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Quantenbeamen

Quantenmechanik, Unschärfenrelation, Welle-Teilchen-Dualismus, Rechenmethoden sowie Interpretation der Quantenmechanik, Quantenfeldtheorie
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Quantenbeamen

Beitrag von gravi » 11. Mär 2009, 19:43

Es ist ja weitläufig bekannt: Die "Spukhafte Fernwirkung" Einsteins ist physikalische Realität.

Werden zwei Teilchen (Photonen, Elektronen, ja sogar Ionen oder Atome) miteinander verschränkt, sind also simpel ausgedrückt miteinander verwandt, so geschieht folgendes:

Dei beiden Teilchen können nun beliebig weit von einander entfernt sein, ohne dass eines vom anderen etwas "wahrnehmen" kann. Ändert man jetzt aber eine Eigenschaft des einen Teilchens, z.B. seinen Spin oder bei Photonen die Polarisationsrichtung, so nimmt das andere augenblicklich die selbe Eigenschaft an. Allem Anschein nach geschieht dies ohne Zeitverlust, obwohl doch Einstein eine Übertragung von Informationen mit mehr als Lichtgeschwindigkeit ausschließt.

Nun frage ich (und nicht nur mich beschäftigt diese Frage!), wie ist das überhaupt möglich? Gibt es inzwischen wenigstens annähernde Theorien zu diesem Mechanismus?
Das Modell des holografischen Universums sagt dazu, dass die Teilchen in Wirklichkeit gar nicht voneinander distanziert sind, sondern dass die Entfernung nur eine Projektion ist. Zufriedenstellend ist das aber auch noch nicht.

Könnte es evtl. Felder geben - ähnlich dem Higgs- Feld - durch welche Teilchen miteinader korrespondieren können, vielleicht die Spin- Netzwerke der Loop- Quantengravitation???

Wer weiß was dazu oder hat irgendwelche Vorstellungen?

Gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 11. Mär 2009, 23:51

Für den Formalismus reicht die ganz gewöhnliche Quantenmechanik aus. Die kannte schon Einstein in seinem EPR Gedankenexperiment 1935 (!):
http://de.wikipedia.org/wiki/EPR-Effekt

Seither hat sich an der Mathematik nichts geändert, d.h. weder die Viele-Welten Interpretation noch andere Mechanismen haben grundsätzlich neue Erkenntnisse gebracht. Ledigliuch die Tatsache, dass die QM so ist wie sie ist, und dass sie tatsächlich mit der Realität übereinstimmt, wurde seither immer wieder bestätigt, insbs. durch Berechnungen und Experimente zur Bellschen Ungleichung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bellsche_Ungleichung
http://de.wikipedia.org/wiki/Alain_Aspect
http://de.wikipedia.org/wiki/Anton_Zeilinger

Man muss kein holographisches Universum und keine LQG bemühen; die QM besagt glasklar und eindeutig, wie die Welt "funktioniert" und wie viel (oder wenig) wir über sie wissen können. Es gibt also nicht "annähernde Theorien zu diesem Mechanismus", sondern einen exakten Formalismus!

Das Problem ist nicht der Formalismus, sondern die Interpretation auf dem Hintergrund unserer Anschauuungen und unserer Alltagserfahrung. Wir sind geneigt, einen Mechanismus zu finden, der diese Fernwirkung erklärt. Die QM besagt nun, dass es keine diesbezügliche Wirkung gibt, dass jede (zumindest eine große Klasse) über die QM hinausgehende Erklärung falsch ist (Bellsche Ungleichung), und dass eine weitergehende Begründung oder Interpretation keinen zusätzlichen Gewinn an Realismus bzw. Realität hervorbringen kann.

Insbs. sind all diese Mechanismen bzw. Experimente nicht geeignet, um Information, Energie oder Wirkung zu übertragen. Damit bleiben die Forderung Einsteins bzgl. der Lichtgeschwindigkeit als maximale Geschwindigkeit der Signalübertragung exakt gültig. Was nicht heißt, dass ein grundsätzliches Interpretationsproblem existiert, genauer, dass unser Bedürfnis nach Interpretation nicht befriedigt ist. Ich fürchte aber, es könnte tatsächlich so sein, dass die Welt so ist wie sie ist und wir uns eben damit abfinden müssen!
Gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von gravi » 12. Mär 2009, 19:00

Allem Anschein nach haben wir demnach eine Menge der Vorgänge in der Quantenwelt einfach nur zu akzeptieren, wie z.B. auch den Dirac-See oder den Tunneleffekt. Wir wissen von allen, dass es sie gibt, nur das WIE und WARUM bleiben Fragezeichen.
Aber Danke für die Links (Zeilinger war mir durchaus schon bekannt)!

Du schreibst, dass der Effekt des Quantenbeamens keine Informationen überträgt. So viel ich aber weiß, soll doch der Quantencomputer u.a. auf diesem Effekt beruhen. Also doch Informations"bearbeitung"?

gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 12. Mär 2009, 19:33

Da muss man schon unterscheiden; beim Tunneleffekt oder bei der Verschränkung gibt es wenigstens einen messbaren Effekt; bei der Dirac-Sea dagegen nur ein mathematisches Konstrukt, ich glaube nicht, dass das jemand als "gelungen" bezeichnen würde.

Aber ja, du hast recht: die QM nötigt einem teilweise eine positivistische Grundhaltung ab, der platonische Realitätsanspruch bleibt unbefriedigt.

Es ist eine spannende Frage, in wie weit abstrakten Modellen eine (physikalische) Realität zukommt. Ist ein Quantenteilchen ein Objekt, das sich gemäß dem Pfadintegral verhält? oder ist das Pfadintegral nur ein mathematisches Konstrukt ohne Realitätsanspruch?

Feynman wurde von einige Philosophen mal nach dem Wesen eines Elektrons gefragt. Er stellte die Gegenfrage nach dem Wesen eines Ziegelsteins, und wollte später dann auf die Frage nach dem (unsichtbaren) Wesen des Inneren des Ziegelsteins überzuleiten. Dies verursachte eine Diskussion unter den Philospohen bzgl. des Wesens des Ziegelsteins, so dass die Frage nach dem Wesen des Elektrons nicht mehr diskutiert werden konnte ...
Gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von gravi » 13. Mär 2009, 17:52

Ja, Feynman war schon verdammt clever! :wink:

Noch zum Dirac-See: Ein indirekter Nachweis der Existenz der virtuellen Teilchenpaare ist doch durch den Casimir- Effekt gegeben. Und soweit ich weiß bekommen auch Außenelektronen von Atomen eine kleinen, aber messbaren "Schubs", wenn sie mit virtuellen Teilchen kollidieren. Also doch nicht nur ein mathematisches Konstrukt?

Gruß
gravi
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 13. Mär 2009, 21:53

Das mit dem Casimir-Effekt ist ein guter Punkt!
Gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von gravi » 14. Mär 2009, 18:36

Ja, Danke!
Und das mit den Elektronen auch. Die müssen ja ständig von einem Meer virtueller Teilchen umgeben sein. Besser gesagt, diese Wolke virtueller Teilchen führt zu einer Verschiebung von Energieniveaus im Atom, der sogenannten Lamb-Shift. Und diese kann man anmessen. Hier noch'n Link, den ich dazu gerade gefunden habe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Lambverschiebung

Schönen Gruß
gravi
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 15. Mär 2009, 08:41

Auch damit hast du wieder recht, wobei da eher die virtuellen Teilchen als die Dirac-Sea die Verursacher sind.

Also meinst du, dass diese ganzen vituellen Teilchen doch etwas mehr sind als nur mathematishe Konstrukte?
Gruß
Tom

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von gravi » 15. Mär 2009, 18:36

Ja, ich meine schon dass man davon ausgehen kann.
Immerhin sind doch die beiden genannten Effekte zumindest indirekte Beweise.
Zudem wüsste ich auf Anhieb keine andere Ursache, die beide Erscheinungen erklären könnte.
Sind nicht auch die virtuellen Teilchen schon seit längerer Zeit fester und anerkannter Bestandteil der Quantenphysik?
Ich meine, wenn man sie widerlegen könnte (wenn vielleicht "nur" auf mathematischem Weg), dann hätte das wohl schon längst jemand unternommen.

Gruß
gravi
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 15. Mär 2009, 19:46

Ich habe weniger Probleme mit den virtuellen Teilchen in irgendwelchen Prozessen, als mit dem Bild der Dirac-Sea. Das erscheint mir einfach hochgradig künstlich. Ist aber wohl eher Geschmacksache.
Gruß
Tom

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von RonnyRockel » 22. Feb 2010, 13:01

Hallo

gravi hat geschrieben:
Allem Anschein nach haben wir demnach eine Menge der Vorgänge in der Quantenwelt einfach nur zu akzeptieren, wie z.B. auch den Dirac-See oder den Tunneleffekt. Wir wissen von allen, dass es sie gibt, nur das WIE und WARUM bleiben Fragezeichen.
also meiner meinung nach kann die physik prinzipiell nicht das warum beantworten. sie kann es nur beschreiben und das ist im falle der Quantentelportation bereits gelungen, genauso beim tunneleffekt, und der dirac see ist nciht wirklich reel. jedenfalls wird die frage: "warum fällt der apfel vom baum" genauso unbefriedigt beantwortet, oder eigentlich gar nciht. natürlich kann man sagen "wegen der gravitation" aber das ist ja nur ein andere begriff für die tatsache das er runter fällt, anders gesagt: "der apfel fällt runter" und "die gravitaionskraft wirkt" ist äquivalent. (nmatürlich ist zweitere aussage etwas allgemeiner weil ja alles mögliche runterfallen kann. ). die physik kann nur anhand modelle beschreiben auf welche art und weise der apfel runter fällt, und zwar aus dem grunde weil er immer gleich runter fällt. letztendlich ist die physik eine art sammlung: man beobachtet dinge die sich ständig wiederholen (das experiment) und formuliert ise mathematisch, mehr ist es nciht. auch die 4-dim. raumzeit ist keine realität sondern nur ein (komplexes) modell, welches die gravitation sehr genau beschribet, genauso wie das modell der Kraft die gravitaion laut newton beschreibt, also auch da gab es kein neuen erkenntnisgewinn über die welt, warum sie so ist oder so. mich wundert daher, aus dieser sicht gesehen, warum man mit der quantenteleportation solche probleme hat. ich finde das natürlich auch erstaunlich aber nicht verwundernswerter als dass der apfel vom baum fällt

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von gravi » 22. Feb 2010, 19:01

Ich habe natürlich kein Problem damit, manche Dinge einfach nur so zu akzeptieren wie sie sind.
So auch selbstverständlich das Quantenbeamen. Mit meiner Eingangsfrage wollte ich nur wissen, da diese Erscheinung ja bereits von Einstein "bewundert" wurde, ob inzwischen vielleicht neue Erkenntnisse vorliegen.

Zum Thema, warum der Apfel runter fällt, kann ich allerdings etwas beisteuern (wenn es auch nicht ganz zum Thema passt). Mir ist das auch erst seit etwa einem Jahr bekannt:
Hier betreten wir nämlich das Reich der Chemie. Äpfel sondern ein Gas ab, in Fachkreisen als Ethen bekannt. Normalerweise allerdings nicht sonderlich viel. Wenn ein Apfel aber reif ist, oder von einem Wurm durchnagt oder von außen angefressen, dann produziert er das Gas massenweise. Das gelangt durch den Stil in den Baum, der darauf hin ein Hormon ausschüttet welches veranlasst, dass der Apfel nicht weiter mit Nährstoffen versorgt wird. Die Verbindung vom Stil zum Ast verödet und erst jetzt kann die Gravitation ihre Wirkung entfalten.
Es hat also nichts mit dem Gewicht eines Apfels zu tun. Der kann noch so dick sein, ist er aber noch nicht reif, hängt er bombenfest am Ast.

Damit ist dann doch wenigstens eine Frage beantwortet (zu meiner Freude mal durch die Chemie :D ), hoffentlich auch zufriedenstellend...

Schönen Gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von seeker » 22. Feb 2010, 21:17

@gravi
Da ich im Abi Chemie-LK hatte und auch mal drei Semester Chemie studiert habe, muss ich schon aus Solidaritätsgründen hier auch noch meinen Senf zu deinem nicht exakt zum Thema passenden, aber sehr interessanten (und mir neuen) Absatz dazugeben: :wink:

Die faszinierende Sache mit Bäumen und Ethylen als Kommunikationsmittel gibt es z.B. auch bei Akazien:
Es wurde gezeigt, dass Akazien außerdem über ein Kommunikationssystem verfügen, um sich untereinander vor Fraßfeinden zu warnen. Dies geschieht über Ausbreitung von Ethylen über die Luft. Daraufhin wird in den Blättern der Gehalt an Tanninen drastisch erhöht. Entdeckt wurde dies, nachdem über 3000 eingezäunte Antilopen verendeten, die zwangsweise nur Akazien in dem eingezäunten Gebiet zum Fressen zur Verfügung hatten.
http://de.wikipedia.org/wiki/Akazien

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von breaker » 23. Feb 2010, 00:14

Sorry, wenn ich abrupt das Thema wechsle, aber mich würde im Zusammenhang von oben wahnsinnig interessieren, wie denn Information überhaupt physikalisch definiert ist. Ohne diese Grundlage kann man ja gar nicht darüber diskutieren, wie schnell sich Information ausbreitet.

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von seeker » 23. Feb 2010, 08:52

Es gibt den thermodynamischen Informationsbegriff.
Hier kann man die Entropie und den Informationsgehalt miteinander verbinden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Entropie_% ... theorie%29
Die Erkenntnis der durchgängigen Anwendbarkeit des von jeglicher Bedeutung der Information abstrahierenden Informationsbegriffs der mathematischen Informationstheorie auf alle natürlichen Prozesse führte schon Norbert Wiener zu der Ansicht, dass diese Information neben Masse und Energie als unabhängige dritte Grundgröße zu betrachten sei.Die daraus bisher nur in Ansätzen gezogene Konsequenz ist, den Begriff der Information bei wissenschaftlichen Untersuchungen in gleicher Weise zu nutzen wie die Begriffe Masse und Energie. Sowohl bei technischen Anlagen als auch bei beliebigen biologischen Objekten bildet seit langem die Erfassung und Bilanzierung der Ströme der einzelnen Stoffkomponenten und der Energie die unverzichtbare allgemeine Grundlage für die theoretische und experimentelle Erforschung der speziellen Prozesse. Für ein volles Verständnis der Naturvorgänge ist die Ergänzung durch analoge Bilanzen für die Informationsflüsse notwendig. Bisher ist das im wesentlichen nur für technische Informationsverarbeitungsanlagen und indirekt - über den zweiten Hauptsatz - für thermodynamische Prozesse erfolgt.
...
Die Umrechnung der thermodynamischen Maßeinheit in das Informationsmaß ergibt nach Brillouin 1 Joule/Kelvin = 1.217·1013 Gigabyte.
http://www.h-j-mascheck.de/diversa/hm122.htm

Ich sehe das so mit der Verschränkung:

Nach Einstein kann informationstragende Wirkung nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden (Lokalität).
Dies ist auch bei Experimenten mit verschränkten Teilchen immer gegeben. Es wurde bei entsprechenden Experimenten nie gefunden, dass Information mit Überlichtgeschwindiogkeit übertragen wurde. Es ist eher so, dass die zwei verschränkten Teilchen ein einzelnes Ding darstellen, eine einzige Wahrscheinlichkeitswelle in Superposition - solange nicht gemessen wird. Erst bei der Messung bricht die Superposition zusammen und es entstehen erst hier z.B. die konkreten Eigenschaften Polarisation und Ort. Vorher waren diese Eigenschaften gar nicht da - nur als Wahrscheinlichkeit, was ein Fehlen an Information darstellt. Bei der Messung wird aus dem Wahrscheinlichen nach statistischen Regeln und durch die Messung der konkrete Messwert. Da dieser Messwert aber vorher (da nicht existent) nicht bekannt war, kann damit auch keine Information übertragen werden. Man weiß zwar, dass die zwei Teilchen immer die gleichen bzw. die genau umgekehrten Eigenschaften zeigen, es ist aber nicht möglich vorher zu wissen, welche das konkret sein werden.

Es scheint mir so zu sein, dass Realität, so wir wie sie verstehen, immer nur gegeben ist, wenn Wechselwirkung da ist.
Insofern wäre ein Teilchen "an sich" gar nicht als konkretes Teilchen "real" zu nennen. Es löst sich sofort in eine Wahrscheinlichkeitswolke auf, sobald es nicht mehr wechselwirkt und verliert damit all seine konkreten Eigenschaften.

Ob beim Tunneleffekt aber auch die Lokalität nicht verletzt wird, da bin ich mir nicht ganz sicher.
Es gab da dieses Experiment, wo ein Musikstück angeblich mit effektiv Überlicht durch einen Hohlleiter getunnelt wurde...
Wie man diese Interpretation des Experiments widerlegen kann, wurde mir nicht klar.

P.S.: An den obigen Quantenphänomenen sieht man m.E. mal wieder, dass es eine grundlegendere Ebene geben muss, auf der die Raumzeit, wie sie auf unserer Ebene existiert, keine Rolle mehr spielt.

Grüße
seeker
Zuletzt geändert von seeker am 23. Feb 2010, 10:06, insgesamt 1-mal geändert.
Grüße
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 23. Feb 2010, 10:05

Man kann sogar experimentell nachweisen, dass die Annahme einer lokal-realistischen Theorie, in der verschränkte Quantenobjekte vor der Messung bereits verborgene Information über das Ergebnis tragen, zu Widersprüchen führt. Theoretisch wurde dies von Bell untersucht (Bellsche Ungleichung) und experimentell u.a. von Aspect nachgewiesen. D.h. dass auch verborgene Information experimentell ausgeschlossen werden kann und somit eine lokal-realistische Interpretation der QM nachweislich falsch ist.
Gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von breaker » 24. Feb 2010, 01:09

tomS hat geschrieben:Man kann sogar experimentell nachweisen, dass die Annahme einer lokal-realistischen Theorie, in der verschränkte Quantenobjekte vor der Messung bereits verborgene Information über das Ergebnis tragen, zu Widersprüchen führt.
Bedeutet das, dass es tatsächlich falsch ist, sich unter einem Teilchen etwas vorzustellen, dass immer einen genau definierten Ort hat (wenn man ihn auch gerade nicht misst)?
Also, wenn ich ein Teilchen zu zwei verschiedenen Zeitpunkten an zwei verschiedenen Orten A und B messe, dann kann ich definitiv sagen, dass das Teilchen sich nicht auf irgendeiner Bahn von A nach B bewegt hat, sondern zwischen den Messungen einfach keinen Ort hatte?

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 24. Feb 2010, 01:59

Ja, das hast du richtig erkannt.

Zwei Hinweise dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bellsche_Ungleichung
http://de.wikipedia.org/wiki/Kochen-Specker-Theorem
Die Bellsche Unglechung wurde für Spins (d.h. nicht Ort und Impuls) formuliert, lässt sich aber verallgemeinern.

Die o.g. Theoreme schließen jeweils eine bestimmte Klasse sogenannter realistischer Theorien aus. Die Bellsche Ungleichung schließt lokal-realistische Theorien aus, d.h. sie lässt nichtlokal-realistische Theorien (wie die Bohmsche Mechanik) zu. Realistische Theorien sind dabei Theorien, die eine verborene Realität annehmen, häufig auch als verborgene Variablen bezeichnet. Im Falle eines verschränkten Photonenpaares mit Gesamtspin Null weiß man sicher, dass beide Spins entgegengericht sind, man weiß jedoch nicht, welchen Spin genau ein Photon nun hat. Eine Theorie der verborgenen Variablen nimmt nun an,dass beide Photonen vor der Messung einen definierten Spinzustand haben, dass man ihn jedoch nicht kennt (und er sich erst durch die Messung offenbart). Die Verletzung der Bellschen Ungleichung zeigt, dass bereits diese Annahme zu einer von der QM abweichenden Vorhersage für die Messung führt, wobei die Messung eben die QM bestätigt bzw. die Theorie der verborgenen Variablen widerlegt. Damit sind nun nicht grundsätzlich alle aber doch eine große Klasse von Alternativtheorien widerlegt (ich kenne ggw. keine, die ernsthaft diskutiert wird).

Zusammenfasend muss man feststellen, dass die QM bereits auf der nicht direkt experimentell zugänglichen ontologischen Ebene von einer klassischen Ontologie abweicht.

Nochmal zu den Photonen: In der QM lautet der verschränkte Zustand



Dabei bezeichnet der erste (zweite) Pfeil den Spinzustand des ersten (zweiten) Photons.

Das ist etwas irritierend, denn der Ausdruck ist mathematisch identisch (auch wenn man das in dieser symbolischen Notation nicht sieht) zum Zustand



bzw. zu jeder belieben anderen Spinausrichtung.
Gruß
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von Skeltek » 2. Mär 2010, 23:47

ich verstehe das ganze Thema nicht so ganz, egal wie lange ich darin herum lese...
Ist es nicht völlig normal, dass verschränkte Teilchen gleichzeitig ihr gemessenes komplementäres Maximum erreichen? Es wäre doch bescheuert anzunehmen, dass es nciht so sei bzw quantenmechanische Prozesse in beiden Teilchen unterschiedlich schnell ablaufen? Das ist irgendwie wie sich darüber zu wundern, dass die orthogonalen maxima einer zirkular polarisierten Welle immer phasengleich bleiben...
Was ist an etwas zu erwartendem so überaschend?
Selbst wenn man von Teilchen2 den Ort bestimmt, würde mich interessieren, wo man das genau macht... z.B. die Positionierung der Messapparatur...
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 3. Mär 2010, 00:42

Es ist nicht überraschend, dass beide Teilchen korreliert sind, aber es ist überraschend, dass sie nicht-klassisch korreliert sind.

Man muss dazu ein Experiment näher betrachten, das eben zur Widerlegung der Bellschen Ungleichung herangezogen wurde, z.B. http://en.wikipedia.org/wiki/Bell_test_experiments Dabei verwendet man verschränkte Photonenpaare mit antiparalleler Polarisationen. Nun kann man die Polarisation bzgl. einer beliebigen Richtung festlegen: man bezeichnet die beiden Richtungen für die beiden Photonen mit a und b. Nun misst man die Korrelation zwischen der a- und der b-Richtung an Photon 1 und 2. Klassisch könnte man nun annehmen, dass zunächst eine Richtung x gewürfelt wird und dass die beiden Photonen mit sich die Information x und -x tragen (d.h. x wäre fest, während qm diese Richtung eben nicht festliegt). Nun misst man wieder die Korrelation zwischen der a- und der b-Richtung.

Die Experimente zeigen nun eine Korrelation, allerdings nicht die, die man klassisch erwartet!
Gruß
Tom

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von positronium » 27. Mai 2011, 16:25

Hallo,

auf welcher Grundlage wird von diesem Verhalten...
gravi hat geschrieben:Dei beiden Teilchen können nun beliebig weit von einander entfernt sein, ohne dass eines vom anderen etwas "wahrnehmen" kann. Ändert man jetzt aber eine Eigenschaft des einen Teilchens, z.B. seinen Spin oder bei Photonen die Polarisationsrichtung, so nimmt das andere augenblicklich die selbe Eigenschaft an. Allem Anschein nach geschieht dies ohne Zeitverlust, obwohl doch Einstein eine Übertragung von Informationen mit mehr als Lichtgeschwindigkeit ausschließt.
... ausgegangen und warum wird nicht angenommen, dass zwei Teilchen schon bei deren Verschränkung die bei der dann durchgeführten Messung festgestellten Zustände einnehmen? Ist das nur eine Schlussfolgerung nach der Aussage der Messbarkeit von Zuständen, oder ist es doch möglich, das experimentell zu bestimmen - aber dabei wäre doch nur die erste Messung der ersten Grösse relevant und insofern kein rein experimenteller Beweis, sondern nur einer in Verbindung mit einer Theorie möglich...

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 27. Mai 2011, 17:33

positronium hat geschrieben:... ausgegangen und warum wird nicht angenommen, dass zwei Teilchen schon bei deren Verschränkung die bei der dann durchgeführten Messung festgestellten Zustände einnehmen? Ist das nur eine Schlussfolgerung nach der Aussage der Messbarkeit von Zuständen, oder ist es doch möglich, das experimentell zu bestimmen - aber dabei wäre doch nur die erste Messung der ersten Grösse relevant und insofern kein rein experimenteller Beweis, sondern nur einer in Verbindung mit einer Theorie möglich...
Die Idee, dass die später gemessenen Zustände schon zu Beginn real vorliegen, aber uns noch unbekannt sind, wird als Theorie verborgener Variablen bezeichnet. Man kann tatsächlich nachweisen, dass eine Theorie lokaler, verborgener Variabler wie man sie klassisch erwartet, zu Vorhersagen führt, die von denen der Quantenmechanik abweichen; dies ist der Inhalt der sogenannten Bellschen Ungleichung. Man hat experimentell (zuerst Alain Aspect) festgestellt, dass dabei die Quantenmechanik bestätigt und eine große Klasse von Theorien verborgener Variabler ausgeschlossen wird.

http://de.wikipedia.org/wiki/Verborgene_Variablen
http://de.wikipedia.org/wiki/Bellsche_Ungleichung
http://de.wikipedia.org/wiki/Kochen-Specker-Theorem
http://en.wikipedia.org/wiki/Aspect_experiment
Gruß
Tom

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Re: Quantenbeamen

Beitrag von positronium » 27. Mai 2011, 19:23

Vielen Dank für die Antwort und die Links.

Wenn ich das richtig verstehe, ist das, was ich oben zitierte, nur eine Interpretation nach der Quantenmechanik in ihrer jetzigen Form, die letztlich lediglich aussagt, dass die QM nicht real, alternativ nicht lokal oder aber keines von beidem ist, oder, dass die QM unvollständig oder fehlerhaft sein könnte. - Man könnte sich doch dann auch vorstellen, dass eine Vereinigung der ART mit der QM dazu führt, dass letztere für verschränkte Teilchen lokal wird, sich etwa die Lokalität und Verschränkung erst durch eine Interaktion bzw. Messung auflösen; angesichts der Geschwindigkeit der in entgegengesetzte Richtung ausgesandten Photonen in dem Experiment zur Bellschen Ungleichung dürfte die ART ohnehin nicht vernachlässigt werden.

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tomS
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Re: Quantenbeamen

Beitrag von tomS » 27. Mai 2011, 20:35

In QM ist entweder nicht-lokal (und dann evtl. aber real) oder nicht-real (und dann evtl. aber lokal).
Gruß
Tom

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Sir Karl R. Popper

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