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Quantenverschränkung

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von tomS » 29. Aug 2014, 22:01

Dazu benötigt man m.W.n. keine MWI. Es ist einfach so, dass eine zusätzliche WW eine bestimmte Zeitentwicklung unterdrückt.
Gruß
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von positronium » 29. Aug 2014, 22:44

Ich dachte, das sei direkte Folge der mit der Messung einhergehenden Festlegung auf einen Zustand.
Danke!

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von seeker » 29. Aug 2014, 23:34

positronium hat geschrieben:Ich glaube nicht, dass Zufall in irgend einer Weise existiert, sondern dass es uns bei vielen Dingen nur nicht möglich ist, eine Ursache festzustellen, und wir deshalb von Zufall sprechen.
Wie gesagt: Das ist halt ein Glaube. Ich für mich sehe überhaupt keinen logischen Grund, warum denn alles kausal festgelegt sein muss.
positronium hat geschrieben:Andernfalls sähe ich einfach keinen Grund, warum eine Messung überhaupt ein Ergebnis liefern sollte.

Ich glaube, genau an dem Punkt täuschst du dich nämlich, denn ich glaube, dass dir auch die Kausalität darauf keine Antwort gibt!
Die Kausalität ist nicht die Voraussetzung für die Existenz einer Dynamik/Veränderung, sondern die Dynamik/Veränderung ist die Voraussetzung für die Existenz einer Kausalität (es muss dann aber nicht unbedingt kausal-dynamisch sein)!
tomS hat geschrieben:Das ist nicht richtig.
An dem Punkt muss ich dazulernen.
Sagst du gerade, dass es einen notwendigen Unterschied im Formalismus gibt, zwischen VWI und KI?
Wie kommst du dann in der VWI zur beobachteten Welt? (Wie das ungefähr vonstatten geht habe ich schon einmal gelesen, aber ich weiß es nicht mehr genau.)
Das war doch durch die Dekohärenz? (...aber hätten wir da nicht einen Unterschied, der auf dasselbe hinausläuft?)
Ist diese mit der KI eigentlich unverträglich?
Siehst du prinzipielle Möglichkeiten im Experiment zwischen VWI und KI zu unterscheiden?
Ich kann mir nicht vorstellen, dass es die gibt, aber man weiß ja nie...

Am Rande:
Born'sche Regel bestätigt
http://www.pro-physik.de/details/news/1 ... etigt.html

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von tomS » 30. Aug 2014, 00:19

seeker hat geschrieben:Sagst du gerade, dass es einen notwendigen Unterschied im Formalismus gibt, zwischen VWI und KI?
Ja. Die VWI enthält keinen Kollaps, die KI schon. D.h. die Zeitentwicklung in der VWI ist sicher unitär und zeitumkehrinvariant, die in der KI nicht. Der Kollaps ist aber nicht Bestandteil der Rechenvorschrift im engeren Sinne.
seeker hat geschrieben:Wie kommst du dann in der VWI zur beobachteten Welt? (Wie das ungefähr vonstatten geht habe ich schon einmal gelesen, aber ich weiß es nicht mehr genau.)
Durch die Dekohärenz?
Ja. Die Dekohärenz führt zu wechselweise unsichtbaren Zweigen in der Wellenfunktion. Das, was gem. VWI aus der Sicht eines Beobachters (innerhalb eines Zweiges) unsichtbar wird, kollabiert gem. KI. Für den Beobachter ist das ununterscheidbar.
seeker hat geschrieben:Ist diese mit der KI unverträglich?
M.E. nein. Du kannst immer noch annehmen, dass unsichtbarere Zweige kollabieren. Die VWI sieht keinen Grund dafür, aber es führt nicht zu Inkonsistenzen.
seeker hat geschrieben:Siehst du prinzipielle Möglichkeiten im Experiment zwischen VWI und KI zu unterscheiden?
Ja. Theoretisch könntest du doch ein einfaches Experiment mit scheinbarem Kollaps durchführen und dieses vollständig inkl. aller Umgebungsfreiheitsgrade rückwärts ablaufen lassen (praktisch kannst das natürlich leider nicht). Dieses Experiment müsste zwischen scheinbarem Kollaps und realem Kollaps unterscheiden können.
seeker hat geschrieben:Am Rande:
Born'sche Regel bestätigt
http://www.pro-physik.de/details/news/1 ... etigt.html
Die VWI geht davon aus, dass die Bornsche Regel aus dem Formalismus als Theorem ableitbar ist. Zumindest ist strikt beweisbar, dass wenn man ein Wahrscheinlichkeitsmaß auf einen Hilbertraum einführen möchte, dieses dann zwingend der Bornschen Regel entspricht (Gleason's Theorem). Aber ob und warum man überhaupt eine Wahrscheinlichkeit einführen soll, sagt uns das Theorem nicht.
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von seeker » 30. Aug 2014, 00:53

Danke! Ich überschlafe das jetzt erst einmal. :wink:

Ich habe gerade jetzt noch gefunden, dass ich ja einen prominenten Vertreter bei einigen meiner (noch nicht ganz zu solcher Schärfe ausgefeilten) Gedanken an meiner Seite habe:
Metaphysikeinwand

Carl Friedrich von Weizsäcker weist darauf hin,[23] dass kein nennenswerter Unterschied zwischen der VWI und der Kopenhagener Interpretation im Rahmen einer Modallogik zeitlicher Aussagen bestehe, wenn rein semantisch „wirkliche Welten“ durch „mögliche Welten“ ersetzt werde: die vielen Welten beschreiben den sich durch die Schröderingergleichung entwickelnden Möglichkeitsraum; die von einem realen Beobachter gemachte Beobachtung ist die Realisierung einer der formal möglichen Welten. V. Weizsäcker erkennt an, dass der Everett'sche Ansatz der einzige unter den üblichen Alternativen sei, der „nicht hinter das schon von der Quantentheorie erreichte Verständnis zurück-, sondern vorwärts über sie hinausstrebt“.[24] Everett sei jedoch „konservativ“ bei der Gleichsetzung von Realität und Faktizität geblieben. Sein eigentlicher – philosophischer – Einwand gegen die VWI ist, dass die Existenz einer Menge von Ereignissen („Welten“) gefordert werde, die „nicht Phänomene werden können“. Die Quantenphysik sei aber gerade aus dem Versuch gefolgert, Phänomene konsistent zu beschreiben und vorherzusagen.[25]
http://de.wikipedia.org/wiki/Viele-Welt ... rpretation

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von tomS » 30. Aug 2014, 12:30

Der Einwand geht an der Sache vorbei.

Es ist richtig, dass in der VWI mögliche zu wirklichen Welten werden. Das ist zum einen der Witz an der Sache, zum anderen fast schon trivial.

"Sein eigentlicher – philosophischer – Einwand gegen die VWI ist, dass die Existenz einer Menge von Ereignissen („Welten“) gefordert werde, die nicht Phänomene werden können" kann man so nicht stehen lassen. Die Existenz dieser Welten wird nicht fordert sondern als Konsequenz der Theorie akzeptiert (*).

"Die Quantenphysik sei aber gerade aus dem Versuch gefolgert, Phänomene konsistent zu beschreiben und vorherzusagen" trifft auf die VWI zu: sie sagt diese viele Welten voraus, und sie versucht mathematisch streng zu begründen, warum sie unsichtbar werden.

Letztlich nimmt die VWI den Formalismus ernst. Die o.g. Einwände gehen an der Sache vorbei, weil die VWI dies nicht etwa übersehen hätte, sondern dies bewusst tut.

Frage zu (*): glaubst du, dass jenseits des Sichtbarkeitshorizontes in einem unendlichen Universum weitere ähnliche Sonnensysteme mit Planeten und Leben existieren? Wenn ja, warum glaubst du daran? Weil die Physik dies vorhersagt? Glaubst du an den Sichtbarkeitshorizont in dem Sinn, dass die Physik vorhersagt, warum er existiert und dass er zu prinzipiell unsichtbaren Bereichen im Universum führt?
Gruß
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von positronium » 30. Aug 2014, 13:10

seeker hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Andernfalls sähe ich einfach keinen Grund, warum eine Messung überhaupt ein Ergebnis liefern sollte.

Ich glaube, genau an dem Punkt täuschst du dich nämlich, denn ich glaube, dass dir auch die Kausalität darauf keine Antwort gibt!
Die Kausalität ist nicht die Voraussetzung für die Existenz einer Dynamik/Veränderung, sondern die Dynamik/Veränderung ist die Voraussetzung für die Existenz einer Kausalität (es muss dann aber nicht unbedingt kausal-dynamisch sein)!
Ich kann Deinen Standpunkt nachvollziehen, teile diesen aber nicht. Auch sehe ich keinen Grund, eine Hierarchie zwischen Kausalität und Veränderung anzunehmen - die beiden könnten gleichberechtigt nebeneinander stehen.
Vielleicht gibt es eine Zwischenform zwischen Deinem und meinem Standpunkt. Möglich wäre doch, dass die Wahl des Messwerts weder zufällig noch kausal aus der Umgebung erfolgt. Die Wahl könnte z.B. nicht-lokal beeinflusst werden, oder gar durch eine völlig unabhängige Funktion geschehen. Diese beiden Fälle würden wie Zufall erscheinen, umgingen aber das Problem des aus Unbestimmtheit bestimmtes zu machen.

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von seeker » 30. Aug 2014, 15:46

tomS hat geschrieben:
seeker hat geschrieben:Siehst du prinzipielle Möglichkeiten im Experiment zwischen VWI und KI zu unterscheiden?
Ja. Theoretisch könntest du doch ein einfaches Experiment mit scheinbarem Kollaps durchführen und dieses vollständig inkl. aller Umgebungsfreiheitsgrade rückwärts ablaufen lassen (praktisch kannst das natürlich leider nicht). Dieses Experiment müsste zwischen scheinbarem Kollaps und realem Kollaps unterscheiden können.
Womit wir beim spannenden Thema wären: Woher kommt die Zeit?
Mir scheint, die VWI kann das nicht erklären (symmetrische Gleichungen). Die KI zwar auch nicht, da sie die Zeit nur durch die ad hoc Einführung des Kollapses gewinnt - aber immerhin.
Ich könnte irgendwo in der Richtung vermuten: Immerhin vielleicht der richtige Weg. Vielleicht muss man nur noch den Grund für den Kollaps herausfinden?
tomS hat geschrieben:Frage: glaubst du, dass jenseits des Sichtbarkeitshorizontes in einem unendlichen Universum weitere ähnliche Sonnensysteme mit Planeten und Leben existieren? Wenn ja, warum glaubst du daran? Weil die Physik dies vorhersagt? Glaubst du an den Sichtbarkeitshorizont in dem Sinn, dass die Physik vorhersagt, warum er existiert und dass er zu prinzipiell unsichtbaren Bereichen im Universum führt?
Ich möchte hier nochmals ganz klar herausstellen, dass es hier um Glauben bzw. Spekulation geht, so lange keine experimentellen Belege vorliegen.
Ich verstehe, worauf du hinaus willst und kenne das Argument. Man könnte noch hinzufügen, was ich glaube, was denn hinter dem EH eines SL wäre...?
Ich gebe zu, ich werde da schwankend.
Gleichzeitig bin ich aber auch versucht mich auf eine agnostische Position zurückzuziehen und einfach zuzugeben: Ich weiß es nicht! Niemand weiß es! (Das ist eigentlich die ehrlichste Haltung.)

Wo sehe ich den Unterschied zwischen "gewöhnlichen Horizonten", und dem Horizont der vielen Welten, wenn ich mich ehrlich hinterfrage?
Eigentlich hauptsächlich in dem Ausmaß. Es ist aber so, dass ich denke, dass je höher das Ausmaß der Extrapolation (aus gewonnenen Beobachtungen) ist, desto größer wird auch die Unsicherheit der daraus gewonnen Aussagen. D.h.: Mache ich eine Extrapolation ins Unendliche hinenein, wird auch diese Unsicherheit unendlich. Daher habe ich grundsätzlich Vorbehalte, wenn es um Aussagen ins Unendliche oder auch nur ins unvorstellbar Große hinein geht.
Vorbehalte sehe ich auch darin begründet, dass mich gewöhnliche Horizonte als Beobachter gar nicht direkt betreffen, die Horizonte der VWI aber schon, denn ich werde ja dort auch selbst -als Beobachter- unendlich oft in reale Kopien aufgespalten. Wo komme ich da hin, wenn ich DAS annehme? Das ist völlig unklar.

Mein Hauptargument gegen die VWI ist aber immer noch dies:
So wie ich es sehe, wird hier ein mathematischer Formalismus einer Theorie -also eine Beschreibung der Welt- als mehr gesehen als nur eine Beschreibung: Er wird auf die Stufe von tatsächlicher, vollständiger Existenz, Wahrheit hinaufgehoben.
Wenn wir das tun, dann müssen wir Karl Popper über Bord werfen - und dazu bin ich nicht bereit: Eine Beschreibung ist eine Beschreibung und nicht mehr!
Die VWI übergeht hier für meinen Geschmack im Unmaß, dass die QM keine beweisbar richtige Realität der Welt darstellt (was man allerdings evtl. mehr oder weniger auch anderen Interpretationen vorwerfen könnte).
tomS hat geschrieben:"Die Quantenphysik sei aber gerade aus dem Versuch gefolgert, Phänomene konsistent zu beschreiben und vorherzusagen" trifft auf die VWI zu: sie sagt diese viele Welten voraus, und sie versucht mathematisch streng zu begründen, warum sie unsichtbar werden.

Letztlich nimmt die VWI den Formalismus ernst. Die o.g. Einwände gehen an der Sache vorbei, weil die VWI dies nicht etwa übersehen hätte, sondern dies bewusst tut.
Das ist genau mein Punkt: Die VWI nimmt die den Formalismus zu ernst und unsere Messungen -in ihrer Beschränktheit- zu wenig ernst.
Sie stellt die Theorie über alles andere.

Im Grunde muss es ja auch nicht um KI vs. VWI gehen. Es mag noch bessere Interpretationen geben können als diese beiden.
Geh z.B. mal von der KI aus und nimm dann den Kollaps dort weg. Wohin kommst du dann? Notwendig zur VWI? Da bin ich noch gar nicht so sicher...
Ein Schlüssel könnte auch sein, wie man "Realität" definiert. Ich glaube an diesem Punkt müssen wir erst noch vieles dazulernen.
positronium hat geschrieben:ch kann Deinen Standpunkt nachvollziehen, teile diesen aber nicht. Auch sehe ich keinen Grund, eine Hierarchie zwischen Kausalität und Veränderung anzunehmen - die beiden könnten gleichberechtigt nebeneinander stehen.
Vielleicht gibt es eine Zwischenform zwischen Deinem und meinem Standpunkt. Möglich wäre doch, dass die Wahl des Messwerts weder zufällig noch kausal aus der Umgebung erfolgt. Die Wahl könnte z.B. nicht-lokal beeinflusst werden, oder gar durch eine völlig unabhängige Funktion geschehen. Diese beiden Fälle würden wie Zufall erscheinen, umgingen aber das Problem des aus Unbestimmtheit bestimmtes zu machen.
Ich brauche diesen Standpunkt für meine Geschichte (im anderen Thread bereits angesprochen) mit der Strukturlosigkeit als Anfangspunkt von allem.
Eine Strukturlosigkeit muss zunächst notwendig völlig akausal sein, weil Kausalität etwas ist, dass sozusagen auf der Struktur lebt; d.h. ich brauche den Zufall, sonst ergibt meine Geschichte keinen Sinn. (Was bis hierher natürlich nur einen Grund für meine Motivation darstellt, nicht für die Richtigkeit meines Standpunktes.)
Wie gesagt: Ich kann mir prinzipiell vorstellen, dass sich "etwas tut", ohne dass Kausalität im Spiel ist, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass Kausalität da ist, ohne dass sich "etwas tut". Demzufolge ist "Veränderung" das primäre und demzufolge kann es so sein, wie ich sage.
Bohmsche Interpretationen habe ich mir angeschaut. Sie wollen mir aber auch nicht recht schmecken.


Viele Grüße
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von tomS » 30. Aug 2014, 15:58

Dein Standpunkt ist schlüssig und gut begründet, aber ich teile ihn nicht.

Anstelle vieler Worte:

Unser Fehler ist nicht, dass wir unsere Theorien zu ernst nehmen, sondern dass wir sie nicht ernst genug nehmen.
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von Job » 1. Sep 2014, 08:44

Ich habe noch nicht wirklich verstanden, warum ich diese verschiedenen Interpretationen überhaupt brauche. Am besten würde ich es verstehen, wenn Ihr es mir an dem folgenden Gedankenexperiment erklären könntet. Nehmen wir an, im Universum befindet sich ein Elektron und ein Messgerät, sonst nichts. Das Messgerät ist in der Lage, das Elektron zu detektieren , ohne es zu zerstören und übt auch sonst nur sehr wenig Einfluss auf seine sonstigen potentiellen Eigenschaften aus. Wie wird das Elektron dann vor der Detektion quantenmechanisch abgebildet und wie danach.
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von seeker » 1. Sep 2014, 10:33

Hallo Job!
Ich wollte dich eh schon fragen, ob du mit deinen Fragen weitergekommen bist, oder dich unser kleiner Ausflug hier eher noch verwirrt hat?
(Sorry, das kann passieren. Einfach dazwischenposten. Es ist ja im Grunde auch dein Thread.)
Job hat geschrieben:Ich habe noch nicht wirklich verstanden, warum ich diese verschiedenen Interpretationen überhaupt brauche.
Das ist ja der Witz bei der ganzen Sache: Du brauchst die QM für alle praktischen Belang gar nicht interpretieren!
Die QM funktioniert auch so prächtig. Du kannst dich auch einfach auf eine agnostische "Shut up an calculate!"-Position zurückziehen.

Eine Interpretation brauchst du nur dann, wenn du die Frage nach der Wahrheit/Wirklichkeit stellst, wenn du fragst: "Was ist denn nun wirklich los?"
Job hat geschrieben:Nehmen wir an, im Universum befindet sich ein Elektron und ein Messgerät, sonst nichts. Das Messgerät ist in der Lage, das Elektron zu detektieren , ohne es zu zerstören und übt auch sonst nur sehr wenig Einfluss auf seine sonstigen potentiellen Eigenschaften aus. Wie wird das Elektron dann vor der Detektion quantenmechanisch abgebildet und wie danach.
Da wirds schon schwierig: Woher weißt du denn, dass da ein Elektron ist, wenn du es noch nie gemessen hast?
In dem Fall kannst du über das Elektron eigentlich überhaupt keine Aussage machen, auch nicht mit der QM, da du die Gleichungen nicht "füttern" kannst.

Aber nehmen wir an, dein Universum wäre eben so präpariert (oder das Elektron wurde zuvor schon einmal gemessen), dann ist das Elektron vor der Messung laut QM nicht an irgendeinem konkreten Ort und hat irgeneinen Impuls. Die QM-Beschreibung gibt uns nur Möglichkeiten in die Hand, wo das Elektron sein könnte und erlaubt uns diesen Möglichkeiten verschiedene Wahrscheinlichkeiten zuzuordnen: das Quantenfeld. (In der Diskussion VWI vs KI geht es dann darum, ob diese Möglichkeiten alle "real" sind oder ob nur eine "real" wird.)
Bei der Wechselwirkung Elektron/Messgerät entsteht eine Überlagerung aus Elektron und Messgerät. D.h. dass hinterher das Gesamtsystem aus Elektron+Messgerät quantenmechanisch zu erfassen ist. Welchen Messwert man dann an dem Messgerät ablesen wird, sagt uns die QM dabei nicht. Sie gibt uns wieder nur Möglichketen und zugeordnete Wahrscheinlichkeitswerte in die Hand.
(Auch der Zustand des Messgerätes ist dabei vor der Messung nicht ganz exakt festgelegt: Auch dieses müsste eigentlich nicht-klassisch per QM beschreiben werden.
Es hat aber durch seine Größe ein gewisses "Beharrungsvermögen", extrem kleine Dekohärenzzeiten, wodurch es näherungsweise klassisch (exakter klassischer Zustand) gesehen werden kann.)

Hilft dir das ein wenig weiter?
(Tom kann das sicher fundierter erklären...)

Grüße
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von Job » 1. Sep 2014, 11:04

Hallo Seeker,

Die Frage "Was steckt dahinter" ist für mich, wie Ihr vielleicht schon gemerkt habt, sehr wichtig.
Ich habe mir schon fast gedacht, dass das Beispiel an sich unglücklich sein könnte, da man über das setup wieder diskutieren kann. Daher vielleicht an anderes. Nehmen wir das Doppelspalt Experiment mit einzelnen Elektronen und nehmen wir nun an, dass der Detektor ein gemessenes Elektron zwar feststellen kann , es aber etwas abgeschwächt durchlässt und nicht zerstößt. Dahinter bauen wir einen zweiten Doppelspalt mit einem zweiten Detektor auf. Welche quantenmechanischen Gleichungen beschreiben ein Elektron in den jeweiligen Phasen und haben wir dann ein Interferenzbild am 2. Detektor, wenn wir lange genug warten, oder nicht?

Viele Grüße
Job
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von positronium » 1. Sep 2014, 11:38

Job hat geschrieben:Welche quantenmechanischen Gleichungen beschreiben ein Elektron in den jeweiligen Phasen...
Wesentlich ist eigentlich nur ein Wellenpaket. Indem dieses durch zwei Spalte läuft, erscheint es so, als würde es von zwei Orten ausgesandt. Der Laufzeitunterschied ergibt dann in der Überlagerung die Interferenz.
Job hat geschrieben:...und haben wir dann ein Interferenzbild am 2. Detektor, wenn wir lange genug warten, oder nicht?
Ja, weil nach dem zweiten Doppelspalt die Weginformation nicht ermittelt wird.

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von seeker » 1. Sep 2014, 11:42

Das mit den Gleichungen muss jemand anders machen, aber das Prinzip ist einfach:

Wenn wir die Ortsinformation am 1. Doppelspalt abgreifen, dann beinflusst das das, was wir am Detektor hinter dem 2. Doppelspalt sehen. (Es müssten eigentlich besser zwei 2. Doppelspalte sein, für jeden Spalt am 1. Doppelspalt ein eigener.)
Wenn wir die Ortsinformation am 1. Detektor nach der Messung wieder zerstören, dann verhält sich das Teilchen so, als ob es nicht gemessen worden wäre.
Sie auch Quantenradierer: http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenradierer

Wenn wir die Ortsinformation am 1. Detektor ungenau/teilweise abgreifen, dann verhält sich das Teilchen entsprechend: Sein Muster am Detektor ganz am Ende wird ein Mischmasch aus Wellenbild und Teilchenbild ergeben.

Wenn wir so eine Konfiguration haben:
1. ein Doppelspalt (mit Ortsdetektor für Spalt A und B), dahinter 2. zwei Doppelspalte (a' und b',ohne Detektoren, für jeden Spalt des 1. DS einen), dahinter zwei Detektorschirme (a und b), für jeden der beiden Doppelspalte einen:

Wir erhalten auf beiden Detektorschirmen ein Wellenmuster.
Wenn wir das Teilchen am 1. Detektor an Spalt A messen, dann werden wir aber auch dieses eine Teilchen stets auf Detektor a finden - und umgekehrt.
Messen wir das Teilchen am 1. Detektor mit 90% Wahrscheinlichkeit an Spalt A, dann finden wir dieses Teilchen hinterher auch in 90% der Fälle auf Detektor a und in 10% der Fälle auf Detektor B.
Messen wir das Teilchen am 1. Detektor nicht oder zerstören diese Information nach der Messung wieder, so erhalten wir ebenfalls ein Wellenmuster auf beiden Schirmen, nur dass wir dann natürlich keine Voraussage machen können, auf welchem Schirm welches Teilchen landen wird.

D.h.: Du kannst dafür sorgen, dass ein-und-dasselbe Quanten-Ding nacheinander einmal Teilcheneigenschaften zeigt und einmal Welleneigenschaften.
Das tut es aber ja auch gewissermaßen schon beim einfachen Doppelspaltexperiment mit einzelnen Teilchen, denn die Einzel-Punkte, die in diesem Setup auf dem Detektorschirm entstehen, sind eindeutig eine Teilcheneigenschaft, aber das Muster, das erscheint, wenn du viele Teilchen durchgejagt hast, zeigen eine Welleneigenschaft.

Grüße
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von Job » 1. Sep 2014, 11:47

positronium hat geschrieben:
Job hat geschrieben:Welche quantenmechanischen Gleichungen beschreiben ein Elektron in den jeweiligen Phasen...
Wesentlich ist eigentlich nur ein Wellenpaket. Indem dieses durch zwei Spalte läuft, erscheint es so, als würde es von zwei Orten ausgesandt. Der Laufzeitunterschied ergibt dann in der Überlagerung die Interferenz.
Job hat geschrieben:...und haben wir dann ein Interferenzbild am 2. Detektor, wenn wir lange genug warten, oder nicht?
Ja, weil nach dem zweiten Doppelspalt die Weginformation nicht ermittelt wird.
Bedeutet dies, dass die Wellenfunktion im 1. Detektor (kurzfristig) "kollabiert", um danach wieder zu "entkollabieren"?
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von seeker » 1. Sep 2014, 11:59

Job hat geschrieben:Bedeutet dies, dass die Wellenfunktion im 1. Detektor (kurzfristig) "kollabiert", um danach wieder zu "entkollabieren"?
Ja. Kann man so sehen.
Aber bedenke den Quantenradierer: Ob sie tatsächlich kollabiert ist, ist erst ganz am Ende festgelegt, rückblickend.

Grüße
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von positronium » 1. Sep 2014, 12:21

Job hat geschrieben:Bedeutet dies, dass die Wellenfunktion im 1. Detektor (kurzfristig) "kollabiert", um danach wieder zu "entkollabieren"?
Unter den von Dir genannten Voraussetzungen könnte man das so sagen, besser wäre aber so: Der erste Detektor misst den Ort eines Teilchens, woduch über viele Ortsmessungen ein Interferenzmuster festgestellt wird. Dabei kollabiert bei jeder Messung das verteilte Wellenpaket auf einen Punkt. Von da an beginnt das Teilchen während des Weiterflugs wiederum als Wellenpaket zu zerfliessen. Im Prinzip läuft das beim zweiten Detektor genau wie beim ersten, abgesehen natürlich davon, dass der Impuls und der Ursprungsort verändert sind.
Aber es gibt natürlich viele Besonderheiten, wie die Art der Messapparatur, die Teilchenart, und was seeker oben geschrieben hat.

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von deltaxp » 1. Sep 2014, 13:02

seeker hat geschrieben: [Mein Hauptargument gegen die VWI ist aber immer noch dies:
So wie ich es sehe, wird hier ein mathematischer Formalismus einer Theorie -also eine Beschreibung der Welt- als mehr gesehen als nur eine Beschreibung: Er wird auf die Stufe von tatsächlicher, vollständiger Existenz, Wahrheit hinaufgehoben.
Wenn wir das tun, dann müssen wir Karl Popper über Bord werfen - und dazu bin ich nicht bereit: Eine Beschreibung ist eine Beschreibung und nicht mehr!
Die VWI übergeht hier für meinen Geschmack im Unmaß, dass die QM keine beweisbar richtige Realität der Welt darstellt (was man allerdings evtl. mehr oder weniger auch anderen Interpretationen vorwerfen könnte).
nun, es gibt genügend beispiele in der wissenschaftsgeschichte, wo Beschreibungen Realität. Bekanntes Besipiel: geozentrisches System, Heilozentrisches system. mathematisch sind beide beschreibungen gleichwertig, man kann sie mit genügend geschock durch transformationen ineindander umrechnen. dennoch zeigte soch, dass das helio-zerntische bild realität ist und nicht das geozentrische.

Zudem hat man bisher oft den fall gehabt, dass aus einer Theorie, die aufgrund von beschreibungen natürlicher phänomäne entwickelt wurde, konsequenzen hatte, die man eben noch nicht als phänomen kannte. bekanntes beispiel: die positron-vorhersage aus der dirac-gleichung weit vor seiner entdeckung.
und da gibt es mehr beispiele.

natürlich sind unsere theorien letzlich beschreibungen der natur. aber wenn eine theorie konsequenzen hat, die man eben noch nicht beobachtet hat, kann man nicht von vornherei sagen, dass dies nur eine mathematische möglichkeit ohne realität ist. das problem ist hier aber, dass die konsequente anwendung der theorie vorhersagen macht, die nicht messbar sind, wobei ich nicht wage zu behaupten: niemals messbar. aber dennoch wäre ich sehr vorsichtig mit der behauptung, dass die mathematischen möglichkeiten in diesem fall keine realität sein dürfen.

die frage von Tom, glaubst du an eine Universum jenseits des sichthorizonts. die meisten von uns würden das heute mit ja beantworten. vor 100 jahren dachte man es exisitiert nur unsere galaxie. es gibt auch keine möglichkeit nachzubrüfen was hinter einem EH liegt (jedenfalls nicht ohne es seinem Kumpel auf der anderen seite zu sagen). Der Unterschied ist aber, dass diese möglichkeit nicht unseren klassischen vorstellungen von der welt widerspricht, weshalöb das uns leichter fällt dies zu akzeptieren. Aber das das Universum dem Superpostionsprinzip entsprechend in verschiedenen Zuständen existiert, diese eben sozusagen auch durch einen EH ganz anderer art, nämlich der dynamischen entkopplung (wie tom sagte, "wechselweise unsichtbar"), getrennt, daran zu glauben wiederum weigert sich unser verstand, weil das eben ganz und gar nicht klassisch ist. Was wir und aber vorstellen können und was nicht, das interessert die natur nicht.

Leonhard Susskind geht sogar noch ein schritt weiter, er ist der meinung, dass durchaus die möglichkeit besteht, dass beide versionen der viele Welten, das quante-mechanische multiversum und das kosmische multiversum sich als dual zu einander erweisen könnten. sehr gewagt, aber nun ja. man wird sehen wohin die mathematik führt.

ich versuche einfach offen zu bleiben. na, ich sag mal lieber unvoreingenommen. auch wenn das meinem klassischen geist natürlich auch sehr schwer fällt, mit der everetschen VWI gehts mir nicht anders.

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von deltaxp » 1. Sep 2014, 13:13

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von Job » 1. Sep 2014, 13:35

positronium hat geschrieben:
Job hat geschrieben:Bedeutet dies, dass die Wellenfunktion im 1. Detektor (kurzfristig) "kollabiert", um danach wieder zu "entkollabieren"?
Unter den von Dir genannten Voraussetzungen könnte man das so sagen, besser wäre aber so: Der erste Detektor misst den Ort eines Teilchens, woduch über viele Ortsmessungen ein Interferenzmuster festgestellt wird. Dabei kollabiert bei jeder Messung das verteilte Wellenpaket auf einen Punkt. Von da an beginnt das Teilchen während des Weiterflugs wiederum als Wellenpaket zu zerfliessen. Im Prinzip läuft das beim zweiten Detektor genau wie beim ersten, abgesehen natürlich davon, dass der Impuls und der Ursprungsort verändert sind.
Aber es gibt natürlich viele Besonderheiten, wie die Art der Messapparatur, die Teilchenart, und was seeker oben geschrieben hat.
Das mit dem wieder zerfliessen leuchtet mir ein. Dies bedeutet, wir haben eine Wellenfunktion, die das Elektron bis zum 1. Detektor beschreibt und eine zweite, die es ab dann beschreibt ?
Wenn Ihr mir jetzt noch erklären könnt, was der Unterschied ist zwischen der Messung im 1. Detektor, der ja zu einer zweiten Wellengleichung führt und einer Messung kurz hinter dem 1. Spalt und vor dem 1. Detektor, der ja das Interferenz Muster zunächst zerstört (wie wird das Elektron dann beschrieben?), und was in diesem Fall beim 2. Detektor passiert, hätte ich es erstmal verstanden.
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von deltaxp » 1. Sep 2014, 14:04

Job hat geschrieben:Ich habe noch nicht wirklich verstanden, warum ich diese verschiedenen Interpretationen überhaupt brauche. Am besten würde ich es verstehen, wenn Ihr es mir an dem folgenden Gedankenexperiment erklären könntet. Nehmen wir an, im Universum befindet sich ein Elektron und ein Messgerät, sonst nichts. Das Messgerät ist in der Lage, das Elektron zu detektieren , ohne es zu zerstören und übt auch sonst nur sehr wenig Einfluss auf seine sonstigen potentiellen Eigenschaften aus. Wie wird das Elektron dann vor der Detektion quantenmechanisch abgebildet und wie danach.
interessanterweise ist diese beispiel recht gut in "die verborgene wirklichkeit" von brian green dargestellt.

nehmen wir mal nur den spin: sei der anfangszustand unbestimmt polarisiert. und dein messgerät (mit dir einbezogen)
Zunächst ist das elektron isoliert von der umgebung. keine wechselwirkung. ingesamt aber ein anfangzustand. die wechselwirkung, also messung des spins wird ganz normal durch die schrödingergleichung beschrieben.

aber was heisst das. das isolierte elektron verschränkt sich mit der umgebung, also 10^30 teilchen oder so zu einer gemeinsamen wellenfunktion, mit zwei zwei spitzen , eine bei elektron spin oben und umgebung-zustand 1 und eine mit elektron spin unten und umgebung zustand 2.
schematisch etwa so

U(t)|umgebung(0),elektron(0)>=|Umgebung1,elektron_spin_up>+>+ |Umgebung2,elektron_spin_down>

_______/\____ U(t) -> ________________/\_________________________/\________________

kein kollaps. aber warum sehen wir nicht beides? das ist die dynamische entkopplung. die gemeinsame wellenfunktion hat durch die enorme anzahl der teilchen der Umgebung, eine sehr schmale spitze vor der messung, und zwei sehr schmale spitzen nach der messung und dazwischen im prinzip den wert 0 (nach einer gewissen sehr kurzen Zeit t, die dekohärenzzeit).
in der einen Spitze, steht der zeiger nun auf up , und mit der gehirnmanifestation up und in in der anderen eben auf down mit der gehirnmanifestation down.
und der beobachter, der teil der umgebung ist und den andern nicht sieht (wegen wahrscheinlichkeit 0 zwischen den spitzen) sieht nur eins,

die VWI sagt nun, okay nichst besonderes. beides existiert ne "stink normale" quantenmechanische lineare superpostion, nur eben dynamisch entkoppelt, die ganz normal der QM zeitentwicklung folgt. Die KI sagt, dass die Messung einen von beiden Zuständen verschwinden lässt und die Messung mit dem makroskopischen Sytem NICHT teil der QM ist.

vom formalen standpunkt ist die VWI also einfacher, weil sie keine willkürlichen, nicht erklärten und nicht zur QM gehörenden Annahmen macht, sie ist damit sozusagen KONSERVATIVER, weniger Ballast. Aber die Konsequenzen, die aus dieser einfachheit erwachsen sind natürlich für unseren verstand (der ja qm eben auch dann 2mal existiert) viel viel schwieriger zu verstehen oder gar zu ertragen. ameisen hätten es daa vielleicht einfacher, weil die keinen so ausgeprägten individualismus wie wir haben: "ob es mich ameise nun 2 mal gibt oder nicht, ist eigentlich auch nicht anders als jetzt, weil alle meine ameisenkumpel eh genauso sind wie ich" :P.

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von Job » 1. Sep 2014, 16:08

Habe noch mal über das letzte Beispiel (Doppelspalt) nachgedacht. Es fängt an zu dämmern (Morgendämmerung-:)). Wenn Ihr mir folgendes bestätigen könnt, würde ich verstehen, was die Aussage der QM hier ist. Am besten dazu noch ein anderes Beispiel: Ich sehe die Spur eines Elektrons in einer Blasenkammer. Bevor die Spur sichtbar ist, befindet sich das Elektron in einem quantenmechanischen Zustand, der bzgl. aller potentiellen Eigenschaften wie Ort, Impuls etc. nur über Wahrscheinlichkeiten bekannt ist. Durch die Messung kenne ich dann für eine gewisse Zeit (solange die Bahn in der Blasenkammer sichtbar ist) einen "genauen" Ort und evtl. Impuls. Danach befindet sich das Elektron wieder in einem quantenmechanischen Zustand, über den ich zwar nun Informationen über gewisse Anfangszustände habe, der weitere Verlauf ist aber vom Prinzip wie vor der Messung unbestimmt. Eine Aussage wie "nach der Messung verhält sich das Elektron wie ein klassisches Teilchen" wäre also falsch.
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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von positronium » 1. Sep 2014, 16:32

Job hat geschrieben:Dies bedeutet, wir haben eine Wellenfunktion, die das Elektron bis zum 1. Detektor beschreibt und eine zweite, die es ab dann beschreibt ?
Ja.
Job hat geschrieben:Wenn Ihr mir jetzt noch erklären könnt, was der Unterschied ist zwischen der Messung im 1. Detektor, der ja zu einer zweiten Wellengleichung führt und einer Messung kurz hinter dem 1. Spalt und vor dem 1. Detektor, der ja das Interferenz Muster zunächst zerstört (wie wird das Elektron dann beschrieben?), und was in diesem Fall beim 2. Detektor passiert, hätte ich es erstmal verstanden.
Wenn man gleich bei einem der Spalte des Doppelspalts misst, weiss man ja, dass das Teilchen durch diesen einen Spalt gegangen ist. Statt also zwei Quellen (2 Spalte) hat man nur noch eine Quelle. In ersterem Fall können sich die Teilwellen überlagern und deshalb interferieren, in zweiterem Fall natürlich nicht.
Aber auch bei der Messung gleich nach dem Spall hat man es mit der gleichen Wirkung auf die Wellenfunktion wie beim weiter entfernten Detektor zu tun - beim Detektor bekommt man halt einen anderen "Input".

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von positronium » 1. Sep 2014, 16:37

Job hat geschrieben:Eine Aussage wie "nach der Messung verhält sich das Elektron wie ein klassisches Teilchen" wäre also falsch.
Ja. Genau genommen verhält es sich aber nie wie ein klassisches Teilchen; durch die wiederholte "Messung" kann man das aber näherungsweise so sehen.

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Re: Quantenverschränkung

Beitrag von Job » 1. Sep 2014, 16:52

positronium hat geschrieben:
Job hat geschrieben:Eine Aussage wie "nach der Messung verhält sich das Elektron wie ein klassisches Teilchen" wäre also falsch.
Ja. Genau genommen verhält es sich aber nie wie ein klassisches Teilchen; durch die wiederholte "Messung" kann man das aber näherungsweise so sehen.
Ok, super. Deine Erklärung zum Doppelspalt und die anderen habe ich dann auch verstanden. Jetzt kann ich einige Eurer Anmerkungen auch wesentlich besser einordnen.
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