive Entscheidung, die man bei der Analyse eines Experimentes berücksichtigen muss.
2) Unter bestimmten einmal festgelegten Gegebenheiten gibt es natürlich keinen subjektiven Inpretationsspielraum, ob Dekohärenz in welcher Stärke bzw. auf welcher Zeitskala auftritt, dies ist ein objektiver Fakt.
Mir ist diese subjektive Entscheidung jedoch wichtig, weil es genau der mathematischen Definition von Subsystemen und Coarse Graining entspricht. Es ist nicht gottgegeben, was diese Subsysteme und was die unbeobachteten Freiheitsgrade sind, sondern dies reflektiert die Entscheidung in der Konstruktion, Präparation und Durchführung des Experimentes. Es soll nicht der Eindruck entstehen, dass die eine „Wundermaschine Kollaps“ durch die andere „Wundermaschine Dekohärenz“ ersetzt wird.
Die subjektive Entscheidung, was ich wie präpariere und was ich wie messe - was seitens Bohr immer vage blieb - wird nun Input für den objektiven Formalismus und liefert objektive Resultate.
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Auch in diesem objektiven Sinne folgt Dekohärenz noch nicht automatisch aus Verschränkung, sondern erfordert außerdem irgendeine Art von "Zufälligkeit" des Umgebungseinflusses auf die relativen Phasen zwischen den beiden möglichen Wegen oder umgekehrt eine hinreichend große Änderung des Umgebungszustands durch das System in Abhängigkeit davon, welcher Weg genommen wurde. Letzteres würde man insbesondere bei einer Messung der Welcher-Weg-Information erwarten. |
Richtig.
Siehe mein Beispiel des Bose-Einstein-Kondensats, das sich gerade darin eben unterscheidet.
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 14. Feb 2021 12:38 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | index_razor hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Die Verschränkung alleine liefert noch keine Dekohärenz, sondern erst die Entscheidung, welche Freiheitsgrade man nicht beobachten kann bzw. wird und deswegen mathematisch ausspurt, oder eben tatsächlich nicht beobachtet.
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Zutreffender finde ich die Aussage, daß die Dekohärenz in einem bestimmten Teilsystem auftritt (dieses Teilsystem kann auch durch coarse-graining von seiner "Umgebung" abgetrennt sein), im Gesamtsystem aber nicht. Das ist ein objektiver Fakt, der nichts mit subjektiven Entscheidungen oder Beobachtungen zu tun hat. Aus unserer Diskussion in den anderen Threads schließe ich, daß du vermutlich dasselbe meinst. Aber ich stolpere jedes mal ein wenig über diesen "subjektiven" Unterton in solchen Aussagen. Für mich klingt es so, als sei Dekohärenz dasselbe wie die Entscheidung keine Interferenz zu messen. |
Wie schon gesagt, es ist nicht rein objektiv.
1) Wenn du die Verschränkung mit wenigen Luftmolekülen betrachtest, dann hast du zumindest theoretisch die Wahl, ob du diese Freiheitsgrade experimentell kontrollierst oder nicht. Wenn du sie technisch kontrollieren und das Gesamtsystem inkl. der Luftmoleküle zur Interferenz bringen kannst, dann bleibt diese erhalten.
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Und ich meine, das ist lediglich eine umständliche Umschreibung dafür, daß Interferenz im Gesamtsystem mit Luftmolekülen vorhanden ist, im Teilsystem ohne Luftmoleküle aber nicht. Ich kann in dieser Aussage nichts subjektives erkennen.
| Zitat: |
Je weniger du sie kontrollieren kannst oder willst, umso stärker werden Dekohärenzeffekte bzw. umso kürzer die Dekohärenzzeiten.
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Ist die "Kontrolle" der Luftmoleküle denn nicht objektiv vorhanden? Dann könntest du ja auch sagen die Schwingung eines klassischen Pendels sei subjektiv, weil ich mich entscheiden kann ob ich es anstoße oder in Ruhe lasse.
| Zitat: |
2) Unter bestimmten einmal festgelegten Gegebenheiten gibt es natürlich keinen subjektiven Inpretationsspielraum, ob Dekohärenz in welcher Stärke bzw. auf welcher Zeitskala auftritt, dies ist ein objektiver Fakt.
Mir ist diese subjektive Entscheidung jedoch wichtig, weil es genau der mathematischen Definition von Subsystemen und Coarse Graining entspricht. Es ist nicht gottgegeben, was diese Subsysteme und was die unbeobachteten Freiheitsgrade sind, sondern dies reflektiert die Entscheidung in der Konstruktion, Präparation und Durchführung des Experimentes.
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Na gut, ich fürchte, da werden wir uns wohl nicht einig werden. Du verwendest m.E. einfach eine falsche Alternative: entweder ist es "gottgegeben" oder "subjektiv". Ich meine es ist weder das eine noch das andere.
Wir haben es objektiv mit zwei verschiedenen Systemen zu tun und diese Systeme haben objektiv verschiedene Eigenschaften. Du sagst, die Eigenschaften von System A sind nicht "rein objektiv", weil wir uns genauso gut für System B interessieren könnten, welches andere Eigenschaften hat. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 14. Feb 2021 17:41 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | TomS hat Folgendes geschrieben:
Zur Abgrenzung des Messgeräts betrachten wir den Doppelspalt: Hier existieren orthodox betrachtet zunächst zwei mögliche Messungen, und dazu muss man zwingend gewisse Details des Messgerätes betrachten.
1) Ich kann ohne „welche-Weg-Information“ messen, d.h. Punkte auf dem „Messgerät Schirm“ betrachten, das sich zu einem Interferenzmuster zusammenfügt. Hier liegt Dekohärenz = Lokalisierung auf dem Schirm und Messung vor.
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Spricht man bei 1) von Dekohärenz ganz unabhängig von der Interpretation? |
Ja.
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Ich verstehe das so, dass "orthodox betrachtet" "Dekohärenz = Lokalisierung auf dem Schirm" vorliegt. Nicht aber nach MWI, richtig?
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die meisten Papers zur Dekohärenz lassen jede Interpretation beiseite; umgekehrt bezieht sich die MWI heute jedoch praktisch immer auf die Dekohärenz |
Die Everett noch nicht kannte.
Nehmen wir die idealisierte Messung (die Umwelt lassen wir außen vor) Spin up und Spin down mit den 2 resultierenden Welten. Ist es richtig, dass diese Verzweigung für sich allein betrachtet noch nichts mit Dekohärenz zu tun hat?
Falls das so ist, wie genau kommt dann die Dekohärenz ins Spiel? Kommt sie zwingend ins Spiel oder als Begleiterscheinung, der Umwelt geschuldet, die nicht völlig vernachlässigbar ist?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Und wie ist es nun, wenn wir den Doppelspalt aus MWI Sicht betrachten? Dann erscheint bei der Messung ein Punkt zufolge der Verzweigung auf den vielen Schirmen. Salopp gesagt, die ursprünglich kohärente Superposition der welcher-Weg Information verzweigt sich und bildet verteilt auf die vielen Schirme die vor der Messung bestehende Wahrscheinlichkeitsdichte ab (oder vielleicht besser alle Möglichkeiten). D.h. zusammen genommen existiert das Interferenzbild verteilt auf die vielen Schirme und entsprechend existiert keine welcher-Weg Information. In diesem Sinne bliebe die Kohärenz erhalten. Ist das so? |
Ja.
Wenn du wieder den Schirm durch das o.g. Bose-Einstein-Kondensat ersetzt, bleibt die Kohärenz erhalten, die „welche-Weg-Information“ ist dann noch nicht „beobachtet“. D.h. natürlich, du führst im eigentlichen Sinne eben gar keine „welche-Weg-Messung“ durch, denn diese zeichnet sich schlicht dadurch aus, dass sie eben zwingend die Superposition zerstören muss, um eine „welche-Weg-Messung“ zu sein.
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Du hast bezogen auf den Doppelspalt die Frage nach der Erhaltung der Kohärenz aus MWI Sicht bejaht.
Andererseits knüpfst du die Erhaltung der Kohärenz an das Ersetzen des Schirms durch ein Bose-Einstein-Kondensat.
Das ergibt für mich keinen Sinn. Was meinst du hier tatsächlich? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 15. Feb 2021 08:52 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Na gut, ich fürchte, da werden wir uns wohl nicht einig werden. |
Ich versuch‘s gerne nochmal.
Die Subjektivät reflektiert die Entscheidung in der Konstruktion, Präparation und Durchführung des Experimentes.
In der klassischen Mechanik sind die Existenz des Mondes und seine Eigenschaften rein objektive Fakten, vollkommen unabhängig von jedem Experiment oder Beobachter (so kann man die Newtonsche Mechanik lesen, auch wenn dies erkenntnistheoretisch nicht zwingend ist; siehe z.B. den englischen Empirismus).
Gemäß einiger Varianten der orthodoxen Quantenmechanik ist die Existenz eines klassischen Gegenstandes oder einer klassischen Eigenschaft abhängig davon, ob eine Beobachtung durchgeführt wird oder nicht. Andere Lesarten bestreiten, dass überhaupt etwas über objektive Gegebenheiten ausgesagt werden könne, Gegenstand der Physik seien lediglich Messergebnisse, über die man sich zwar objektiv einig sei, über die jedoch unabhängig von Subjekten überhaupt nicht gesprochen werden könne (unabhängig von den Detail sind die Argumente zumeist irgendwie vage; jedenfalls enthalten sie stark subjektivistische Elemente).
Gemäß der Dekohärenz sind Experiment und Beobachter Teil des zu betrachtenden makroskopischen Quantensystems. Subjektive Entscheidung, ob und wie gemessen wird, beeinflussen dieses makroskopische Quantensystems. Je subjektiver Entscheidung wird das Experiment anders präpariert und durchgeführt; und abhängig von diesen Entscheidungen werden andere Eigenschaften beobachtet. Je subjektiver Entscheidung sind die daraus folgenden Konsequenzen objektiv. Das subjektive Element besteht darin, dass das Subjekt „Beobachter“ in die Betrachtung integriert werden kann und muss.
Für die Physik im Kern spielt das wohl keine Rolle, für Philosophie und insbs. Erkenntnistheorie stellt dies jedoch einen maßgeblichen Unterschied dar.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 15. Feb 2021 09:11 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Ich verstehe das so, dass "orthodox betrachtet" "Dekohärenz = Lokalisierung auf dem Schirm" vorliegt. Nicht aber nach MWI, richtig? |
Ersteres ist mir nicht ganz klar, weil die orthodoxe Interpretation mit Dekohärenz noch unschlüssiger wird als ohne. Aber ja, so wie ich Zeilinger verstehe, erklärt für ihn die Dekohärenz das Entstehen klassischer Zustände; der Kollaps wird angewendet, wann immer man ihn benötigt, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass ein klassischer Zustand beobachtet wird.
Gemäß letzterer folgen zunächst aus der Dekohärenz die Zweige sowie je Zweig die Lokalisierung an einem zweig-spezifischen Punkt auf dem jeweiligen Schirm - bis hier her alles Dekohärenz - sowie das reale Weiterbestehen aller Zweige - erst das ist im Kern die Many-Worlds-Interpretation.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | Die Everett noch nicht kannte.
Nehmen wir die idealisierte Messung (die Umwelt lassen wir außen vor) Spin up und Spin down mit den 2 resultierenden Welten. Ist es richtig, dass diese Verzweigung für sich allein betrachtet noch nichts mit Dekohärenz zu tun hat? |
Eine reale Verzweigung kann ohne Dekohärenz nicht erklärt werden. Die Dekohärenz wird benötigt, um zu erklären, bzgl. welcher Basis Spin up und Spin down zu nehmen sind. Nach von Neumann und auch nach Everett ist dazu keine Erklärung möglich, gemäß der Dekohärenz zeichnet jedoch die Konstruktion des Messgerätes und die Durchführen die spezifische Basis aus, also z.B. „bzgl. der vertikalen Richtung im Labor“.
Andere Konstruktion des Messgerätes => anderer Hamiltonoperator => andere Zweigstruktur.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Falls das so ist, wie genau kommt dann die Dekohärenz ins Spiel? Kommt sie zwingend ins Spiel oder als Begleiterscheinung, der Umwelt geschuldet, die nicht völlig vernachlässigbar ist? |
Sie ist essentiell.
Gemäß von Neumann entsteht eine Verzweigung der Form
„Spin up + Zeiger zeigt up“ und „Spin down + Zeiger zeigt down“.
Gemäß von Neumann verschwindet nun eine Komponente, bzgl. Everett nicht.
Everett kann ohne Dekohärenz jedoch nicht erklären, warum diese Verzweigung genau so entsteht, und nicht z.B.
„Spin left + Zeiger zeigt left“ und „Spin right + Zeiger zeigt right“.
Die Antwort nach dem „Warum up/down und nicht left/right?“ lautet bei Everett wie bei von Neumann „weil wir das so messen“.
Gemäß der Dekohärenz kann man dies jedoch zumindest prinzipiell aus dem Hamiltonoperator inkl. Umgebung berechnen. Die reduzierte Dichtematrix ist in der ersten Basis näherungsweise diagonal, in der zweiten nicht. Und völlig isoliert von der Umgebung oder mit einer vollständig kohärenten Umgebung folgt überhaupt keine ausgezeichnete Zweigstruktur.
Insofern war Zeh‘s Entdeckung der Dekohärenz - und seine Schlussfolgerung entsprechend der Everetts und deWitts - wesentlich wichtiger als die Überlegung Everetts, der eigentlich auch nur postulieren und interpretieren konnte. Mit Dekohärenz erscheint die MWI zumindest naheliegend. Das bedeutet nicht zwingend, jedoch zumindest so überzeugend, dass alle Interpretationen, die sie nicht sorgfältig in Betracht ziehen und gute Gegenargumente entwickeln, letztlich überholt sind. Zeh kannte Everetts Arbeit übrigens nicht.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Andererseits knüpfst du die Erhaltung der Kohärenz an das Ersetzen des Schirms durch ein Bose-Einstein-Kondensat. |
Die Erhaltung der Kohärenz bedarf der Isolation des Quantensystems von störenden Umwelteinflüssen, oder zumindest darf das Quantensystem nur mit ebenfalls kohärenten Systemen verschränkt werden.
Verschränkung mit einem makroskopischen, kohärenten Bose-Einstein-Kondensat führt nicht zu Dekohärenz, Verschränkung mit einer dekohärenten Umgebung wie Luft dagegen schon.
Etwas tricky ist die Argumentation dahingehend, dass gemäß der Quantenmechanik ein reiner = kohärenter Zustand immer rein = kohärent bleibt. Wie können also dekohärente Zustände wie für die Luft im Labor überhaupt entstehen? Einfach dadurch, dass man nur ein räumliches Subsystem betrachtet. Das Universum als Ganzes wäre weiterhin in einem kohärenten Zustand, das Subsystem Labor erscheint dagegen inkohärent.
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 15. Feb 2021 09:59 Titel: |
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Vielen Dank für die hilfreichen Erläuterungen!
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Zeh kannte Everetts Arbeit übrigens nicht. |
Oh doch! In Wozu braucht man “Viele Welten” in der
Quantentheorie? erwähnt er Everett 15 mal.
In diesem Artikel beschäftigt sich Zeh auch ausführlich mit "Dekohärenz, wie ich gerade gesehen habe.
Ausschnitte:
| Zitat: |
Da die lokalen, beobachtbaren Subsysteme dann nicht mehr für sich allein in einer “kohärenten” Superposition sind, bezeichnet man diesen praktisch unvermeidbaren Vorgang als Dekohärenz.
...
Seit zwei Jahrzehnten ist die Dekohärenz zwar in aller Physiker Munde, ihre Bedeutung wird aber immer noch sehr häufig mißverstanden. Verbreitet findet man sogar die Behauptung, daß Dekohärenz einen Kollaps der Wellenfunktion beschreibe und somit die Everett-Welten zu vermeiden gestatte. Das ist jedoch reines Wunschdenken, ...
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Diesem von Zeh erwähnten Irrtum erliegt Zeilinger (an dem du manchmal etwas herummeckerst) übrigens nicht, denn er sieht den Kollaps der Wellenfunktion rein instrumentalistisch und die zunehmende Verschränkung in die Umwelt (zu deren Verständnis er wichtige experimentelle Belege lieferte) als unvermeidlich im Kontext der QT, wobei er hier mit Zeh völlig übereinstimmt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 15. Feb 2021 13:13 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Vielen Dank für die hilfreichen Erläuterungen! |
Gerne.
Er kannte die Veröffentlich Ende der sechziger Jahre während seiner eigenen Arbeiten zunächst nicht und wurde soweit ich weiß erst im Zuge der Veröffentlichung
https://link.springer.com/article/10.1007/BF00708656?LI=true
On the interpretation of measurement in quantum theory
H. D. Zeh
Foundations of Physics volume 1 (1970)
Abstract
It is demonstrated that neither the arguments leading to inconsistencies in the description of quantum-mechanical measurement nor those “explaining” the process of measurement by means of thermodynamical statistics are valid. Instead, it is argued that the probability interpretation is compatible with an objective interpretation of the wave function.
darauf aufmerksam (gemacht).
Dieser von dir zitierte Absatz bringt es tatsächlich gut auf den Punkt:
| Zitat: | Da die lokalen, beobachtbaren Subsysteme dann nicht mehr für sich allein in einer “kohärenten” Superposition sind, bezeichnet man diesen praktisch unvermeidbaren Vorgang als Dekohärenz.
...
Seit zwei Jahrzehnten ist die Dekohärenz zwar in aller Physiker Munde, ihre Bedeutung wird aber immer noch sehr häufig mißverstanden. Verbreitet findet man sogar die Behauptung, daß Dekohärenz einen Kollaps der Wellenfunktion beschreibe und somit die Everett-Welten zu vermeiden gestatte. Das ist jedoch reines Wunschdenken, ...
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| Zitat: | | Diesem von Zeh erwähnten Irrtum erliegt Zeilinger übrigens nicht, denn er sieht den Kollaps der Wellenfunktion rein instrumentalistisch und die zunehmende Verschränkung in die Umwelt (zu deren Verständnis er wichtige experimentelle Belege lieferte) als unvermeidlich im Kontext der QT, wobei er hier mit Zeh völlig übereinstimmt. |
Du meinst, er stimmt mit Zeh darin überein, dass die Dekohärenz unvermeidlich ist; ja. Und er stimmt mit ihm überein, dass es darüber hinaus noch einen zumindest wahrgenommen Kollaps braucht, wo auch immer der herkommt; ja.
Ich "meckere" nicht an Zeilinger herum. Ich lese seine Papers und erkenne, dass er Instrumentalist ist und in bekannter Tradition einen logischen Bruch akzeptiert. Dieser ist m.E. sogar wesentlich gravierender als bei Bohr, von Neumann et al., denn es ist zunächst vergleichsweise einfach, den Kollaps für einen Mikrozustand axiomatisch festzulegen - das ist bekanntermaßen ein Einzeiler. Viel schwieriger ist es, nach der Lektüre eines Buches über Dekohärenz genau für deren Ergebnis = die inkohärente Superposition einen Kollaps zu postulieren; es ist einfach kein sinnvolles, einfaches Axiom, und die darauf aufbauenden Argumente wirken völlig künstlich (aber ja, Zeilinger als Instrumentalist stört sich daran nicht).
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 15. Feb 2021 13:25 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Na gut, ich fürchte, da werden wir uns wohl nicht einig werden. |
Ich versuch‘s gerne nochmal.
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Danke.;-) Ich bin mir immer noch nicht ganz sicher wieviel inhaltliche Uneinigkeit wir überhaupt haben.
| Zitat: |
Die Subjektivät reflektiert die Entscheidung in der Konstruktion, Präparation und Durchführung des Experimentes.
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Gut, ich will zunächst mal ganz neutral festhalten, daß es diese Art von "Subjektivität" ja nicht erst seit der Quantenmechanik in der Wissenschaft gibt. Alle experimentellen Wissenschaften arbeiten doch so. Und damit wären dann alle wissenschaftlichen Fakten subjektiv, weil ihnen allen eine Entscheidung über Konstruktion, Präparation und Durchführung eines Experiments voranging.
| Zitat: |
In der klassischen Mechanik sind die Existenz des Mondes und seine Eigenschaften rein objektive Fakten, vollkommen unabhängig von jedem Experiment oder Beobachter (so kann man die Newtonsche Mechanik lesen, auch wenn dies erkenntnistheoretisch nicht zwingend ist; siehe z.B. den englischen Empirismus).
Gemäß einiger Varianten der orthodoxen Quantenmechanik ist die Existenz eines klassischen Gegenstandes oder einer klassischen Eigenschaft abhängig davon, ob eine Beobachtung durchgeführt wird oder nicht. Andere Lesarten bestreiten, dass überhaupt etwas über objektive Gegebenheiten ausgesagt werden könne, Gegenstand der Physik seien lediglich Messergebnisse, über die man sich zwar objektiv einig sei, über die jedoch unabhängig von Subjekten überhaupt nicht gesprochen werden könne (unabhängig von den Detail sind die Argumente zumeist irgendwie vage; jedenfalls enthalten sie stark subjektivistische Elemente).
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Hieraus entnehme ich lediglich, daß sowohl in der klassischen Mechanik als auch in der QM objektive Interpretationen "nicht erkenntnistheoretisch zwingend", aber möglich sind. Ich denke du wolltest aber auf irgendeinen Unterschied hinaus, der mir entgangen ist.
| Zitat: |
Gemäß der Dekohärenz sind Experiment und Beobachter Teil des zu betrachtenden makroskopischen Quantensystems.
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Dekohärenz hat für mich nicht das geringste mit "Experimenten" oder "Beobachtern" zu tun. Es handelt sich um eine Eigenschaft eines physikalischen Prozesses. Sie tritt natürlich auch während solcher Prozesse auf, die wir als Messungen ansehen. Aber es handelt sich trotzdem um einen objektiven Fakt ob und in welchem System sie auftritt.
| Zitat: |
Subjektive Entscheidung, ob und wie gemessen wird, beeinflussen dieses makroskopische Quantensystems.
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Nur dann, wenn diese Entscheidungen irgendwelche Konsequenzen für die vorliegenden Randbedingungen oder die stattfindenden Wechselwirkungen innerhalb des gemessenen Systems oder des Meßgeräts hatten. Das ist aber natürlich wieder eine objektive Tatsache oder zumindest nicht subjektiver als in der klassischen Physik.
| Zitat: |
Je subjektiver Entscheidung wird das Experiment anders präpariert und durchgeführt; und abhängig von diesen Entscheidungen werden andere Eigenschaften beobachtet.
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An demselben System im selben Zustand? Oder redest du von der subjektiven Entscheidung heute mal den Zustand 1 und morgen den Zustand 2 zu präparieren und dann festzustellen, daß sie unterschiedliche Eigenschaften haben?
| Zitat: |
Je subjektiver Entscheidung sind die daraus folgenden Konsequenzen objektiv. Das subjektive Element besteht darin, dass das Subjekt „Beobachter“ in die Betrachtung integriert werden kann und muss.
Für die Physik im Kern spielt das wohl keine Rolle, für Philosophie und insbs. Erkenntnistheorie stellt dies jedoch einen maßgeblichen Unterschied dar. |
Ich lese entweder eine absolut triviale Feststellung aus deiner Behauptung, nämlich, daß der Experimentator "subjektiv" entscheidet, welches System er untersucht oder welche Größen er mißt. Diese Tatsache ist für mich weder physikalisch noch erkenntnistheoretisch maßgeblich.
Oder du meinst tatsächlich, das Meßergebnis hinge nicht nur von dem Zustand des Systems, sondern zusätzlich von subjektiven Entscheidungen des Experimentators ab. Das wäre physikalisch (und vermutlich erkenntnistheoretisch) relevant, ist aber mit großer Sicherheit nicht der Fall. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 15. Feb 2021 14:20 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Ich bin mir immer noch nicht ganz sicher wieviel inhaltliche Uneinigkeit wir überhaupt haben. |
Sehr sehr wenig ;-)
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: |
Die Subjektivät reflektiert die Entscheidung in der Konstruktion, Präparation und Durchführung des Experimentes.
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Gut, ich will zunächst mal ganz neutral festhalten, daß es diese Art von "Subjektivität" ja nicht erst seit der Quantenmechanik in der Wissenschaft gibt. Alle experimentellen Wissenschaften arbeiten doch so. |
Ja.
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | Gemäß der Dekohärenz sind Experiment und Beobachter Teil des zu betrachtenden makroskopischen Quantensystems.
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Dekohärenz hat für mich nicht das geringste mit "Experimenten" oder "Beobachtern" zu tun. Es handelt sich um eine Eigenschaft eines physikalischen Prozesses. Sie tritt natürlich auch während solcher Prozesse auf, die wir als Messungen ansehen. Aber es handelt sich trotzdem um einen objektiven Fakt ob und in welchem System sie auftritt. |
Ja.
Aber weil sie auch im Zuge von Messungen auftritt und teilweise erst erklärt, wie eine Messung zustandekommen kann, hat sie für mich durchaus etwas mit dem Messproblem an sich zu tun: ohne Dekohärenz mit Einselection kann kein stabiler, klassischer Zeigerzustand entstehen, mithin keine Messung durchgeführt werden.
Ich halte das für eine der zentralen Erkenntnisse aus der Dekohärenz. Während Bohr et al. die Messung für im Rahmen der QM unerklärbar postuliert haben, führen die Erkenntnisse Zehs et al. dazu, dass es gerade diese spezifischen Konsequenz aus der QM sind, die erklären, welche Prozesse überhaupt Messprozesse sein können und wie dies funktioniert.
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | Subjektive Entscheidung, ob und wie gemessen wird, beeinflussen dieses makroskopische Quantensystems.
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Nur dann, wenn diese Entscheidungen irgendwelche Konsequenzen für die vorliegenden Randbedingungen oder die stattfindenden Wechselwirkungen innerhalb des gemessenen Systems oder des Meßgeräts hatten. Das ist aber natürlich wieder eine objektive Tatsache oder zumindest nicht subjektiver als in der klassischen Physik. |
Ja.
Aber eben weniger oder anders als in der Quantenmechanik Bohrscher Prägung. Dort ist der Einfluss des Subjekts = des Beobachter nämlich nicht objektivierbar, sondern bleibt zum Teil einfach ein großer Zauber.
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | Je subjektiver Entscheidung sind die daraus folgenden Konsequenzen objektiv. Das subjektive Element besteht darin, dass das Subjekt „Beobachter“ in die Betrachtung integriert werden kann und muss.
Für die Physik im Kern spielt das wohl keine Rolle, für Philosophie und insbs. Erkenntnistheorie stellt dies jedoch einen maßgeblichen Unterschied dar. |
Ich lese entweder eine absolut triviale Feststellung aus deiner Behauptung, nämlich, daß der Experimentator "subjektiv" entscheidet, welches System er untersucht oder welche Größen er mißt. Diese Tatsache ist für mich weder physikalisch noch erkenntnistheoretisch maßgeblich. |
Verstehe ich nicht.
Es ist doch ein Unterschied, ob man gemäß von Neumann postuliert, dass eine Messung der Observablen A zu einem Messwert aus dem Spektrum von a führt - und nichts weiter, oder ob man konstatiert, dass u.a. die Konstruktion des Messgerätes und damit die des Hamiltonoperators und der daraus folgenden Dynamik prinzipiell den Messprozess erklärt.
Du nimmst das so gelassen hin. Für mich ist das nach 1925 ff die zweite große Revolution in der Quantenmechanik.
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Oder du meinst tatsächlich, das Meßergebnis hinge nicht nur von dem Zustand des Systems, sondern zusätzlich von subjektiven Entscheidungen des Experimentators ab. Das wäre physikalisch (und vermutlich erkenntnistheoretisch) relevant, ist aber mit großer Sicherheit nicht der Fall. |
Hier weiß ich nicht, was du genau meinst.
Anmerkung - etwas OT: es gibt da die Diskussion bzgl. Superdeterminismus und die Frage, ob ein Beobachter überhaupt einen freien Willen hat und in der Lage ist, Messungen zu konstruieren und zu präparieren, so dass er unabhängige experimentelle Prüfungen durchführen kann, oder ob er prinzipiell ein Rädchen in einem vollständig deterministischen Getriebe ist, so dass alle zukünftigen Messungen sowie ihre Ergebnisse und Interpretationen und damit letztlich alle heutigen und zukünftigen Inhalte der Wissenschaft schon fest stehen - und Wissenschaft insgs. eine Illusion ist.
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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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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 15. Feb 2021 20:10 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Aber weil sie auch im Zuge von Messungen auftritt und teilweise erst erklärt, wie eine Messung zustandekommen kann, hat sie für mich durchaus etwas mit dem Messproblem an sich zu tun: ohne Dekohärenz mit Einselection kann kein stabiler, klassischer Zeigerzustand entstehen, mithin keine Messung durchgeführt werden.
Ich halte das für eine der zentralen Erkenntnisse aus der Dekohärenz. Während Bohr et al. die Messung für im Rahmen der QM unerklärbar postuliert haben, führen die Erkenntnisse Zehs et al. dazu, dass es gerade diese spezifischen Konsequenz aus der QM sind, die erklären, welche Prozesse überhaupt Messprozesse sein können und wie dies funktioniert.
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Dazu müßte die Dekohärenz hinreichend sein um den Meßprozeß zu erklären. Ist sie aber nicht. Ich denke das sehen nur MWIler anders, für die viele Welten innerhalb derselben Realität kein größeres Problem sind. Dann ist Dekohärenz vermutlich alles was ein Modell des Meßprozesses liefern muß.
| Zitat: |
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | Subjektive Entscheidung, ob und wie gemessen wird, beeinflussen dieses makroskopische Quantensystems.
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Nur dann, wenn diese Entscheidungen irgendwelche Konsequenzen für die vorliegenden Randbedingungen oder die stattfindenden Wechselwirkungen innerhalb des gemessenen Systems oder des Meßgeräts hatten. Das ist aber natürlich wieder eine objektive Tatsache oder zumindest nicht subjektiver als in der klassischen Physik. |
Ja.
Aber eben weniger oder anders als in der Quantenmechanik Bohrscher Prägung.
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...oder der Newtonschen Mechanik nach englisch-empiristischer Prägung?
| Zitat: |
Dort ist der Einfluss des Subjekts = des Beobachter nämlich nicht objektivierbar, sondern bleibt zum Teil einfach ein großer Zauber.
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | Je subjektiver Entscheidung sind die daraus folgenden Konsequenzen objektiv. Das subjektive Element besteht darin, dass das Subjekt „Beobachter“ in die Betrachtung integriert werden kann und muss.
Für die Physik im Kern spielt das wohl keine Rolle, für Philosophie und insbs. Erkenntnistheorie stellt dies jedoch einen maßgeblichen Unterschied dar. |
Ich lese entweder eine absolut triviale Feststellung aus deiner Behauptung, nämlich, daß der Experimentator "subjektiv" entscheidet, welches System er untersucht oder welche Größen er mißt. Diese Tatsache ist für mich weder physikalisch noch erkenntnistheoretisch maßgeblich. |
Verstehe ich nicht.
Es ist doch ein Unterschied, ob man gemäß von Neumann postuliert, dass eine Messung der Observablen A zu einem Messwert aus dem Spektrum von a führt - und nichts weiter, oder ob man konstatiert, dass u.a. die Konstruktion des Messgerätes und damit die des Hamiltonoperators und der daraus folgenden Dynamik prinzipiell den Messprozess erklärt.
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Ja, das ist ein Unterschied. Eine Erklärung des Meßprozesses wäre ein konkretes physikalisches Modell und kein Postulat über seinen Endzustand. Ich verstehe den Zusammenhang zu meiner Bemerkung nicht.
| Zitat: |
Du nimmst das so gelassen hin. Für mich ist das nach 1925 ff die zweite große Revolution in der Quantenmechanik.
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Ich habe noch nicht mal verstanden, was ein deiner Behauptung spezifisch für die Quantenmechanik sein soll.
| Zitat: |
| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Oder du meinst tatsächlich, das Meßergebnis hinge nicht nur von dem Zustand des Systems, sondern zusätzlich von subjektiven Entscheidungen des Experimentators ab. Das wäre physikalisch (und vermutlich erkenntnistheoretisch) relevant, ist aber mit großer Sicherheit nicht der Fall. |
Hier weiß ich nicht, was du genau meinst.
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Ich meine entweder determinieren Zustand von System und Meßgerät den Ausgang der Messung. Das ist zu erwarten und es ist alles objektiv. Oder es gibt noch einen "nicht objektiven", d.h. nicht durch den Zustand eines noch größeren Systems determinierten, Einfluß auf das Meßergebnis. Das bezweifle ich. Also bezweifle ich, daß an der ganzen Situation irgendwas "subjektiv" ist.
| Zitat: |
Anmerkung - etwas OT: es gibt da die Diskussion bzgl. Superdeterminismus und die Frage, ob ein Beobachter überhaupt einen freien Willen hat und in der Lage ist, Messungen zu konstruieren und zu präparieren, so dass er unabhängige experimentelle Prüfungen durchführen kann, oder ob er prinzipiell ein Rädchen in einem vollständig deterministischen Getriebe ist, so dass alle zukünftigen Messungen sowie ihre Ergebnisse und Interpretationen und damit letztlich alle heutigen und zukünftigen Inhalte der Wissenschaft schon fest stehen - und Wissenschaft insgs. eine Illusion ist. |
Das habe ich nur am Rande mitbekommen. Ich verstehe aber nach deiner Beschreibung nicht, was der Unterschied zwischen Determinismus und Superdeterminismus sein soll. Für mich folgt daraus auch nicht, daß Wissenschaft eine Illusion ist, sondern nur das die Existenz von Theorien und Meßergebnissen durch Ereignisse im Universum determiniert sind. Aber irgendeine solche Art von Determination ist ja die Voraussetzung dafür, daß Wissenschaft einen Bezug zur Realität hat. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 15. Feb 2021 20:53 Titel: |
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Ich denke, hier sind genug Worte gewechselt. Im Kern sind wir uns einig, wir diskutieren lediglich Begriffe und ein paar missverständliche Formulierungen.
Und ja, du hast recht, die Dekohärenz ist zwar ein maßgeblicher erster Schritt jedoch sicher nicht hinreichend, um den Meßprozeß zu erklären.
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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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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 15. Feb 2021 21:13 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: |
Ich meine entweder determinieren Zustand von System und Meßgerät den Ausgang der Messung. Das ist zu erwarten und es ist alles objektiv. Oder es gibt noch einen "nicht objektiven", d.h. nicht durch den Zustand eines noch größeren Systems determinierten, Einfluß auf das Meßergebnis. Das bezweifle ich. Also bezweifle ich, daß an der ganzen Situation irgendwas "subjektiv" ist.
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Also, dass der Ausgang von Messungen durch System+Messung determiniert sei, können wir sicher ad acta legen. Bell + nachfolgende Experimente sprechen anders. Der Zustand eines QM-Systems ist vor der Messung schon nicht determiniert, und damit auch nicht durch die Messung, also kausal. Wäre es dann anders, hätte wir ein "Paradoxon der Messung". Dann müsste die Messung das Messergebnis determinieren, das widerspricht aber der Definition einer Messung. Dieser Sachverhalt muss aber überhaupt nicht der "Objektivität" einer Messung widersprechen. Warum sich ein QM-System erratisch bei Messungen verhält wissen wir nicht, das liegt eben in der "Realität der Quantennatur". Bisher kennen wir nur ziemlich sicher Überlagerungszustände mit Wahrscheinlichkeiten und sichere Messungen von Eigenzuständen (dieser Beschreibung). Dies folgt aber eben nur einer (Quanten-) Statistik an Einzelsystemen. Ob dieses erratische Verhalten an Koppelung an "grösseren Systemen" liegt, ob alles alles beinflusst (was auch wahrscheinlich ist) wissen wir auch nicht. Wir können ja nur darüber Aussagen treffen, was wir auch (theoretisch) beschreiben können. |
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 15. Feb 2021 21:30 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wäre es dann anders, hätte wir ein "Paradoxon der Messung". Dann müsste die Messung das Messergebnis determinieren, das widerspricht aber der Definition einer Messung.
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Also meine Definition von "Messung" ist sicher eine andere.
| Zitat: |
Bisher kennen wir nur ziemlich sicher Überlagerungszustände mit Wahrscheinlichkeiten und sichere Messungen von Eigenzuständen (dieser Beschreibung).
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Das ist eine Interpretation der Fakten, aber keine sichere Erkenntnis. Denn andere Interpretationen sind möglich.
| Zitat: |
Dies folgt aber eben nur einer (Quanten-) Statistik an Einzelsystemen. Ob dieses erratische Verhalten an Koppelung an "grösseren Systemen" liegt, ob alles alles beinflusst (was auch wahrscheinlich ist) wissen wir auch nicht. Wir können ja nur darüber Aussagen treffen, was wir auch (theoretisch) beschreiben können. |
Und woher genau weißt du, was man alles theoretisch beschreiben kann und was nicht? |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 15. Feb 2021 21:47 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wäre es dann anders, hätte wir ein "Paradoxon der Messung". Dann müsste die Messung das Messergebnis determinieren, das widerspricht aber der Definition einer Messung.
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Also meine Definition von "Messung" ist sicher eine andere.
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Was soll das bedeuten? Dass die Messapparatur das Ergebnis der Messung bestimmt? Das ist doch paradox. Dann gibt es gar keine Messung im klassisch definierten Sinne. Aber was wir sagen können ist doch zumindestens, dass Messungen der Eigenzustände auch klassisch funktionieren, wenn auch statistisch.
| Zitat: |
| Zitat: |
Bisher kennen wir nur ziemlich sicher Überlagerungszustände mit Wahrscheinlichkeiten und sichere Messungen von Eigenzuständen (dieser Beschreibung).
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Das ist eine Interpretation der Fakten, aber keine sichere Erkenntnis. Denn andere Interpretationen sind möglich.
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Auch Interpretationen müssen sich an Fakten orientieren. Das ist zumindestens das, was im Einklang von Theorie und Experiment funktioniert, das ist der "Minimalkanon". "Fakten" schaffen Experimente, nicht "Theorien" oder "Interpretationen".
| Zitat: |
| Zitat: |
Dies folgt aber eben nur einer (Quanten-) Statistik an Einzelsystemen. Ob dieses erratische Verhalten an Koppelung an "grösseren Systemen" liegt, ob alles alles beinflusst (was auch wahrscheinlich ist) wissen wir auch nicht. Wir können ja nur darüber Aussagen treffen, was wir auch (theoretisch) beschreiben können. |
Und woher genau weißt du, was man alles theoretisch beschreiben kann und was nicht? |
Bisher geht es doch um "Interpretationen", was wir "realistisch" interpretieren können. Der Formalismus ist aber letztlich identisch. Und nur diesen kann man bisher so deuten, wie ich es getan habe. Denke auch, da besteht Konsens. Wenn du die Theorie selbst erweitern willst , bitte, tu es. "Messen" muss du dich dann aber an Fakten, die Aussagen in der Emperie liefern. "Interpretationen" kann und muss man natürlich anpassen an die Empirie, nicht anders herum. |
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 15. Feb 2021 21:53 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wäre es dann anders, hätte wir ein "Paradoxon der Messung". Dann müsste die Messung das Messergebnis determinieren, das widerspricht aber der Definition einer Messung.
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Also meine Definition von "Messung" ist sicher eine andere.
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Was soll das bedeuten? Dass die Messapparatur das Ergebnis der Messung bestimmt?
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Nein, nicht die Meßapparatur. Aber die Messung (Wechselwirkung zwischen System und Meßgerät).
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Bisher kennen wir nur ziemlich sicher Überlagerungszustände mit Wahrscheinlichkeiten und sichere Messungen von Eigenzuständen (dieser Beschreibung).
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Das ist eine Interpretation der Fakten, aber keine sichere Erkenntnis. Denn andere Interpretationen sind möglich.
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Auch Interpretationen müssen sich an Fakten orientieren.
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Interpretationen, die Fakten widersprechen, würde ich auch nicht als "möglich" bezeichnen.
| Zitat: | | Zitat: |
| Zitat: |
Dies folgt aber eben nur einer (Quanten-) Statistik an Einzelsystemen. Ob dieses erratische Verhalten an Koppelung an "grösseren Systemen" liegt, ob alles alles beinflusst (was auch wahrscheinlich ist) wissen wir auch nicht. Wir können ja nur darüber Aussagen treffen, was wir auch (theoretisch) beschreiben können. |
Und woher genau weißt du, was man alles theoretisch beschreiben kann und was nicht? |
Bisher geht es doch um "Interpretationen", was wir "realistisch" interpretieren können. Der Formalismus ist aber letztlich identisch. Und nur diesen kann man bisher so deuten, wie ich es getan habe. Denke auch, da besteht Konsens. Wenn du die Theorie selbst erweitern willst , bitte, tu es.
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Wovon redest du eigentlich? Ich will keine Theorie erweitern. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 15. Feb 2021 22:12 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | index_razor hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wäre es dann anders, hätte wir ein "Paradoxon der Messung". Dann müsste die Messung das Messergebnis determinieren, das widerspricht aber der Definition einer Messung.
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Also meine Definition von "Messung" ist sicher eine andere.
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Was soll das bedeuten? Dass die Messapparatur das Ergebnis der Messung bestimmt?
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Nein, nicht die Meßapparatur. Aber die Messung (Wechselwirkung zwischen System und Meßgerät).
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Ich habe dich schon richtig verstanden. Aber diese Vorstellung ist eine Schimäre. Es gibt da nichts, was die Messung "determinieren" kann. Wenn du Bell + nachfolgende Experimente richtig deutest, hast du da gar keine Chance, wenn du nicht an die Determinierung durch den Messprozess selbst denkst. Glaube, diese Vorstellung kannst du dir abschminken.
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Bisher kennen wir nur ziemlich sicher Überlagerungszustände mit Wahrscheinlichkeiten und sichere Messungen von Eigenzuständen (dieser Beschreibung).
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Das ist eine Interpretation der Fakten, aber keine sichere Erkenntnis. Denn andere Interpretationen sind möglich.
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Auch Interpretationen müssen sich an Fakten orientieren.
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Interpretationen, die Fakten widersprechen, würde ich auch nicht als "möglich" bezeichnen.
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Eben, da sind wir uns einig. Verstehe dann nicht deinen Ansatz, warum du auf die Idee kommst, das System+Messapparatur etwas anderes liefern könnten. Eigenzustände sind das, was wir klassisch messen. Nur ihre Messung ist statistisch, völlig unabhängig von dem Messmechanismus. Da ändert auch eine "Interpretation" nichts dran.
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Dies folgt aber eben nur einer (Quanten-) Statistik an Einzelsystemen. Ob dieses erratische Verhalten an Koppelung an "grösseren Systemen" liegt, ob alles alles beinflusst (was auch wahrscheinlich ist) wissen wir auch nicht. Wir können ja nur darüber Aussagen treffen, was wir auch (theoretisch) beschreiben können. |
Und woher genau weißt du, was man alles theoretisch beschreiben kann und was nicht? |
Bisher geht es doch um "Interpretationen", was wir "realistisch" interpretieren können. Der Formalismus ist aber letztlich identisch. Und nur diesen kann man bisher so deuten, wie ich es getan habe. Denke auch, da besteht Konsens. Wenn du die Theorie selbst erweitern willst , bitte, tu es.
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Wovon redest du eigentlich? Ich will keine Theorie erweitern. |
Vielleicht habe ich mich Missverständlich ausgedrückt?
Aber wenn du an Koppelung an "grösseren Systemen" oder an "Alles beieinflusst alles" denkst, dann muss du das auch in der Theorie formulieren. Bisher tust du das nicht, du hältst das nur für "möglich".
In den bisherigen Messungen sehen wir nur "erratisches Verhalten". Unsere Theorie diesbezüglich ist minimal. Wenn du es aber besser weiss, dann erweiter die Theorie. Mehr wollte ich nicht sagen. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 15. Feb 2021 22:50 Titel: |
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Ich postuliere mal (provokativ):
es gibt keine reale Interpretation des quantenmechanischen Überlagerungszustandes im klassischen Sinne, d.h. klassischer Logik folgend in einer Welt. Man kann "relative states" bemühen, dies in "vielen Welten" interpretieren, aber die Gesamtheit vieler Welten kann man auch als eine Welt sehen, für einen "Superbeobachter". Da besteht das gleiche Problem. Und es gibt insbesondere auch keine klassische Interpretation für quantenmechanische Systeme+Messapparat. Jede Messung ist erratisch, das probabilistische Verhalten lässt sich so nicht auflösen.
Wir leben in einer Welt, und die ist anders als man denkt.
Wenn man die klassische Logik in Raum+Zeit ernst nimmt, dann reicht sie nicht hin, Quantenphänomene zu erklären. Man muss diese Logik (in diesem Rahmen) modifizieren, um die Quantenphänomene in einer Welt mit Raum+Zeit zu erklären.
Die Alternative wäre, Raum+Zeit entsprechend zu modifizieren, aber so eine Theorie ist in weiter Ferne. |
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 16. Feb 2021 07:05 Titel: Re: spin off von Schrödingers Katze ... |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: |
Nein, nicht die Meßapparatur. Aber die Messung (Wechselwirkung zwischen System und Meßgerät).
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Ich habe dich schon richtig verstanden.
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Das hört sich aber nicht so an.
| Zitat: |
Aber diese Vorstellung ist eine Schimäre. Es gibt da nichts, was die Messung "determinieren" kann. Wenn du Bell + nachfolgende Experimente richtig deutest, hast du da gar keine Chance, wenn du nicht an die Determinierung durch den Messprozess selbst denkst.
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Ich denke an die Determinierung eines Meßergebnisses, also den Wert einer makroskopischen Observable, durch den Meßprozeß. Ich wüßte keinen Grund warum ich mir das abschminken sollte und du offenbar auch nicht. Sonst würdest du dich nicht auf nebulöse Andeutungen auf Bell beschränken, der damit gar nichts zu tun hat.
| Zitat: | | Zitat: |
Interpretationen, die Fakten widersprechen, würde ich auch nicht als "möglich" bezeichnen.
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Eben, da sind wir uns einig. Verstehe dann nicht deinen Ansatz, warum du auf die Idee kommst, das System+Messapparatur etwas anderes liefern könnten.
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Ich komme nicht auf die Idee, daß System+Meßapparatur etwas anderes als Fakten liefert.
| Zitat: |
Eigenzustände sind das, was wir klassisch messen.
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Nein, wir messen physikalische Größen.
| Zitat: |
Aber wenn du an Koppelung an "grösseren Systemen" oder an "Alles beieinflusst alles" denkst, dann muss du das auch in der Theorie formulieren. Bisher tust du das nicht, du hältst das nur für "möglich".
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Ich halte eine Interpretation für möglich, in der eine Messung nicht mit großer Sicherheit einen Eigenwert liefert. Etwas anderes habe ich gerade nicht behauptet. Und daß sie möglich ist, ist relativ trivial zu beweisen durch die Existenz der TI.
| Zitat: |
In den bisherigen Messungen sehen wir nur "erratisches Verhalten". Unsere Theorie diesbezüglich ist minimal. Wenn du es aber besser weiss, dann erweiter die Theorie. Mehr wollte ich nicht sagen. |
Du solltest aber mehr sagen; zumindest mehr konkretes zum Thema.
Ich bin der Meinung, daß keine Erweiterung der Theorie nötig ist, um den Meßprozeß zu beschreiben, sondern nur konkrete realistische Modelle. Du kannst natürlich gern anderer Meinung sein. Aber ich befürchte wir werden in der Frage nicht weit kommen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 16. Feb 2021 07:39 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | es gibt keine reale Interpretation des quantenmechanischen Überlagerungszustandes im klassischen Sinne, d.h. klassischer Logik folgend in einer Welt. |
Ich bin mir immer noch nicht sicher, was genau du mit dieser “klassischen Logik” hier meinst. Evtl. bezieht es sich nur darauf, dass die Anwendung der klassischen Logik zur Beschreibung bestimmtet klassischer Systeme und deren Eigenschaften nicht ausreichend ist. Das ist bereits in der klassischen Mechanik richtig, und in der Quantenmechanik kommen eben noch ein paar Beispiele hinzu. Ich denke jedoch nicht, dass daraus irgend etwas interessantes folgt.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Man kann "relative states" bemühen, dies in "vielen Welten" interpretieren, aber die Gesamtheit vieler Welten kann man auch als eine Welt sehen, für einen "Superbeobachter". Da besteht das gleiche Problem. |
Ja, so wird das heute verstanden. Ich sehe darin jedoch kein Problem (ich sehe sehr wohl diverse Probleme in der MWI, jedoch nicht aufgrund der klassischen Logik).
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Und es gibt insbesondere auch keine klassische Interpretation für quantenmechanische Systeme+Messapparat. |
Das war nach Bohr für einige Jahrzehnte das vorherrschende Dogma. Inzwischen hat man sich in weiten Teilen davon befreit, auch wenn das in der Breite so nicht rüberkommt.
Man lese mal das Gespräch zwischen Bohr und Schrödinger einerseits sowie moderne Artikel oder Bücher zu den Grundlagen der Quantenmechanik andererseits. Die Bohrsche Sichtweise wird leider immer noch unreflektiert übernommen, wenn man irgendeinen schnellen Einstieg in das Thema benötigt, die heute Forschung in diesem Umfeld arbeitet aber - mit völlig unterschiedlichen Ansätzen - an genau den Themen, mit denen man bei Bohr sicher keine Diss. hätte schreiben dürfen ;-)
Insofern sehe ich tatsächlich keinen Grund, anzunehmen, dass man den Messprozess nicht quantenmechanisch modellieren sowie durch “coarse graining” klassisch interpretieren könnte.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Wenn man die klassische Logik in Raum+Zeit ernst nimmt, dann reicht sie nicht hin, Quantenphänomene zu erklären. Man muss diese Logik (in diesem Rahmen) modifizieren, um die Quantenphänomene in einer Welt mit Raum+Zeit zu erklären. |
s.o.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Die Alternative wäre, Raum+Zeit entsprechend zu modifizieren, aber so eine Theorie ist in weiter Ferne. |
Interessanterweise wird inzwischen nicht nur ab einer Quantisierung der Raumzeit gearbeitet, sondern auch an der Idee, die klassische Raumzeit lediglich als emergentes Phänomen aufzufassen, das aus einem Substrat von Quantenfeldern entsteht, wobei für die Raumzeit keine zusätzlichen Freiheitsgrade eingeführt werden müssen. Der Ansatz, die Gravitation zu quantisieren, wäre dann genauso falsch wie die Idee, die dies mit den Navier-Stokes-Gleichungen zu tun.
Angesichts der Konstruktion immer aberwitzigerer Sackgassen und des offensichtlich noch lange nicht ausgeschöpften Erklärungspotentials der Quantenmechanik tendiere ich eher zur Zurückhaltung und Sparsamkeit.
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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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