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Schrödingers Katze

Quantenmechanik, Unschärfenrelation, Welle-Teilchen-Dualismus, Rechenmethoden sowie Interpretation der Quantenmechanik, Quantenfeldtheorie
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 13. Okt 2015, 21:32

Reisende20 hat geschrieben:Allerdings fasziniert mich schon lange der Gedanke der verzweigten Realitäten. Je nachdem, welche Entscheidung getroffen wird, welches Ereignis eintritt, "spaltet" sich die Kausalkette auf. Könnten sämtliche Realitäten parallel existieren? Wird nur eine letzenendens reell? Wenn ja, welche und warum? So wäre die Katze halt in einer Realiät tot, in der nächsten lebendig, jenachdem, wie sich das Atom entscheidet
Vorsicht mit den Begriffen.

Es gibt nur eine Realität, von der allerdings nur ein Zweig "sichtbar" ist.

Es handelt sich nicht um eine Entscheidung (einen Akt des freien Willens), sondern klassisch verschieden erscheinende Ereignisse.

Die Kausaljette spaltet sich nicht auf. Für die Kausalität ist immer noch die eine, gesamte Realität maßgeblich.

Diese Zweige einer Realität existieren nicht "parallel"; es existiert genau eine Realität; rein mathematisch sind die Zweige (näherungsweise) orthogonal = senkrecht.

Nach der Viele-Welten-Interpretatin sind alle Zweige gleichermaßen real; nach der orthodoxen Interpretation genau eine, wobei die Frage "welche?" und "warum?" nicht beantwortet werden kann; es ist zufällig.
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von FKM » 13. Okt 2015, 23:09

Schrödingers Katze ist ein oder vielleicht das bekannteste Symbol für das Messproblem und die unterschiedlichen Interpretationen der QM.

TomS Zusammenfassung hat mir auch sehr gut gefallen. Den Begriff Maudlin-Trilemma lese ich hier zum ersten Mal. Da ich auch über Google keinen guten Link (z.B. auf einen Wikipedia-Eintrag) gefunden habe, gibt es eine Quelle dazu?

Nach meinem Verständnis von der Dekohärenztheorie gibt es für einen realistischen "|Z> = a|nicht zerfallen, lebend> + b|zerfallen, tot>" Zustand der Katze keinen Spielraum, außer im Sinne der Viele-Welten-Interpretation (VWI). Genauso gut könnte man behaupten, dass in diesem Moment jeder von uns sich in einem ("orthogonalen") Zustand |alternative Historie, tot> + |erlebte Historie, lebend> befindet.

Im Moment erscheint auch mir anhand der Literatur (z.B. http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~as ... Welten.pdf), die ich bisher gelesen habe, die Viele-Welten-Theorie insbesondere im Zusammenspiel mit der Dekohärenztheorie als die überzeugendste Interpretation, auch wenn sie mir so gar nicht "gefällt". Aber ich wünschte, ich wüsste mehr über Quantentheorie, dass ich mir eine Meinung über Alternativen bilden könnte.

Vielleicht noch eine theoretische Frage: wie ist die VWI mit der Unitarität vereinbar, auf die sonst so viel Wert gelegt wird (z.B. im Zusammenhang mit schwarzen Löchern)? Wenn ein Messprozess oder ein Dekohärenzvorgang zu einer Verzweigung der Realität führt, wie kann so ein Vorgang zeitumkehrbar sein?

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 13. Okt 2015, 23:53

Ja, vorsicht mit Begriffen die verschiedene Leute verschieden verwenden... :wink:

Kontraposition:
"Real" ist das, was beobachtet wird bzw. maximal das, was prinzipiell beobachtet werden kann.
Es gibt daher nur eine Realität, nämlich die, die wir beobachten, "wir" ist dabei immer nur EIN Beobachter, nicht ein Ensemble davon und auch nicht in irgendeiner Vogelperspektive. Es gibt ausschießlich Beobachter in den kausal getrennten Froschperspektiven und aus prinzipiellen Gründen keinen einzigen Beobachter in der Vogelperspektive.

[Kurze Erklärung: Die "Froschperspektiven" sind in der VWI die Perspektiven, von denen wir selbst immer eine einnehmen, die sich also in irgendeinem Zweig befindet. Die "Vogelperspektive" eine rein fiktive Perspektive, die ein gedachter Beobachter einnehmen würde, der über der gesamten Quantenwelt schwebte und alle Zweige gleichzeitig sehen könnte. Als angemessene Bezeichnung für so einen Beobachter müsste wohl "Gott" gewählt werden.)

Die Kausalkette spaltet sich sehr wohl auf, weil genügend separierte Zweige keinen relevanten Kausaleinfluss mehr aufeinander ausüben.

(Die VWI behauptet nichts Geringeres, als dass das, was man aus mathematischen Gleichungen herauslesen kann, eine höhere Realität und ein höheres Gewicht hätte als das, was zumindest prinzipiell beobachtet werden kann. Dem kann man anhängen, man muss nicht.)

deltaxp hat geschrieben:Nach bisherigen wissen lässt sich unser Universum sehr gut durch Mathematik beschreiben, also algebraische Strukturen (mit der Hoffnung, dass es irgendwann mit der ToE mal nur eine ist).

ist die Frage ob man Parallel-Universen der zweiten Art, die durch andere Bedingungen andere Vacuumlösungen mit anderen (Niederenergie) naturgesetzten
als andere algebraische Struktur beschreibt oder halt als eine Zusammenfasst. darüber kann man streiten.

Ockhams Rasiermesser greift mit dieser Interpretation nicht. eine ToE kann eine einfache Algebraische Struktur im hochenergie-Limit sein, aber sehr viele Lösungen haben.
Doch, Ockham greift hier. Es geht hier nicht um eine ToE. Es geht darum wo genau man mit dem genannten Prinzip aufhört, das man ja anwendet wenn man der VWI anhängt - und mit welcher Begründung?

Nochmal, das Prinzip der VWI lautet:
"Schlichtweg alles was durch die gegebenen naturgesetzlich-mathematischen Strukturen der QT und die Anfangsbedingungen möglich ist, wird auch geschehen!"

Jetzt sagst du z.B., dieses Prinzip soll aber nur in den Grenzen der QT gelten! Es soll nicht maximal allgemein gelten als "Alles was möglich ist geschieht und es ist alles möglich!"
Warum? Das ist eine nicht-notwendige Zusatzannahme!

Dann sagst du vielleicht, ok, aber es soll zumindest nur in den Grenzen der Algebra bzw. Mathematik bzw. Logik gelten!
Wieder: Warum? Weil wir das so haben wollen? Auch das ist eine nicht-notwendige Zusatzannahme!

Lässt du die Zusatzannahmen weg und nimmst das Prinzip wirklich ernst, dann kommst du dahin, wo ich gesagt habe: "Es existiert schlichtweg alles!"
Es schwebt ja auch noch die spannende Frage im Raum, warum wir ausgerechnet in einer so seltsamen Welt leben, die ausgerechnet auf einer Quantenwelt aufbaut.

Ich will damit nur verdeutlichen, dass es nur noch ein sehr kleiner Schritt ist von der Akzeptanz der vielen Welten bis zu diesem Ergebnis.
(Und ich bin diesem Ergebnis gar nicht mal abgeneigt, denn es hat eine gewisse Eleganz...)
tomS hat geschrieben:Die QM / QFT verwendet in ihrer grundlegenden Formulierung keine Teilchen, keine punktförmigen Entitäten und keine Wahrscheinlichkeiten.
Wenn sie nicht einmal Wahrscheinlichkeiten beschreibt, was beschreibt sie dann? Ist das nicht schon eine Frage der Interpretation?
Ich glaubte immer eher, dass die Quantenmechanik eine statistische Theorie sei, die vorwiegend Aussagen über Ensembles von Systemen (z.B. Teilchen) macht.


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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 14. Okt 2015, 00:52

@seeker: ich meine damit in diesem Kontext, dass die Einführung der Wahrscheinlichkeiten als Axiom evtl. nicht zwingend ist, sondern dass es evtl. eine Alternative als Theorem gibt. Dafür gibt es diverse Hinweise, z.B. den Hartle-Frequency-Operator sowie Gleason's Theorem:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gleason%27s_theorem

Wenn aber die QM auf die Bornsche Regel als Axiom verzichten kann, dann reduziert sie sich auf genau das o.g. axiomatische Subset.

D.h. man sollte die QM m.E. zunächst enger fassen, nämlich mittels der beiden o.g. Axiome, und alles weiter (auch Bornsche Regel und Lehrbuch-QM) bereits als Interpretation begreifen!

Kleiner Einspruch zur Kausalität: dass etwas praktisch kausal entkoppelt ist, bedeutet nicht, dass es prinzipiell kausal entkoppelt ist.
Gruß
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 14. Okt 2015, 01:01

FKM hat geschrieben:Vielleicht noch eine theoretische Frage: wie ist die VWI mit der Unitarität vereinbar, auf die sonst so viel Wert gelegt wird? Wenn ein Messprozess oder ein Dekohärenzvorgang zu einer Verzweigung der Realität führt, wie kann so ein Vorgang zeitumkehrbar sein?
Der Messprozess ist lediglich ein spezieller Wechselwirkungsprozess. Nehmen wir den o.g. Überlagerungszustand für Atomkern, Katze, Beobachter und Umgebung: wenn du den Zustand genau so präparieren kannst (kannst du), und wenn du die Messung bzw. Beobachtung exakt zeitgespiegelt durchführen kannst (kannst du nur theoretisch, nicht praktisch), dann liefert die unitäre Zeitentwicklung "rückwärts" exakt den initialen Zustand. Das Problem liegt also "nur" in der praktischen Durchführung für makroskopische Systeme. Übrigens ist das eine theoretische Vorhersage der VWI, die diese von allen Kollapsinterpretationen explizit unterscheidet; die VWI ist also prinzipiell falsifizierbar, leider nicht praktisch.

PS.: Ich hatte vor einiger Zeit http://www.springer.com/us/book/9783642377891 gelesen; ich halte das für eine ganz gelungene Einführung.
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Skeltek » 14. Okt 2015, 02:44

tomS hat geschrieben: Viel einfacher. Es gibt Wellenfunktionen und Teilchenorte.

Ich habe immer noch keine Idee, worauf die hinauswillst.
Kannst du mir hier Teilchenort mal genau definieren? Darum geht es mir im Großen und Ganzen und ich habe weiter oben bereits erwähnt, dass ein Ort kein Punkt sondern ein Areal ist.
Ein Teilchen ist auch nicht irgendwo punktförmig in diesem Areal, sondern hat eine Ausdehnung.
Es existieren keine punktförmigen Teilchen impliziert unweigerlich, dass das Teilchen auch keinen Ort der Ausdehnung Null besetzen.
Somit kann man Teilchenzustände auch gar nicht wirklich fassen.

Natürlich kann man sich von der -bellsch'en Ungleichung durchhangeln bis zu dem Punkt, an dem man sich für VWI-Interpretation oder sonstwas entscheiden muss, aber wozu?
Wir stellen fest, dass die Theorien und Annahmen sich nach unbestreitbaren fehlerfreien Implikationsketten in Widersprüche verstricken(das Maudlin-Trilemma hast du ja sogar selbst angeführt); ist es dann nicht völlig logisch, dass man an den Annahmen etwas ändern sollte, wenn ein Rumschrauben an den Theorien nachweislich keine Besserung bewirkt?
Was ich dir die ganze Zeit zu sagen versuche ist, dass der Zustand eines System durch einen Vektor im Hilbertraum möglicherweise gar nicht vollständig beschrieben werden kann, zumindest nicht, wenn die Dimension des Hilbertraumes nicht abzählbar ist.
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 14. Okt 2015, 10:46

Skeltek hat geschrieben:Kannst du mir hier Teilchenort mal genau definieren? Darum geht es mir im Großen und Ganzen und ich habe weiter oben bereits erwähnt, dass ein Ort kein Punkt sondern ein Areal ist.
Ein Teilchen ist auch nicht irgendwo punktförmig in diesem Areal, sondern hat eine Ausdehnung.
Es existieren keine punktförmigen Teilchen impliziert unweigerlich, dass das Teilchen auch keinen Ort der Ausdehnung Null besetzen.
Somit kann man Teilchenzustände auch gar nicht wirklich fassen.
Jetzt müssen wir die theoretische Beschreibung sowie das experimentelle Phänomen unterscheiden.

Theoretisch sind Punktteilchen definierbar. Auch in der QM sind punktartige Teilchenzustände mittels Distributionen darstellbar, allerdings nur begrenzt sinnvoll.

Praktisch ist es völlig richtig, dass teilchenartige Eigenschaften immer über Messungen und diesbzgl. immer eng lokalisiert, jedoch nie punktartig lokalisiert auftreten. Dabei muss man zunächst unterscheiden zwischen den Observablen wie Impuls, Spin usw., die das Teilchen sozusagen trägt, sowie der grundsätzlichen Eigenschaft "teilchenartig zu sein", also sozusagen lokalisert.

Die QM erlaubt jedoch, dies alles mathematisch einheitlich zu beschreiben, nämlich mittels des Zustandsvektors (und ich denke, dass auch POVMs = Positive Operator Valued Probability Measures eine Rolle spielen).

Ich denke, diese Diskussion "punktartiges Teilchen" vs. "eng lokalisiertes Teilchen" vs. "Welle" führt zu nichts; dies hat die QM schon längst überwunden. Der Quantenzustand ist führend, und deckt alles ab.

Oder was fehlt?

Skeltek hat geschrieben:Natürlich kann man sich von der -bellsch'en Ungleichung durchhangeln bis zu dem Punkt, an dem man sich für VWI-Interpretation oder sonstwas entscheiden muss, aber wozu?
Um zu verstehen, was die Theorie bedeutet. Wenn du das nicht tust, dann stellst du dich auf den pragmatischen Standpunkt "shut up and calculate"; kann man tun, aber man kann dann letztlich nichts erklären, sondern nur staunend zur Kenntnis nehmen, dass der Formalismus funktioniert, ohne sagen zu können, warum. Für praktische Anwendungen OK, für Forschung und Weiterentwicklung unseres Naturverständnisses zu kurz gesprungen.
Skeltek hat geschrieben:Wir stellen fest, dass die Theorien und Annahmen sich nach unbestreitbaren fehlerfreien Implikationsketten in Widersprüche verstricken(das Maudlin-Trilemma hast du ja sogar selbst angeführt);
Nein, das stellen wir nicht fest!

Wir stellen zunächst fest, dass wir ein logisch konsistentes Axiomensystem (A + B) für eine physikalische Theorie haben (vorausgesetzt die Mathematik = Funktionalanalysis ist selbst widerspruchsfrei).

Wir stellen allenfalls fest, dass Interpretation oder Bedeutung der Theorie zu Widersprüchen führt, die man auflösen muss. Das Maudlin-Trilemma bewegt sich jedoch bereits auf einer Meta-Ebene, d.h. weder ist die Theorie selbst inkonsistent, noch ist die Implikationskette im Rahmen der Theorie zwingend. Das Maudlin-Trilemma ist nicht Bestandteil des Kerns der QM, sondern der Interpretation bzw. der Anspruchshaltung ggü. der QM.

Und ich habe ja nicht gesagt, dass man dabei stehen bleiben muss. Es gibt logisch konsistente Auswege, insbs. die Klasse der orthodoxen jedoch nicht-realistischen Interpretationen, insbs. die Ensemble-Interpretation sowie die Viele-Welten-Interpretation. Diese überwinden das Maudlin-Trilemma.
Skeltek hat geschrieben:Ist es dann nicht völlig logisch, dass man an den Annahmen etwas ändern sollte, wenn ein Rumschrauben an den Theorien nachweislich keine Besserung bewirkt?
Ja, man ändert die Annahmen explizit ab, allerdings nicht auf der Ebene der Theorie (Axiome A + B), sondern auf der Meta-Ebene (zumindest die o.g. Interpretationen stimmen in A + B überein und können um ein weiteres Axiom wie das Projektionspostulat ergänzt werden; für dBB u.a. sieht es etwas anders aus, deshalb diskutiere ich die hier auch nicht). Also nochmal: man schraubt gerade nicht an der Theorie = Axiome (A + B) herum
Skeltek hat geschrieben:Was ich dir die ganze Zeit zu sagen versuche ist, dass der Zustand eines System durch einen Vektor im Hilbertraum möglicherweise gar nicht vollständig beschrieben werden kann, zumindest nicht, wenn die Dimension des Hilbertraumes nicht abzählbar ist.
Du willst also den Formalismus erweitern? Offen gesagt sieht keine Interpretation die Notwendigkleit dazu, den Hilbertraum als Kontext fallenzulassen; dBB fügt noch die Teilchenorte hinzu, aber das ist aus vielerlei Hinsicht nicht zielführend; ähnlich sieht es bei den "realistic collapse theories" aus. Btw.: der HIlbertraum wird gem. Axiom (A) immer als separabel vorausgesetzt, d.h. es existiert immer eine abzählbare Hilbertbasis. Damit sind auch alle im Rahmen der Mathematik betrachteten Hilberträume (nicht die Algebren der Observablen auf diesen Hilberträumen) mathematisch isomorph.

Drei Fragen:
1) Welche Einwände hast du denn konkret gegen die Axiome (A + B) ?? Nur wenn du diese angreifst, greifst du die QM im Kern an.
2) Welche Einwände hast du denn konkret gegen das Projektionspostulat im Kontext der orthodoxen Interpretation?
3) Und welche Einwände hast du konkret gegen diverse Interpretationen?
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von positronium » 14. Okt 2015, 12:37

Die Fragen waren zwar an Skeltek gerichtet, aber ich sehe es auch so, dass an den Annahmen etwas geändert werden muss, und möchte deshalb antworten.
tomS hat geschrieben:1) Welche Einwände hast du denn konkret gegen die Axiome (A + B) ??
Ich glaube, dass die Natur Regeln, und nicht Gleichungen folgt. Diese Regeln sollten einerseits die Zeitentwicklung (Aktion->Reaktion) und andererseits den räumlichen Zusammenhang bzw. Zustand (Zwangsbedingungen) festlegen. Demnach hätte man also Objekte, deren Eigenschaften in der Gesamtheit der Schrödingergleichung genügen müssten.

Meine Kritik an der QM: Diese Sichtweise ist viel einfacher und direkter, als anzunehmen, die Natur hätte eine Bewegungsgleichung kodiert. (Wenn man sich überlegt, was eine solche Kodierung impliziert, erscheint das doch absurd! Ausserdem würde man so unendlich ausgedehnte Wellenfunktionen los.)

Das bedeutet, dass die SG nur ein "Schwarmverhalten" beschreibt, und natürlich dass der Zustandsvektor nur eine Näherung der Realität ist.
tomS hat geschrieben:2) Welche Einwände hast du denn konkret gegen das Projektionspostulat im Kontext der orthodoxen Interpretation?
Für kontinuierliche Funktionen als Zustände liegt diese Regel auf der Hand. Weil das Messgerät und das Messobjekt als "glatt" angesehen werden, kann nur ein statistisches Ergebnis heraus kommen.
Geht man aber weg von der Beschreibung der Natur durch Gleichungen hin zu Eigenschaften/zum Schwarm bzw. einer Überlagerung aus Schwärmen, erhält man zwar statistisch gesehen das gleiche Ergebnis, aber im Einzelfall der Messung erhält man das Zusammentreffen von Mitgliedern des messenden und gemessenen Schwarms.

Mein Einwand ist demnach: Es ist eine statistische Methode, Abstraktion, nicht Realität.
tomS hat geschrieben:3) Und welche Einwände hast du konkret gegen diverse Interpretationen?
Den Kollaps der Wellenfunktion empfinde ich nicht als unnatürlich, wenn ich mit Zwangsbedingungen argumentiere. Die Bedingungen sind halt nicht verletzbar, und würden über der Einhaltung der Lichtgeschwindigkeit stehen - bei einer Distribution diskreter Elemente müsste die noch nicht einmal unbedingt übertroffen werden.

Vielleicht sollte man erst einmal schauen, ob man zu mehr Realität gelangen kann, bevor man immer komplizierter denkt.

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Skeltek » 14. Okt 2015, 21:30

Dem von positronium gesagten hätte ich kaum etwas hinzuzufügen. Hätte es lediglich mit anderen Worten und Betrachtungsweisen umschrieben, aber es trifft meine Meinung fast zu 100%.
tomS hat geschrieben: 1) Nur wenn du diese angreifst, greifst du die QM im Kern an.
Das tun wir ja gerade die ganze Zeit
tomS hat geschrieben: A) ein physikalisches System wird durch einen Zustandsvektor in einem Hilbertraum repräsentiert
Genau hier empfinde ich wird viel zu früh vereinfacht und kategorisiert. Man macht es sich hier viel zu einfach.

Es ist ein recht großer Bogen welcher gespannt werden muss, um es völlig verständlich mit dem zerfallenden Teilchen und der Katze zurückzuführen.
Letztlich hat die Katze durch Interaktion mit der Phiole und dem Teilchen Einfluss darauf, ob dieses zerfällt oder nicht.
Ein Indiz z.B. ist, dass die Wellenfunktion an sich keinen Einfluss auf die Halbwärtszeit von Isotopen haben müsste, nur weil von Außen ständig interagiert/gemessen wird.
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 15. Okt 2015, 10:04

Ich bin auf eine interessante Rezension gestoßen, zu dem Buch "Philosophie der Quantenphysik" vonCord Friebe et al.

Hier:
"Starker Tobak mit Problemen" (G. Berauer), 30. März 2015
http://www.amazon.de/Philosophie-Quante ... 3642377890

Dieser Text gibt mir immer noch stark zu denken, besonders die Bemerkungen zum Maudlin-Trilemma, zur "Verwechslung oder Gleichsetzung von Möglichem und Faktischem", Punkte 1.)-4. ), insbesondere "4.) ... Somit wird bei einer Einzelmessung auch keine Information übertragen und keine Fernwirkung von A auf B ausgeübt. ..." und die beiden letzten Absätze:
In dem Buch hätte m.E. besser herausgearbeitet werden können, worin das heute noch ungelöste Problem bei der Interpretation der QM besteht. Es ist nämlich insofern gelöst, als klar ist, was bei dem Kollaps passiert. Dass dabei nämlich der Zufall, wie oben erläutert, eine entscheidende Rolle spielt, was heute auch kaum mehr in Frage gestellt wird. Die Viele-Welten-Interpretation ist zwar noch einmal ein Versuch, den Zufall doch noch aus der Welt zu vertreiben und wieder an eine laplacesche deterministische Welt glauben zu können. Diese Theorie ist aber schon deshalb im Sinne Poppers problematisch, weil man prinzipiell absolut nichts von ihr beweisen oder widerlegen kann, und sie uns m.E. auch nicht hilft, bisher schwer erklärliche Erscheinungen in unserer (einen) Welt leichter zu verstehen. ...
und
Das im Buch diskutierte Problem der Trennung zwischen Objekt und Beobachter ist m.E. auch nicht wirklich ein Problem. Jede Trennlinie ist möglich. Es ergeben sich allerdings bei verschiedenen Trennlinien (auch für dieselben Eigenschaften) i.a. unterschiedliche Wellenfunktionen und damit auch evtl. abweichende Beobachtungsergebnisse. ...
Das erscheint mir alles recht einleuchtend...
Vielleicht könnte man hier darauf eingehen?

Grüße
seeker
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 15. Okt 2015, 13:29

positronium hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:1) Welche Einwände hast du denn konkret gegen die Axiome (A + B) ??
Ich glaube, dass die Natur Regeln, und nicht Gleichungen folgt. Diese Regeln sollten einerseits die Zeitentwicklung (Aktion->Reaktion) und andererseits den räumlichen Zusammenhang bzw. Zustand (Zwangsbedingungen) festlegen.
Was sind Regeln?

Was bedeutet "räumlicher Zusammenhang" und "Zwangsbedingung"?

Ich bin auch mit den Details nicht einverstanden. Insbs. steht "räumlicher Zusammenhang" an viel zu prominenter Stelle. Historisch und im Falle einfacher Systeme ist das angemessen; gerade im Falle der fundamentaler Regeln sowie einiger Szenarien wie EPR, Bell, etc. lernen wir, dass dies gerade nicht so ohne weiteres gilt. Fundamental ist tatsächlich der Zustandsvektor.
positronium hat geschrieben:Demnach hätte man also Objekte, deren Eigenschaften in der Gesamtheit der Schrödingergleichung genügen müssten.
Was bedeutet das? Das ist doch in der QM unbestritten!
positronium hat geschrieben:Meine Kritik an der QM: Diese Sichtweise ist viel einfacher und direkter, als anzunehmen, die Natur hätte eine Bewegungsgleichung kodiert. (Wenn man sich überlegt, was eine solche Kodierung impliziert, erscheint das doch absurd! Ausserdem würde man so unendlich ausgedehnte Wellenfunktionen los.)
Nun, die Wellenfunktion und die Bewegungsgleichung funktioniert! Sie liefert die korrekten Ergebnisse (auch wenn dir das absurd erscheint).

Wenn du also vorschlägst, ein anderes Konzept einzuführen, dann musst du schon sehr präzise sagen, was an diese Stelle treten soll. Solange du das nicht kannst, ist es auch nicht zutreffend, dass deine Sichtweise einfacher und direkter wäre.

Deine Kritik ist mir zu unspezifisch.
positronium hat geschrieben:Das bedeutet, dass die SG nur ein "Schwarmverhalten" beschreibt ...
Das läuft letztlich auf die Ensemble-Interpretation hinaus. Man kann sich damit zufriedengeben, oder eben der Meinung sein, dass wir doch eine Beschreibung eines Eintzelsystems anstreben sollten. Wenn du letzteres möchtest, dann ist die Ensemble-Interpretation unzureichend.
positronium hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:2) Welche Einwände hast du denn konkret gegen das Projektionspostulat im Kontext der orthodoxen Interpretation?
Für kontinuierliche Funktionen als Zustände liegt diese Regel auf der Hand. Weil das Messgerät und das Messobjekt als "glatt" angesehen werden, kann nur ein statistisches Ergebnis heraus kommen.
Sorry, das verstehe ich nicht. Das Projektionspostulat sagt zunächst mal gar nichts über räumliche Aspekte.
positronium hat geschrieben:Mein Einwand ist demnach: Es ist eine statistische Methode, Abstraktion, nicht Realität.
Das ist aber letztlich nur eine Glaubenssache. Und im Kontext der Ensemble-Interpretation kannst du das auch glauben, ohne etwas an den mathematischen Fundamenten ändern zu müssen.
positronium hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:3) Und welche Einwände hast du konkret gegen diverse Interpretationen?
Den Kollaps der Wellenfunktion empfinde ich nicht als unnatürlich, wenn ich mit Zwangsbedingungen argumentiere.
Was sind denn diese Zwangsbedingungen?

Und ja, der Kollaps ist nicht unnatürlich, wenn du ihn geeignet interpretierst (insbs. wenn du den Quantenzustand als Kodierung subjektiven Wissens auffasst)

Letzte Frage: was stört dich an den "Vielen Welten"? Die lösen nämlich alle deine Probleme bzw. entlarven sie als Scheinprobleme.
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 15. Okt 2015, 13:31

Skeltek hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:1) Nur wenn du diese angreifst, greifst du die QM im Kern an.
Das tun wir ja gerade die ganze Zeit
Ja, aber m.E. nicht fundiert und sehr unspezifisch.
Skeltek hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:A) ein physikalisches System wird durch einen Zustandsvektor in einem Hilbertraum repräsentiert
Genau hier empfinde ich wird viel zu früh vereinfacht und kategorisiert. Man macht es sich hier viel zu einfach.
Also dann: wie anders?
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 15. Okt 2015, 14:09

seeker hat geschrieben:Ich bin auf eine interessante Rezension gestoßen, zu dem Buch "Philosophie der Quantenphysik" vonCord Friebe et al.

Hier:
"Starker Tobak mit Problemen" (G. Berauer), 30. März 2015
http://www.amazon.de/Philosophie-Quante ... 3642377890

Dieser Text gibt mir immer noch stark zu denken, besonders die Bemerkungen zum Maudlin-Trilemma, zur "Verwechslung oder Gleichsetzung von Möglichem und Faktischem", Punkte 1.)-4. ), insbesondere "4.) ... Somit wird bei einer Einzelmessung auch keine Information übertragen und keine Fernwirkung von A auf B ausgeübt. ..." und die beiden letzten Absätze:
In dem Buch hätte m.E. besser herausgearbeitet werden können, worin das heute noch ungelöste Problem bei der Interpretation der QM besteht. Es ist nämlich insofern gelöst, als klar ist, was bei dem Kollaps passiert. Dass dabei nämlich der Zufall, wie oben erläutert, eine entscheidende Rolle spielt, was heute auch kaum mehr in Frage gestellt wird. Die Viele-Welten-Interpretation ist zwar noch einmal ein Versuch, den Zufall doch noch aus der Welt zu vertreiben und wieder an eine laplacesche deterministische Welt glauben zu können. Diese Theorie ist aber schon deshalb im Sinne Poppers problematisch, weil man prinzipiell absolut nichts von ihr beweisen oder widerlegen kann, und sie uns m.E. auch nicht hilft, bisher schwer erklärliche Erscheinungen in unserer (einen) Welt leichter zu verstehen. ...
und
Das im Buch diskutierte Problem der Trennung zwischen Objekt und Beobachter ist m.E. auch nicht wirklich ein Problem. Jede Trennlinie ist möglich. Es ergeben sich allerdings bei verschiedenen Trennlinien (auch für dieselben Eigenschaften) i.a. unterschiedliche Wellenfunktionen und damit auch evtl. abweichende Beobachtungsergebnisse. ...
Das erscheint mir alles recht einleuchtend...
Vielleicht könnte man hier darauf eingehen?

Grüße
seeker
Hatte ich auch schon gelesen - der hat's m.E. nicht verstanden!

Es mag sogar sein, dass in dem Buch die genannten Missverständnisse enthalten sind; es kann auch sein, dass dies nur in einigen Kapiteln zutrifft, wo nämlich gerade über realistische Interpretationen diskutiert wird - und dann ist das kein Versehen sondern Absicht. Fakt ist, dass heute eine in Teilen vorgefasste Meinung zur QM existiert, dass sie grundsätzlich statistischen und nicht-realistischen Charakter habe. Diese Haltung geht auf Bohr zurück und wird in einführenden Lehrbüchern so dargelegt, um schnell "zur Sache kommen zu können"; leider wird dabei übersehen, dass man damit allenfalls ein Vorurteil transportiert. Nur weil einige Physiker der Meinung sind, dass sie selbst Positivisten wären, müssen deswegen noch lange nicht alle anderen auch Positivisten sein.

Zu den Details:
In dem Buch hätte m.E. besser herausgearbeitet werden können, worin das heute noch ungelöste Problem bei der Interpretation der QM besteht. Es ist nämlich insofern gelöst, als klar ist, was bei dem Kollaps passiert. Dass dabei nämlich der Zufall, wie oben erläutert, eine entscheidende Rolle spielt, was heute auch kaum mehr in Frage gestellt wird.
Das ist einfach Quatsch!

Es ist keineswegs klar, was bei dem Kollaps passiert! Es gibt die Glaubensrichtung der "Bohr-Jünger", die meinen, das wäre dann schon verstanden, wenn man behauptet, es gäbe nichts zu verstehen. Insbs. verwenden sie immer den Begriff "Messung", ohne ihn definieren zu können! Was ist denn eine "Messung" anders als eine normale Wechselwirkung? Und warum findet nur bei einer "Messung" ein Kollaps statt? Und dass das heute kaum mehr in Frage gestellt wird, kann nur jemand behauopten, der die Literatur, die das in Frage stellt, nicht kennt.

Und dann liest er ein Buch, in dem genau das geschieht und das deswegen nicht in sein Weltbild passt, und dann schreibt er eine derartige Rezension ...
Die Viele-Welten-Interpretation ist zwar noch einmal ein Versuch, den Zufall doch noch aus der Welt zu vertreiben und wieder an eine laplacesche deterministische Welt glauben zu können.
Das ist ebenfalls Quatsch!

Das ist nicht die Zielsetzung der Viele-Welten-Interpretation. Everett (et al.) versuche eine minimalistische (!) Deutung, in der sie zunächst undefinierte Begriffe aus der Theorie entfernen ("Messung", "Beobachter", "Kollaps", ...) und in der sie desweiteren Postulate (Kollaps- bzw. Projektionspostulat) durch Theoreme ersetzen. Das ist bereits weit gediehen (Dekohärenz, Gleason's Theorem, ggf. Hartle Frequency Operator) und es wäre wünschenswert, dass man diese zur Kenntnis nimmt.

Das goße Problem der VWI ist, dass ihre Kritiker zumeist irgendwas angreifen, was sie für die VWI halten, ohne sie tatsächlich zu verstehen. So wohl auch hier.
Diese Theorie ist aber schon deshalb im Sinne Poppers problematisch, weil man prinzipiell absolut nichts von ihr beweisen oder widerlegen kann, ...
Auch das ist Quatsch!

Die VWI macht experimentelle Vorhersagen, und die kann man versuchen zu widerlegen. Dass diese zum großen Teil exakt deckungsgleich mit der orthodoxen Interpretation sind, kann man der VWI nicht anlasten (oder anders gesagt, man könnte es genauso gut der orthodoxen Interpretation anlasten ...). Dass die VWI Vorhersagen macht, die sich auf die Unbeobachtbarkeit diverser "Entitäten" bezieht, lastet man anderen Theorien auch nicht an (die Astrophysik behauptet, dass ein Universum jenseits des Sichtbarkeitshorizontes sowie innerhalb des Ereignishorizontes existiert; stört das jemanden?)
... und sie uns m.E. auch nicht hilft, bisher schwer erklärliche Erscheinungen in unserer (einen) Welt leichter zu verstehen. ...
Tut sie, aber nur wenn man versucht, sie zu verstehen.

Sagen wir's mal so: ein immer größer werdender Anteil der theoretischen Physiker ist bereit, die VWI zu akzeptieren. Zum einen hat sie durch das Verständnis der Dekohärenz einen entscheidenden Schub erhalten, da diese nämlich Phänomene präzise vorhersagt, die Everett noch postulieren musste (Auszeichnung der Pointer-Basis, scheinbarer Kollaps, dynamische Superselektion bzw. Orthogonalität der "Zweige"). Zum anderen wird jeder Fortschritt im Umfeld der Bornscher Regel der VWI einen weiteren Schub verleihen.

Hier eine sehr empfehlenswerte Seite: http://www.preposterousuniverse.com/blo ... y-correct/

Zum Schluss noch eine Bitte: wenn wir Gegenpositionen zur VWI diskutieren wollen, dann bitte ihre tatsächlichen Probleme (es gibt ernstzunehmende Gegenargumente), nicht irgendwelche Strohmann-Argumente.
Gruß
Tom

«while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Skeltek » 15. Okt 2015, 15:12

tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Demnach hätte man also Objekte, deren Eigenschaften in der Gesamtheit der Schrödingergleichung genügen müssten.
Was bedeutet das? Das ist doch in der QM unbestritten!
Ja, da hast du völlig recht. Wieso lässt du dann in deinen Ausführungen "in der Gesamtheit" dauernd weg?
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Meine Kritik an der QM: Diese Sichtweise ist viel einfacher und direkter, als anzunehmen, die Natur hätte eine Bewegungsgleichung kodiert. (Wenn man sich überlegt, was eine solche Kodierung impliziert, erscheint das doch absurd! Ausserdem würde man so unendlich ausgedehnte Wellenfunktionen los.)
Nun, die Wellenfunktion und die Bewegungsgleichung funktioniert! Sie liefert die korrekten Ergebnisse (auch wenn dir das absurd erscheint).
Wir streiten uns hier nicht über die Gültigkeit der Bewegungsgleichung sondern über ihre Interpretation. Führe bitte nicht Dinge als Gegenargument an welche sowohl in deiner als auch unserer Interpretation gültig sind. Es ging ihm um die Kodierung des Bewegungsgleichung, nicht um die Bewegungsgleichung an sich.
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Das bedeutet, dass die SG nur ein "Schwarmverhalten" beschreibt ...
Das läuft letztlich auf die Ensemble-Interpretation hinaus. Man kann sich damit zufriedengeben, oder eben der Meinung sein, dass wir doch eine Beschreibung eines Eintzelsystems anstreben sollten. Wenn du letzteres möchtest, dann ist die Ensemble-Interpretation unzureichend.
Die Ensemble-Interpretation enthält sich jeglicher Interpretation der Wellenfunktion und fasst diese soweit ich weiss lediglich als statistisch korrektes Faktum auf. Hier wird nicht gesagt, ob die Wellenfunktion tatsächlich real ist oder nicht und/oder dann kollabiert.
Das ist grundsätzlich etwas anderes als zu bahaupten, die Wellenfunktion ist nicht real und tatsächlich ausschließlich eine statistisch gültige Formel welche eine Kategorisierung über Normen über quadratsummable Koordinatenfamilien darstellt(dynamische Superposition hast du ja selbst erwähnt).
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:2) Welche Einwände hast du denn konkret gegen das Projektionspostulat im Kontext der orthodoxen Interpretation?
Für kontinuierliche Funktionen als Zustände liegt diese Regel auf der Hand. Weil das Messgerät und das Messobjekt als "glatt" angesehen werden, kann nur ein statistisches Ergebnis heraus kommen.
Sorry, das verstehe ich nicht. Das Projektionspostulat sagt zunächst mal gar nichts über räumliche Aspekte.
Hier gibt er dir ja zunächst recht. Es geht im glaube ich darum, dass nur Quadratsummen gemessen werden können aber nicht deren genaue Komposition. Deshalb fließen in jede Bewegungsgleichung als Parameter gleich eine ganze Schar an Argumenten ein, welche zuvor denselben Messwert geliefert haben.
Wir haben zwei Funktionen: eine nicht injektive Funktion F1, welche Ausgangszustand->Messwert abbildet. Die Wellenfunktion F2 weist surjektiv Messwert->mögliche Menge an Endzuständen zu, wobei jedes Argument eine ganze Schar an Ergebnissen liefert.
Deterministisch interpretiert liefert jeder Ausgangszustand x exakt einen Endzustand y, ist also bijektiv. Im Rahmen der Messung über den Gesammtzustand der Quadratsummen werden viele Ausgangszustände als Bündel B zusammengefasst und Information geht verloren.
Da man nicht weiss, welche Variable x sich exakt in B befindet, lässt sich beim einsetzen von B als Argument das exakte Ergebniss nur statistisch eingrenzen.
Gehe ich richtig in der Annahme, dass wir uns hier darüber streiten ob die rein statistisch Mögliche eingrenzung des Ergebnisses auf unzureichendes Wissen der Ausgangssituation oder auf reinen Zufall bzw VWI basiert?
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Mein Einwand ist demnach: Es ist eine statistische Methode, Abstraktion, nicht Realität.
Das ist aber letztlich nur eine Glaubenssache. Und im Kontext der Ensemble-Interpretation kannst du das auch glauben, ohne etwas an den mathematischen Fundamenten ändern zu müssen.
Wieso sollte man das ausschließlich nur im Kontext der Ensemble-Interpretation glauben dürfen?
tomS hat geschrieben: Und ja, der Kollaps ist nicht unnatürlich, wenn du ihn geeignet interpretierst (insbs. wenn du den Quantenzustand als Kodierung subjektiven Wissens auffasst)
Dem stimme ich voll zu.
tomS hat geschrieben: Letzte Frage: was stört dich an den "Vielen Welten"? Die lösen nämlich alle deine Probleme bzw. entlarven sie als Scheinprobleme.
Mich stört, dass sie genausowenig falsifizierbar ist und genausowenig Voraussagen treffen kann wie die Bohm-DeBrooglie-Theorie.
Der einzige Punkt weshalb letztere nicht falsifizierbar ist, ist weil sie nicht Mangels restlosen Wissens aller Ausgangsbedignungen gar keine Voraussagen treffen kann; das ist aber mathematisch völlig unvermeidlich.

Zu dem von seeker verlinkten Text gebe ich dir recht. Habe aber manchmal ein wenig das Gefühl, dass du die Bohr-DeBrooglie-Theorie missinterpretierst; werde mir aber bei Gelegenheit die VWI nochmal genau ansehen, bisher kenne ich da nur das gängigste was ich an Wissen aufgeschnappt habe :-)

Mal eine Gegenfrage an dich:
Wenn die Natur irgendwo in der Realität etwas verwirklicht haben sollte, was schlicht auf Grund der dem zugunde liegenden physikalischen Mechanik nicht berechenbar sein sollte, soll man dann dabei bleiben oder eine inadequate alternative Interpretation suchen?
War nicht zu erwarten, dass irgendwo in der Kette Makrokosmos-Mikrokosmos eine Stelle auftreten könnte, die einfach auf Grund ihrer Beschaffenheit mathematisch nicht handhabbar ist?
Egal wie klein die Wahrscheinlichkeit dafür ist wird früher oder später irgendwo in der Physik sicherlich auftreten, dass etwas nicht berechenbar ist.
Man kennt das bei den meisten Punktwolke-Simulationen, dass sich bei den meisten Anordnungen die Wolke in selbststabilisierende klare Strukturen und einen kleinen chaotischen Teil aufspaltet(Elektronenschalenkonfigurationen und Schrödingergleichungen wurden ja so mehr oder weniger bewiesen bzw untermauert).
Wieso fällt es so schwer das konsequent in der quantenphysik weiterzuführen, nur weil es unweigerlich zu nicht berechnenbaren Dingen führt?
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  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von positronium » 15. Okt 2015, 15:42

Natürlich hast Du damit recht, wenn Du schreibst, dass meine Kritik unspezifisch ist. Leider kann ich keine funktionierende Alternative zur QM vorzeigen, und damit die Kritikpunkte an der QM ganz konkret formulieren(, könnte das aber bei Interesse am Beispiel meiner noch unfertigen Theorie - dem aktuellen Stand - in verschiedener Hinsicht schildern, nur ist das auch für den Leser zeitaufwendig). Ich kann aber auch so die QM ansehen und mir überlegen, wo mir diese zu sehr als Beschreibung oder Näherung erscheint. So kann ich mir z.B. nicht vorstellen, dass die Wellenfunktion ein in der Natur existierendes Objekt repräsentiert. Ich vermute, dass sie aus kleineren Objekten zusammen gesetzt ist, welche einerseits die Teilcheneigenschaften tragen, und andererseits untereinander interagieren, was zur Erscheinung einer Wellenfunktion führt. Damit kann ich die Fragen
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Ich glaube, dass die Natur Regeln, und nicht Gleichungen folgt. Diese Regeln sollten einerseits die Zeitentwicklung (Aktion->Reaktion) und andererseits den räumlichen Zusammenhang bzw. Zustand (Zwangsbedingungen) festlegen.
Was sind Regeln?

Was bedeutet "räumlicher Zusammenhang" und "Zwangsbedingung"?
etwas genauer beantworten: Unter "Regeln" verstehe ich, wie so ein Objekt agiert und reagiert. D.h. die Zeitentwicklung legt fest, wie sich die Eigenschaften eines jeden Objekts zeitlich verändern, und unter Zwangsbedingung, wie diese Eigenschaften zwischen diesen Objekten zusammenhängen. - Ich weiss, das ist wieder unspezifisch; ganz konkret kann das bedeuten, dass diese Objekte die Teilcheneigenschaften wellenförmig einmal stärker einmal schwächer tragen.
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Demnach hätte man also Objekte, deren Eigenschaften in der Gesamtheit der Schrödingergleichung genügen müssten.
Was bedeutet das? Das ist doch in der QM unbestritten!
Ja, sicher, in der QM. Es kann doch aber sein, dass diese nur eine effektive Theorie ist. Wenn, wie oben angenommen, die Wellenfunktion aus Teilobjekten zusammen gesetzt ist, stellt sich die Frage, ob diese Objekte kontinuierlich oder diskret auftreten. In letzterem Fall ist die Wellenfunktion eine Näherung an die Objekte. Es ist dann nur eine Frage der Messgenauigkeit, wann man feststellt, dass die Wellenfunktion auf welche Weise auch immer "körnig" ist.
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Meine Kritik an der QM: Diese Sichtweise ist viel einfacher und direkter, als anzunehmen, die Natur hätte eine Bewegungsgleichung kodiert. (Wenn man sich überlegt, was eine solche Kodierung impliziert, erscheint das doch absurd! Ausserdem würde man so unendlich ausgedehnte Wellenfunktionen los.)
Nun, die Wellenfunktion und die Bewegungsgleichung funktioniert! Sie liefert die korrekten Ergebnisse (auch wenn dir das absurd erscheint).
Das erscheint mir nicht absurd. Absurd erscheint mir, diese als in der Natur realisiert anzusehen. Wenn ich ein Seil von A nach B spanne, kann ich die Kurve berechnen, aber das ist nur eine Beschreibung. In Wirklichkeit habe ich elektrische Kräfte, welche die Seilatome zusammen hält, und die Gravitation, die sie nach unten zieht.
Das Seil bzw. die Wellenfunktion und deren jeweilige Gleichungen sind makroskopische Objekte, die man gut beschreiben kann, aber das bedeutet ja nicht, dass nicht noch mehr Struktur vorhanden ist.
tomS hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:2) Welche Einwände hast du denn konkret gegen das Projektionspostulat im Kontext der orthodoxen Interpretation?
Für kontinuierliche Funktionen als Zustände liegt diese Regel auf der Hand. Weil das Messgerät und das Messobjekt als "glatt" angesehen werden, kann nur ein statistisches Ergebnis heraus kommen.
Sorry, das verstehe ich nicht. Das Projektionspostulat sagt zunächst mal gar nichts über räumliche Aspekte.
Damit meine ich, dass QM-Zustände im Sinne des vorangehenden Absatzes keine Information über eine tiefergehende Struktur enthalten. Deshalb kann auch die Projektion nur auf der oberen Ebene bleiben.
tomS hat geschrieben:Letzte Frage: was stört dich an den "Vielen Welten"? Die lösen nämlich alle deine Probleme bzw. entlarven sie als Scheinprobleme.
Ich habe noch nicht versucht, diese mathematisch nachzuvollziehen. Auf Grundlage verschiedener Beschreibungen erscheint sie mir aber weit hergeholt.
Ich vermute, dass bereits bei den Bewegungsgleichungen anders angesetzt werden muss.

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 15. Okt 2015, 22:00

@skeltek:

Was ist der Unterschied zwischen "der Bewegungsgleichung" und "der Codierung der Bewegungsgleichung"?

Die Ensemble Interpretation enthält sich nicht der Interpretation. Sie interpretiert die Wellenfunktion als Repräsentant eines realen oder 'imaginären' Ensembles gleichartig präparierter Systeme. Natürlich ist die Wellenfunktion damit i.A. nicht real; sie kann es nicht sein, wenn real lediglich ein einzelnes System und kein Ensemble vorliegt. Die Interpretation ist zwar minimal, aber vorhanden.

Das ist alles nicht so relevant - und einige weitere Ausführungen deinerseits verstehe ich nicht so recht. Zum Kern der Sache:

Der Einwand gegen die nicht-Falsifizierbarkeit der Viele-Welten-Interpretation läuft ins Leere bzw. gilt exakt so für die orthodoxe Interpretation: du kannst nicht falsifizieren, dass ein Kollaps vorliegt, weil uns die Dekohärenz sagt, dass du klassisch sowieso nur dekohärierte Zweige beobachten bzw. messen kannst. Nachdem der Kollaps nun genau in einen dieser Zweige (gem. definite outcome = Projektionspostulat) erfolgen soll, sind beide Interpretationen hier gleich gut bzw. schlecht: genau die Elemente der Interpretationen, die sie voneinander unterscheiden - Kollaps sowie Verzweigung - sind aufgrund der Dekohärenz, in der beide übereinstimmen, nicht falsifizierbar. Patt!

Zur nicht-Berechenbarkeit verstehe ich deine Idee nicht. In der QM ist alles schön berechenbar, und jede bisher berechnete Vorhersage passt zum Experiment.

Aber ich denke, wir sollten uns auf irgendetwas fokussieren ...
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 15. Okt 2015, 22:09

@positronium:

OK, verstanden! Du hast die Idee, dass die QM nur eine effektive, statistische Theorie ist, die aus einer fundamentaleren Theorie folgt. Damit ist sicher interessant, ich habe ich mich jedoch noch nicht näher befasst. Stephen Adler sowie Gerhard 't Hooft haben darüber publiziert!

Dein Einwand gegen die VWI, dass vermutlich "bereits bei den Bewegungsgleichungen anders angesetzt werden muss" läuft ins Leere. Bzgl. der Dynamik ist die VWI exakt identisch mit der orthodoxen bzw. Lehrbuch-QM. Das ist eine unbestrittene Tatsache und keinesfalls "auf Grundlage verschiedener Beschreibungen ... weit hergeholt". Der wesentliche Unterschied besteht im fehlenden Kollaps im Zuge einer Beobachtung bzw. Messung. Während die orthodoxe QM diese Begriffe verwendet, ohne sie zu definieren (!) kommen sie in der VWI schlichtweg nicht vor (bzw. sind äquivalent zur Dynamik der Schrödimbergleichung).

Ein Beispiel: gegeben sei ein in einem komplizierten Quantenzustand präpariertes Vielteilchen-Quantensystem zum Zeitpunkt t0 sowie ein extrem komplizierter Hamiltonoperator; beiden sehen die armen Physiker nicht an, was sie beschreiben. Die Aufgabe lautet, die Zeitentwicklung des Quantenzustandes zu berechnen. Nach mühsamer Rechnung folgt ein anderer Quantenzustand zu den Zeitpunkten t1, t2 usw. Fertig ... Fertig ? Nun teilt man den Physikern mit, dass es sich beim Quantenzustand um das System "radioaktives Präparat + Giftphiole + Katze + Kasten + Experimentalphysiker" handelt und dass der Hamiltonoperator deren Wechselwirkung beschreibt. Was tun die Physiker? Der Anhänger der Viele-Welten-Interpretation lässt den Stift liegen, denn er war ja bereits fertig. Der Anhänger der orthodoxen Interpretation sucht sich einen Zeitpunkt T = t1 aus (warum gerade t1 bleibt sein Geheimnis), berechnet komplizierte Projektoren und wendet einen davon (welchen muss er würfeln) auf den Zustand an. D.h. er verfällt in hektische Aktivität, während der andere gemütlich sein Bier trinkt. Gefragt, warum er das jetzt erst tut, nachdem er erfahren hat, was der Quantenzustand beschreibt, hat er keine Antwort. Jetzt wird's ganz gemein: man teilt dem armen Physiker mit, dass der Experimentalphysiker die Augen geschlossen hatte, während er in den Kasten geschaut hat, bevor er den Deckel wider zu gemacht hat ... !Fäkalsprache!, die ganze Rechnung war umsonst, weg mit den Projektoren ...

So schaut's aus! Der vermeintliche Ballast der VWI existiert nämlich fast nicht. Sie kommt mit zwei Axiomen aus, kann damit alle experimentellen Beobachtungen korrekt vorhersagen, und gut is'. Die Anhänger der orthodoxen Interpretation brauchen dagegen noch ein paar Zauberkästen, deren Tricks sie uns - wie sich das für Zauberer gehört - nicht verraten dürfen.
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von positronium » 15. Okt 2015, 23:27

tomS hat geschrieben:Dein Einwand gegen die VWI, dass vermutlich "bereits bei den Bewegungsgleichungen anders angesetzt werden muss" läuft ins Leere. Bzgl. der Dynamik ist die VWI exakt identisch mit der orthodoxen bzw. Lehrbuch-QM.
Ist die VWI tatsächlich vollkommen identisch mit anderen Interpretationen? Auf Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Interpret ... rpretation) steht nämlich: "Das einzige nachweisbare Indiz der Existenz der anderen Welten sind Interferenzeffekte, die sich beobachten lassen, wenn sich die Welten nur auf mikroskopischer Ebene (z. B. in den Bahnkurven einzelner Photonen beim Durchlaufen eines Interferometers) unterscheiden."
Trotzdem denke ich nicht, dass mein Einwand bzgl. einer Veränderung der Bewegungsgleichungen unbedingt ins Leere laufen muss, kann aber natürlich so sein. Ich halte es für möglich oder hoffe, dass durch eine Umformulierung der QM bzw. SG die Zufälligkeit und andere Seltsamkeiten aus der Theorie verschwinden. Dann wäre die Dynamik eben nicht ganz identisch.
tomS hat geschrieben:Der wesentliche Unterschied besteht im fehlenden Kollaps im Zuge einer Beobachtung bzw. Messung. Während die orthodoxe QM diese Begriffe verwendet, ohne sie zu definieren (!) kommen sie in der VWI schlichtweg nicht vor (bzw. sind äquivalent zur Dynamik der Schrödimbergleichung).
Ja, das ist natürlich ein starkes Argument für die VWI. Ich will auch gar nicht in Frage stellen, dass man diesen Ansatz weiter verfolgen sollte; man muss sich aber trotzdem, auch angesichts einer fehlenden Quantengravitation fragen, welche Interpretationen vielleicht gar nicht sinnvoll sind oder sein könnten, weil ihnen möglicherweise die Grundlage noch entzogen wird.
tomS hat geschrieben:Ein Beispiel: gegeben sei ein in einem komplizierten Quantenzustand präpariertes Vielteilchen-Quantensystem zum Zeitpunkt t0 sowie ein extrem komplizierter Hamiltonoperator; ...
Damit hast Du natürlich recht.
Ich würde mir wünschen, dass der Messprozess eine reale und exakte Bedeutung erhält. Ich stelle mir das so vor, dass Überlagerungszustände makroskopisch nicht realisierbar sind, oder auch für diese eine Art Quantisierung existiert, die z.B. ab einem bestimmten Schwellwert auf 0 springt. Aber das ist jetzt nur Phantasie.

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von seeker » 16. Okt 2015, 00:46

Ruhig Blut! :wink:
tomS hat geschrieben:Fakt ist, dass heute eine in Teilen vorgefasste Meinung zur QM existiert, dass sie grundsätzlich statistischen und nicht-realistischen Charakter habe. Diese Haltung geht auf Bohr zurück und wird in einführenden Lehrbüchern so dargelegt, um schnell "zur Sache kommen zu können"; leider wird dabei übersehen, dass man damit allenfalls ein Vorurteil transportiert.
Mag sein oder auch nicht. Vielleicht ist es auch ein Vorurteil, eher ein polemisches Argument, jedenfalls ist es kein Argument zur Sache.

Ich versuche ja offen zu sein. Die VWI interessiert mich und ich finde sie auch höchst interessant - so ist das nicht.
tomS hat geschrieben:Es ist keineswegs klar, was bei dem Kollaps passiert! Es gibt die Glaubensrichtung der "Bohr-Jünger", die meinen, das wäre dann schon verstanden, wenn man behauptet, es gäbe nichts zu verstehen.
Stimme dem ersten Satz zu. "Glaubensrichtung der "Bohr-Jünger"": s.o., s.u.
tomS hat geschrieben:Insbs. verwenden sie immer den Begriff "Messung", ohne ihn definieren zu können! Was ist denn eine "Messung" anders als eine normale Wechselwirkung? Und warum findet nur bei einer "Messung" ein Kollaps statt?
Das verstehe ich nicht. Eine Messung sollte meiner bisherigen Vorstellung nach auch bei KI ganz genauso wie bei der VWI gedeutet werden können, per Dekohärenz.
Einziger Unterschied, den ich sehe: Bei VWI bleiben beide Zweige "real", bei KI nur einer (bzw. "wird" nur einer "real", was genau besehen wohl dasselbe ist).
VWI sagt: "Beide, weil das so in den Kern-Gleichungen steht!", KI sagt: "Eine, weil wir das so beobachten!"
tomS hat geschrieben:
Die Viele-Welten-Interpretation ist zwar noch einmal ein Versuch, den Zufall doch noch aus der Welt zu vertreiben und wieder an eine laplacesche deterministische Welt glauben zu können.


Das ist ebenfalls Quatsch!

Das ist nicht die Zielsetzung der Viele-Welten-Interpretation. Everett (et al.) versuche eine minimalistische (!) Deutung, in der sie zunächst undefinierte Begriffe aus der Theorie entfernen ("Messung", "Beobachter", "Kollaps", ...) und in der sie desweiteren Postulate (Kollaps- bzw. Projektionspostulat) durch Theoreme ersetzen. Das ist bereits weit gediehen (Dekohärenz, Gleason's Theorem, ggf. Hartle Frequency Operator) und es wäre wünschenswert, dass man diese zur Kenntnis nimmt.
Es schwebt im Hintergrund mit, das ist Fakt. Fakt ist aber auch, dass auch das ein polemisches Argument ist. Wir sollten solche Argumente (gleich für welche Seite) weglassen, das führt nicht weiter, ja.
Falls es einem aber hauptsächlich darum geht die QM zu vereinfachen und von Ballast zu befreien, dann finde ich das gut.
Nur: Das sind aus meiner bisherigen Sicht zweierlei Schuhe. Der Versuch z.B. auf die Bornsche Regel verzichten zu können ist wohl nicht zwangsläufig dasselbe wie der VWI anzuhängen.
Heißt: Ich bin nicht überzeugt, dass beides notwendig Hand in Hand gehen muss. Ich denke daher, wir sollten beides einigermaßen trennen, denn das eine erscheint mir als mathematisch-theoretische Arbeit/Zielsetzung und das andere als philosophische Position.
tomS hat geschrieben:
Diese Theorie ist aber schon deshalb im Sinne Poppers problematisch, weil man prinzipiell absolut nichts von ihr beweisen oder widerlegen kann, ...
Auch das ist Quatsch!

Die VWI macht experimentelle Vorhersagen, und die kann man versuchen zu widerlegen. Dass diese zum großen Teil exakt deckungsgleich mit der orthodoxen Interpretation sind, kann man der VWI nicht anlasten (oder anders gesagt, man könnte es genauso gut der orthodoxen Interpretation anlasten ...). Dass die VWI Vorhersagen macht, die sich auf die Unbeobachtbarkeit diverser "Entitäten" bezieht, lastet man anderen Theorien auch nicht an (die Astrophysik behauptet, dass ein Universum jenseits des Sichtbarkeitshorizontes sowie innerhalb des Ereignishorizontes existiert; stört das jemanden?)
Das hatten wir schon einmal und ich finde diese Gegenargumentation immer noch nicht überzeugend.
Es gibt m. E. einen sehr bedeutenden Unterschied zwischen den vielen Welten und dem inneren von SL oder dem Universum hinter dem Ereignishorizont:
Beim den letzteren Fällen kann ich mir prinzipiell einen physikalischen Beobachter denken, der dort verweilt und dort beobachtet, beim Everettschen Viele-Welten-Multiversum geht genau das nicht: Es gibt prinzipiell keinen physikalischen Beobachter, der die Vogelperspektive einnehmen kann - und das IST problematisch! Es gibt nicht einmal einen Beobachter, der auch nur zwei nebeneinanderliegende Zweige beobachten könnte.
Die Frage, ob man das nicht genauso der KI anlasten kann ist m. E. schwierig... Es ist doch so: Im Grunde behauptet die KI nichts, was wir nicht beobachten, sie ist sehr nahe an der Beobachtung: Wir sehen Zufall, die KI behauptet Zufall, wir messen die Realität der Wellfunktion nicht, die KI behauptet die Realität der Wellenfunktion nicht, wir können nur das Verhalten von Ensembles von Systemen (z.B. Teilchen) mit der QT exakt vorhersagen, die KI deutet das so, dass die QT eine statistische Theorie ist, usw.

Ich sehe den Hauptunterschied auch genau da: Die VWI ist näher an der Theorie/Mathematik, nimmt diese primär ernst, die KI ist näher an der Beobachtung, nimmt diese primär ernst.
Hierin liegt aus meiner Sicht der eigentliche Konflikt! Es geht hier auch um einen Paradigmenstreit!

Daher sehe ich hier auch eine deutliche Ähnlichkeit zu dem was uns z.B. im Bereich Stringtheorie begegnet, welche widerstreitenden Denkrichtungen es dort gibt:
Die einen sind der Mathematik näher und begründen mit mathematischer Eleganz, Schönheit, usw., fangen schon an darüber nachzudenken, ob das nicht ausreicht um als wissenschaftlich anerkannte Standardtheorie gelten zu dürfen, die anderen sind der Beobachtung näher und sagen: "Nö! Popper! Ihr müsst falsifizieren können! Ohne Beobachtung geht's nicht! Dabei bleiben wir!"

Und jetzt noch eine mir sehr wichtige Frage:
Die VWI macht experimentelle Vorhersagen, und die kann man versuchen zu widerlegen.

Wo??? Ich meine damit keine Vorhersagen, wo KI und VWI deckungsgleich sind, ich meine: Gibt es tatsächlich (wenigstens heute schon theoretisch denkbare) experimentelle Vorhersagen, die dazu geeignet wären die VWI von der KI zu unterscheiden?? Das wäre mir völlig neu und kann ich mir bis dato nicht vorstellen.

Wir sollten dringend eines klären:
Reden wir hier beim Thema KI oder VWI oder... über Naturwissenschaft oder über Philosophie (der Naturwissenschaft)?
Ich war überzeugt, dass wir über Philosophie/Weltanschauung reden...

Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 16. Okt 2015, 02:05

Zur Dynamik: ja, die VWI und die KI unterscheiden sich tatsächlich prinzipiell in der Dynamik, nämlich bei wiederholten Messungen. Gemäß KI erfolgt bei der ersten Messung ein Kollaps, so dass die Anfangsbedingungen für die darauffolgende Zeitentwicklung und damit die folgende Messung unterschiedlich sind. Allerdings wird das wohl nicht nachweisbar sein, und zwar aus zwei Gründen: im Falle eines makroskopischen Messgeräts wird die Dekohärenz den Unterschied verschleiern; im Falle eines "mikroskopischen Messgeräts" kann die KI in Anspruch nehmen, aufgrund der vorliegenden Interferenz einen erweiterten Gültigkeitsbereich der QM bewiesen zu haben.

Zur fehlenden Definition der Messung im Rahmen der KI: Die Idee, "eine Messung sollte ... auch bei KI ganz genauso wie bei der VWI gedeutet werden können, per Dekohärenz" funktioniert nicht. Im Rahmen der KI erfolgt im Zuge der Messung ein Kollaps. Die Dekohärenz beinhaltet bzw. begründet jedoch keinen Kollaps. Demzufolge sind beide Interpretationen bzgl. der Dekohärenz identisch, bzgl. des Kollapses jedoch nicht. Es geht jedoch darum, den Unterschied zu begründen, und das gelingt gerade nicht mit der in beiden Fällen identischen Dekohärenz. Die KI hat das Problem, dass sie Messung und unitäre Zeitentwicklung unterscheiden muss, jedoch nicht spezifizieren kann, wann und warum dies der Fall sein soll. Bis zu welchem Punkt verfolgen wir die dekohärierten Zweige weiter und wann kollabieren alle bis auf einen? Dafür gibt es keine Regel. Bestenfalls läuft es auf eine zirkuläre Definition hinaus: der Kollaps erfolgt im Zuge einer Messung; und eine Messung liegt dann vor, wenn ein Kollaps erfolgt.
Gruß
Tom

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Skeltek » 16. Okt 2015, 07:04

Ich will jetzt auf diverse unwichtigere Fragen nicht unbedingt antworten, da wir sonst unübersichtlich zu viele Zweige in der Diskussion parallel bearbeiten müssten.

Was mir jetzt noch einmal aber durch den Sinn geht mit der VWI:
Messen ist ein passiver, kein aktiver Vorgang. Man "sieht nicht hin", sondern "man wird interagiert". Das Messinstrument oder der Beobachter hat keinerlei Einfluss darauf, ob er von einem Teilchen getroffen wird oder nicht. Entweder es passiert oder es passiert nicht.
So gesehen spaltet sich die Realität nicht ausserhalb des Beobachters auf, sondern der Beobachter selbst wird auf einen Zustand festgesetzt, ob er von einem Teilchen getroffen wurde oder nicht.

Wenn das Teilchen zerfällt und ein Zerfallsprodukt gerade on-route ist den Beobachter im Augapfel zu treffen aber ihn noch nicht erreicht hat, ist das dann immer noch ein Überlagerungszustand?
Verzweigt sich die Realität beim Zerfall des Teilchens oder beim Erreichen des Beobachterauges durch das Zerfallsprodukt? Was ist mit dem Zeitrahmen dazwischen? Denke das könnte eine Schlüsselfrage bei der Interpretation sein.

Irgendwie verliert die VWI für mich an Sinn, wenn man den Koordinatenursprung der "momentanen Realität" lokal oder Punkt-förmig in den Beobachter setzt (wie soll ich den Gedanken hier überhaupt korrekt umschreiben?).
Befindet sich also nun genau genommen das zu messende Teilchen(vor der Registrierung des Zerfalls) im Überlagerungszustand oder der Beobachter kurz vor(oder besser gesagt währenddessen) dem Registrieren des Zerfalls?
Es mag ja gut und schön sein dass wir Systeme mit Formeln und Fokus auf das zu messende Teilchen beschreiben, aber ist die Realität nicht eine Eigenschaft des Beobachters des sich exakt zum Zeitpunkt der Messung im Überlagerungszustand befindet(während der Messung weiss man ein paar Plankzeiten lang noch nicht wie es ausgeht)?

Den Beobachter als aktiven Part bei dem Experiment aufzufassen, der "aktiv schaut" erscheint mir als zu tief im Bewusstsein verankertes fast schon archaisches Relikt der Vergangenheit. Von der Vorstellung Lichtstrahlen gehen vom Auge aus sind wir hoffentlich schon lange entfernt... trotzdem denken wir noch in diesen Maßstäben...

Ist das nun ein Überlagerungszustand, wenn etwas zerfällt, die Information uns aber noch nicht erreicht hat? Wann genau spaltet sich die Realität denn nun auf?
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Siggi

Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Siggi » 16. Okt 2015, 15:06

@Reisende20

Ich möchte zum Verständnis nochmal einen Link reinstellen.
https://www.youtube.com/watch?v=mLBO0_eNBpo. Geht gute 30 min. lang

Auch wenn Fachenwissenschaflicher hier streiten scheint es auch für mich sehr schwer verständlich zu sein.

Das was ich hiervon begriffen habe ist, dass es immer manchmal im Auge des Betrachters liegt und schon alleine der Versuchsaufbau vorgibt, wie das Ergebnis ausfallen wird. Wenn ich ein Experiment nicht beobachte scheint es anders auszufallen als wenn ich es beobachte. D. h. schon alleine durch Beobachtung der Teilchen in der QM scheinen diese beeinflusst zu werden. Manchmal verhalten sich Teile wie eine Welle, dann wieder wie ein Teilchen und nichts ist Bestimmbar. Vlt lässt hier auch nur die Unschärferelation grüssen.

lg

Siggi :wn:

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 16. Okt 2015, 19:11

@skeltek:

Eine Messung ist eine speziell präparierte, jedoch ansonsten völlig normale Wechselwirkung (eines Quantensystems mit einem Messgerät.

Das ganze von Teilchen aus zu betrachten ist sinnlos. Man geht sinnvollerweise von einer darstellungsfreien Form der QM, also vom abstrakten Quantenzustand aus.
Gruß
Tom

«while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von Skeltek » 16. Okt 2015, 22:14

Aeh, nein? Du hast es genau falsch herum aufgefasst.
Mir geht es darum, ob die Aufspaltung der VWI bereits dann passiert, wenn man die Schachtel öffnet oder erst dann, wenn die Information über den Kollaps beim Betrachter ankommt.

Eine Wechselwirkung beinhaltet eine wechselseitige Wirkung, was du als Begriff in statischen, nicht aber dynamischen Systemen verwenden kannst.
Hier haben wir höchstens eine normale Wirkung mit unidirektionaler Kausalität. Der Betrachter hat keine Wirkung auf das Teilchen wenn er die Information über dessen Zerfall erhält bzw einen Impuls oder Teilchenbeschuss in empfang nimmt.
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Re: Schrödingers Katze

Beitrag von tomS » 17. Okt 2015, 08:22

Skeltek hat geschrieben:Mir geht es darum, ob die Aufspaltung der VWI bereits dann passiert, wenn man die Schachtel öffnet oder erst dann, wenn die Information über den Kollaps beim Betrachter ankommt.
Zeit für einen kleinen Schock? Es gibt die Aufspaltung gar nicht ...
Skeltek hat geschrieben:Eine Wechselwirkung beinhaltet eine wechselseitige Wirkung, was du als Begriff in statischen, nicht aber dynamischen Systemen verwenden kannst.
Natürlich kann ich "Wechselwirkung" in dynamischen Systemen verwenden.

Freiheitsgrade sind dann "wechselwirkend", wenn der in ihnen formulierte Hamiltonoperator nicht diagonal ist.
Skeltek hat geschrieben:Der Betrachter hat keine Wirkung auf das Teilchen wenn er die Information über dessen Zerfall erhält bzw einen Impuls oder Teilchenbeschuss in empfang nimmt.
Es ist widersinnig, hier mit Teilchen zu argumentieren. Wir diskutieren die Interpretation des quantenmechanischen Formalismus, und der enthält keine Teilchen!



Dekohärenz: Wir betrachten ein quantenmechanisches System, z.B. einen radioaktiven Atomkern im Superpositionszustand a|X*> + b|X,...> Im zweiten Term deutet |...> die Zerfallsprodukte an, z.B. ein Photon. Dieses System steht in WW mit einem Messgerät, z.B. einem Detektor für Photonen. Das Messgerät sei initial in einem Zustand |0>. Außerdem können wir noch Umgebungsfreiheitsgrade |E> betrachten, z.B. Luftmoleküle sowie Photonen im Rahmen der Beobachtung (Katzen, Kästen und Beobachter tun's auch).

Initial liegt also ein Zustand (a|X*> + b|X,...>) |0> |E> vor.

Nun Wechselwirkung |...> mit dem Messgerät und letzteres (kontinuierlich) mit der Umgebung |E>. Dies führt zu einer Registrierung des Zerfallsproduktes |...> sowie einem entsprechenden "Zeigerzustand" |1>, der hier z.B. genau ein Photon "zählt" (ein Zeiger, Display, ... jedenfalls etwas makroskopisches). Außerdem - und das ist für die Dekohärenz essentiell - wird der Zustand des Messgerätes mit dem Zustand der Umgebung verschränkt.

Zu einem späteren Zeitpunkt liegt ein näherungsweise diagonaler Zustand a|X*,0,E'> + b|X,...,1,E''> + ... vor. Näherungsweise diagonal bedeutet, dass weitere Terme vorliegen, dass diese näherungsweise orthogonal zu den beiden notierten sind, und dass deren Gewichte extrem klein sind. In diesem Sinne folgt eine Zweigstruktur aus der Dekohärenz.

Wichtig ist, dass diese Zweigstruktur dynamisch stabil bleibt, dass also die Zeitentwicklung U(t) = exp(-iHt) keine (bzw. nur winzig kleine) Interferenzterme zwischen diesen beiden Unterräumen generiert: <X,...,1,E''|H|X*,0,E'> = 0 (in sehr guter Näherung). Die Unterräume werden innerhalb der Dekohärenzzeit dynamisch entkoppelt, und bleiben es in der Folge. Deswegen sieht man immer nur eine klassische Katze, also sozusagen immer nur eine Komponente der Katze.

Ockham: Bisher ist das ganz normaler Formalismus, und in jeder Interpretation gültig. Die VWI behauptet nun, dass dies schon alles ist. Die KI behauptet dagegen, dass im Zuge eines zufälligen Kollaps gemäß der Gewichte |a|^2 bzw. |b|^2 nur einer der beiden Zweige real bleibt, was der unitären Zeitentwicklung widerspricht, und wofür kein zeitlicher Ansatzpunkt im Sinne eines "jetzt ist es so weit" genannt wird.

Zurück zur VWI könnte man sagen, dass die Existenz einer Zweigstruktur lediglich ein spezielles Epiphänomen darstellt, dass die eigtl. Realität immer dem einen einzigen Zustandsvektor zukommt.

In diesem Sinn ist der Kollaps eine "unphysikalische" und nach Meinung von Everett et al. künstliche und insbs. unnötige Zutat, also abzulehnen gemäß Ockham's razor. Ockham betrachtet die Einfachheit der Voraussetzungen einer Theorie, nicht ihre Konsequenzen; gemäß dieses Prinzips ist das Kollapspostulat überflüssig, weil bereits die Dekohärenz das einzig sichtbar Phänomen, nämlich die Beobachtung genau einer klassischen Welt erklärt, und weil sie mathematisch präzise vorhersagt, welche Welten vorliegen können und wie der "Kollap" tatsächlich funktioniert: es handelt sich um eine (näherungsweise instantane) Herausbildung orthogonaler, dynamisch entkoppelter Zweige im Zuge der Zeitentwicklung eines Quantensystems mit einem makroskopischen System.

Wann: Es sollte also klar ist, dass es nicht genau einen Zeitpunkt gibt, an dem die Verzeigung stattfindet, sondern dass ein (extrem schneller) Prozess vorliegt, dass nämlich das Auftreten der "Zweigstruktur" im Rahmen der unitären Zeitentwicklung stattfindet. Die "Zweige" werden zunehmend orthogonal und interferenzfrei (dekohärent), jedoch in einem extrem kurzen Zeitraum - der Dekohärenzzeit - abhängig von Grad der Wechselwirkung mit den unbeobachtbaren Umgebungsfreiheitsgraden.

Wo: Als nächstes zur Fragestellung, wo die Verzeigung stattfindet. Überall und nirgends! Der o.g. Formalismus ist koordinaten- bzw. darstellungsfrei. Wenn du eine Wellenfunktion in Ortsdarstellung einführen möchtest und wenn du (künstlich) ein Subsystem "Beobachter" auszeichnen möchtest, dann kannst du das tun, und dann wirst du bzgl. dieses Subsystems eine Antwort erhalten. Die Definition eines Subsystems entspricht dem Ausspuren der unbeobachtbaren Umgebungsfreiheitsgrade und führt auf einen (näherungsweise) diagonalen Dichteoperator der Struktur a|X*,0,"beobachtet 0"><X*,0,"beobachtet 0"| + ... Für ein anderes Subsystem werden andere Freiheitsgrade ausgespurt und du erhältst eine andere Antwort.

Wie viele Zweige: Nicht eindeutig festgelegt, d.h. beobachterabhängig! Betrachten wir dazu nicht das o.g. Experiment sondern die Registrierung eines Photons durch ein Array aus winzigen Photodetektoren, dargestellt auf einem Bildschirm und beobachtet durch den Versuchsleiter. Du kannst nun selbst die Granularität der Zweige festlegen und bzgl. dieser Zweige die Orthogonalität bzw. Dekohärenz prüfen. Eine sehr grobe Granularität wäre die Aufteilung des Bildschirms in Sektoren, die der Beobachter wahrnimmt, also z.B. ein Quadratzentimeter. Eine feinere Granularität ist durch die Photodetektoren selbst gegeben. Die feinste Auflösung resultiert aus der Tatsache, dass das Photon mit einem Elektron im Photodetektor interagiert.

Jede Festlegung erlaubt die Prüfung der Orthogonalität, und jede Festlegung liefert ein anderes Maß der Granularität. Entspricht die Granularität genau der des Bildschirms selbst, liegt diesbzgl. keine Verzeigung vor. Entspricht die Auflösung der Wechselwirkung mit einem Elektron ohne weitere Beobachtung, entspricht die "Zweigstruktur" trivialerweise der des mikroskopischen Quantenzustandes; hier liegt jedoch sicher keine Dekohärenz vor. Dazwischen gibt es von dir selbst festzulegende Abstufungen, und bzgl. jeder einzelnen stellst du ein gewisses "Maß an Zweighaftigkeit" fest.



Das Wesen der Everettschen Interpretation besteht zunächst in ihrem minimalen Ansatz: es wird ausschließlich der minimal notwendige Formalismus betrachtet, keine weiteren und unnötigen Postulate (Kollaps) eingeführt, jedes Phänomen ausschließlich damit mathematisch beschrieben (Dekohärenz), und somit möglichst unnötiger Ballast vermieden. Darüberhinaus nimmt Everett an, dass jede physikalische Theorie und damit auch die Quantenmechanik gewisse strukturelle Aspekte der Realität kodiert (und nicht nur unser Wissen beschreibt). Demzufolge akzeptiert Everett Phänomene, die aus dieser Theorie folgen, als real (solange bis sie experimentell widerlegt sind).

Nicht Everett sondern deWitt u.a. begingen den Fehler, überhaupt erst von "vielen Welten", "Verzweigung" u.a. zu sprechen, was streng genommen nicht Kern der Theorie ist, sondern Wortungetüme, geboren aus der vermeintlichen Notwendigkeit, nicht sprachlich fassbare Entitäten dich in Sprache zu pressen. Leider streitet man seither mehr über die Worte als über die Sache selbst, und die meisten Leute, die darüber reden, kennen letzteres überhaupt nicht. Die meisten vermeintlichen Diskussionen zur Everettschen QM sind gar keine Diskussionen zur Everettschen QM selbst, sondern zu vermeintlichem Wissen aus unzuverlässigen Quellen zu mehrfach abgeschriebenen Unsinn. Intertextualität, Postmoderne usw. lassen grüßen.

In diesem Sinne: lasst uns über die QM selbst reden ...
Gruß
Tom

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