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THEMA:

Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 15 04. 2020 19:29 #67449

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Herr Gassner benutzt immer wieder diesen Ausdruck, um anzudeuten, dass vor einer Messung das Ergebnis nicht feststeht.
Das ist klar für das Wissen des Beobachter, aber Herr Gassner bringt damit zum Ausdruck, dass die Natur selbst (angeblich) noch keine Entscheidung getroffen hat und nur die Messung selbst die Natur zu einer Entscheidung "zwingt".
(Schrödinger Katze, Superposition, Quantencomputer etc.)

Aus welchen Beobachtungen wissen wir das eigentlich?
Aus der Tatsache, dass das potentielle Ergebnis probalistisch ist, folgt das jedenfalls nicht.
Wir sprechen ja auch nicht vom Kollaps einer Wahrscheinlichkeitsfunktion wenn die Lotto Zahlen gezogen werden.
Per Definitionem fällt es mir schwer, mir vorzustellen, etwas vor einer Messung wissen zu können und sei es auch nur über den Zustand der Ungewissheit selbst.
Klar ist allerdings, dass diese Aussage fundamental ist wie Quantenmechanik zu interpretieren ist.
Deswegen ist es wichtig zu wissen wie diese Aussage zustande kommt und in wieweit sie selbst nur Folgerung aus einer Interpretation ist

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 15 04. 2020 19:38 #67450

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Dann ist doch die Erwartung des Ergebnisses schon ein Teil des Ergebnisses. Wir vermuten und daran wird dann die Messung beurteilt.
Wenn eine Messung vorgenommen wird, dann liegen schon möglichst viele Parameter vor. Und dann geben wir schon die Richtung der Messung an.
Geht sie dann voll daneben, war unsere Annahme falsch.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 15 04. 2020 19:42 #67451

Schau mal hier: de.wikipedia.org/wiki/Bellsche_Ungleichung

Wenn der wikipedia Artikel Fragen aufwirft, dann stelle sie hier gerne.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 15 04. 2020 22:21 #67456

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Oh ich befasse mich schon lange mit J. Bell und seiner Ungleichung.
Ich habe sein Buch Speakable and Unspeakable in Quantum Mechnaics und mir sind die Ergebnisse von Aspect und Zeiinger geläufig. .
Es geht mir nicht um eine "hidden variable" Theory.
Wenn das direkt zusammenhängt ist mir zu mindestens der Zusammenhang nicht klar und ob diese Folgerung zwingend ist.

Ich sage das auch, weil ich oft den Eindruck habe, dass bei Quantum Mechanik Wissen und Interpretation oft durcheinander geht.
Gerade bei Ergebnisse, die unserer Intuition widersprechen, ist diese Unterscheidung aber sehr wichtig.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 15 04. 2020 23:20 #67460

Ich wüsste auch gern wie man darauf kam das es in der Quantenwelt a) einen echten Zufall und b) eine Verschränkung von Zuständen gibt.

Die meßbare Verletzung der Bellschen Ungleichungen ist ja letztlich nur eine Bestätigung einer Theorie (bzw. Interpretation) die aus einer Zeit stammt als dies noch nicht überprüfbar war.

Es muss also für den Quantenzufall eine tiefere logische Erklärung geben die jenseits von blosen Beobachtungen liegt.

BTW: Ich denke Einstein hatte schon recht mit seinem "Gott würfelt nicht", denn die verhalten sich deterministisch und sind mit dem Quantenzufall nicht vergleichbar.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 15 04. 2020 23:45 #67463

rhm schrieb: Es geht mir nicht um eine "hidden variable" Theory.
Wenn das direkt zusammenhängt ist mir zu mindestens der Zusammenhang nicht klar und ob diese Folgerung zwingend ist.

So wie ich die Sache verstehe, hängt das schon zusammen: Aus der Tatsache (Verletzung der Bellschen Ungleichung), dass grundsätzlich keine determinierenden Variablen existieren können, die das Ergebnis einer Messung im voraus festlegen oder nachträglich erklären würden folgt zwingend, dass von Natur aus vor der Messung eben nicht festgelegt ist, wie der Zustand sein wird. In klassischen Theorien ist ein Ergebnis dagegen im Voraus festgelegt, wenn man alle Parameter kennt, und man kann umgekehrt vom Messergebnis auf die Werte der Parameter schließen, die zum konkreten Ergebnis geführt haben.

rhm schrieb: Per Definitionem fällt es mir schwer, mir vorzustellen, etwas vor einer Messung wissen zu können

Das ist nicht schwer: Wenn ich ein Trinkglas in der Hand halte und loslasse, dann wird es zu Boden fallen, soviel ist schon mal gewiss. Wenn ich dann die Scherben zähle und deren Anzahl notiere, dann weiß auch im voraus, dass es mehr als eine Scherbe sein wird, wenn der Fußboden z.B. aus Stein ist und das Glas nicht besonders robust. Alles, was ich in diesem Experiment mit einer Messung feststellen möchte, ist von gewissen Parametern abhängig: Die beteiligten Massen, der Luftwiderstand, die Härte und chem. Beschaffenheit der Materialien etc., und alle diese Größen legen das Ergebnis eindeutig fest, so dass sich die Natur sozusagen schon vorher festgelegt hat durch die Naturgesetze, die den Zusammenhang der einzelnen Parameter beschreiben. Es fehlt uns nur oft die Kenntnis der konkreten Werte der Parameter, aber das ändert nichts daran, dass sie existieren und das Ergebnis genau bestimmen.

In der Quantenwelt ist das aber nicht der Fall: Solche Parameter gibt es nicht und daraus muss man schließen, dass sich die Natur sozusagen erst im Moment der Messung festlegt.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 15 04. 2020 23:50 #67464

Merilix,

wie soll sich denn etwas ereignen, wenn dafür keine Energie zur Verfügung steht?
Ob mikroskopisch oder makroskopisch.

Wenn man zugrundelegt, dass für alle Prozesse Energie notwendig ist, dann gilt das auch für quantenmechanische Vorgänge.

Und Energie verändert Dinge nur in der Zeit.

Insofern gilt das Kausalitätsprinzip uneingeschränkt, auch für quantenphysikalische Vorgänge.

Keine Wirkung ohne Ursache!

Der Begriff Zufall beschreibt lediglich ein Ereignis, dessen Wahrscheinlichkeit, sich zu ereignen, sehr gering ist.

Thomas

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 00:26 #67466

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Steinzeit-Astronom schrieb:

rhm schrieb: Es geht mir nicht um eine "hidden variable" Theory.
Wenn das direkt zusammenhängt ist mir zu mindestens der Zusammenhang nicht klar und ob diese Folgerung zwingend ist.

So wie ich die Sache verstehe, hängt das schon zusammen: Aus der Tatsache (Verletzung der Bellschen Ungleichung), dass grundsätzlich keine determinierenden Variablen existieren können, die das Ergebnis einer Messung im voraus festlegen oder nachträglich erklären würden folgt zwingend, dass von Natur aus vor der Messung eben nicht festgelegt ist, wie der Zustand sein wird. In klassischen Theorien ist ein Ergebnis dagegen im Voraus festgelegt, wenn man alle Parameter kennt, und man kann umgekehrt vom Messergebnis auf die Werte der Parameter schließen, die zum konkreten Ergebnis geführt haben.

rhm schrieb: Per Definitionem fällt es mir schwer, mir vorzustellen, etwas vor einer Messung wissen zu können

Das ist nicht schwer: Wenn ich ein Trinkglas in der Hand halte und loslasse, dann wird es zu Boden fallen, soviel ist schon mal gewiss. Wenn ich dann die Scherben zähle und deren Anzahl notiere, dann weiß auch im voraus, dass es mehr als eine Scherbe sein wird, wenn der Fußboden z.B. aus Stein ist und das Glas nicht besonders robust. Alles, was ich in diesem Experiment mit einer Messung feststellen möchte, ist von gewissen Parametern abhängig: Die beteiligten Massen, der Luftwiderstand, die Härte und chem. Beschaffenheit der Materialien etc., und alle diese Größen legen das Ergebnis eindeutig fest, so dass sich die Natur sozusagen schon vorher festgelegt hat durch die Naturgesetze, die den Zusammenhang der einzelnen Parameter beschreiben. Es fehlt uns nur oft die Kenntnis der konkreten Werte der Parameter, aber das ändert nichts daran, dass sie existieren und das Ergebnis genau bestimmen.

In der Quantenwelt ist das aber nicht der Fall: Solche Parameter gibt es nicht und daraus muss man schließen, dass sich die Natur sozusagen erst im Moment der Messung festlegt.


Also jetzt zitiere ich aus oben erwähnten Wikipedia Artikel:

quote
Die bellsche Ungleichung zeigt insbesondere, dass aus der Gültigkeit bestimmter grundlegender Annahmen der Quantenmechanik ein Widerspruch zur gleichzeitigen Annahme von Realismus und Lokalität folgt:[4]
end-quote

Die Betonung liegt auf gleichzeitig:

quote
Eine physikalische Theorie ist realistisch, wenn Messungen nur Eigenschaften ablesen, die unabhängig von der Messung vorliegen, wenn also das Ergebnis jeder denkbaren Messung (z. B. durch den Einfluss verborgener Parameter) schon feststeht, bevor es durch die Messung bekannt wird.
Eine physikalische Theorie ist nicht lokal, wenn bei Messungen, die (im Sinne der speziellen Relativitätstheorie) in raumartiger Relation an zwei Teilchen stattfinden, die Messergebnisse an den zwei Teilchen korreliert sind (eine dem Zufall widersprechende Beziehung zeigen). Ein Einfluss einer Messung auf die andere könnte höchstens mit Lichtgeschwindigkeit erfolgen und ist in raumartiger Situation nicht möglich.
end-quote

Wenn Sie sich das genau durchdenken ist es durchaus möglich Quanten Mechanik als realistische Theorie, also Messungen nur Eigenschaften ablesen, die unabhängig von der Messung vorliegen, zu betrachten, wenn man diese Theorie als nicht lokal betrachtet.
Die Nichtlokalität wird ja nicht als Verletzung der Einsteinschen Relativitätstheorie gesehen, da sie sich nicht zur Verbreitung von Informationen nutzen lässt.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 09:42 #67477

rhm schrieb: [Zitate aus Wikipedia zur Bellschen Ungleichung]

Wenn Sie sich das genau durchdenken ist es durchaus möglich Quanten Mechanik als realistische Theorie, also Messungen nur Eigenschaften ablesen, die unabhängig von der Messung vorliegen, zu betrachten, wenn man diese Theorie als nicht lokal betrachtet.
Die Nichtlokalität wird ja nicht als Verletzung der Einsteinschen Relativitätstheorie gesehen, da sie sich nicht zur Verbreitung von Informationen nutzen lässt.

Hmmm... meines Wissens zeigt doch z.B. das Doppelspaltexperiment, dass eine Messung das zu messende Objekt beeinflusst, denn die Teilchen verhalten sich ohne Messung anders als mit einer Messung. Folglich müssen sie durch die Messung beeinflusst worden sein. Angenommene Eigenschaften, "die unabhängig von der Messung vorliegen", müssen sich also geändert haben, was der Annahme widerspricht, dass sie unabhängig von der Messung sind.

Soweit ich weiß, ist in Experimenten vielfach nachgewiesen worden, dass gewisse Quantenphänomene die Bellsche Ungleichung verletzen , woraus man eindeutig folgern kann, dass keine von der Messung unabhängigen Eigenschaften existieren können . Die Aussage, dass sich die Natur erst im letzten Moment entscheidet, ist nur eine andere Formulierung eben dieses Sachverhalts.

EDIT: Vielleicht kann man den Kollaps der Wellenfunktion auch so verstehen, dass die gemessenen Ereignisse erst durch die Messung lokal werden, was sie vorher nicht waren ^^.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 13:20 #67495

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quote
Hmmm... meines Wissens zeigt doch z.B. das Doppelspaltexperiment, dass eine Messung das zu messende Objekt beeinflusst, denn die Teilchen verhalten sich ohne Messung anders als mit einer Messung.
end-quote

Vorsicht: Die Ergebnisse des Doppelspaltexperiment lassen sich unterschiedlich interpretieren und ich interpretiere sie genau umgekehrt.

Ein Inferenzmuster bekommen Sie immer nur dann wenn keine Information vorliegt welcher Spalt von dem Photon, Elekron etc. benutzt wurde.
Der Beobachter ist irrelevant und die Messung nur so weit, ob sie diese Information im Prinzip bereitstellt oder auch nicht
Dafür können Sie sehr unterschiedliche Methoden verwenden. Das simpelste ist zum Beispiel ein Spalt für eine Weile zu zumachen und anschliessend den Anderen. Sie bekommen kein Inferenzmuster. Sie bekommen nur eine zu erwartende Überlagerung.
Benutzen Sie Detektoren hinter dem Spalt ergibt sich dasselbe Bild. Es ist auch egal ob Sie nur einen Detektor hinter einem Spalt setzen und aus dem Klicken oder Nichtklicken logisch folgern, welchen Spalt das Photon / Elektron genommen hat oder ob Sie hinter jedem Spalt einen Detektor benutzen.
In beiden Fällen bekommen Sie dasselbe Bild: keine Interferenz, nur eine Überlagerung
Besonderers interessant sind die verzögerten Quantenradierer, wo es aus der Sicht des Beobachters so aussieht, als ob die Messung des verschränkten Photons erst nach dem Eintreffen des anderen Photons auf dem Bildschirm passiert. Nichtdestotrotz entscheidet die Information ob man ein Interferenzmuster bekommt oder nicht. Wenn Sie rückverfolgen können welchen Spalt das ursprüngliche Photon genommen hat bekommen Sie kein Inferenzmuster.
Wenn das nicht geht taucht das Inferenzmuster auf.

Nicht die Messung beeinflusst das Ergebnis, sondern die Information. Das ist ein subtiler, aber wichtiger Unterschied.

Die Information ist ein nicht lokales vom Beobachter unabhängiges Ereignis. Anders kann ich die Ergebnisse des verzögerten Quantenradierers nicht verstehen.

Was die Versuche von Aspect und Zeilinger anbetrifft, wird zwar oft behauptet, dass diese versteckte Variablen unmöglich macht.
Ich bin kein Fan von versteckten Variablen, aber die Aussage ist eben gerade nicht zutreffend wie der Wikipedia Artikel richtigerweise beschreibt.

Es gibt im Prinzip 3 Möglichkeiten die Verletzung der Bellschen Ungleichung zu interpretieren

1.) Die Welt is nicht realistisch aber lokal
2) Die Welt ist weder realistisch noch lokal
3) Die Welt ist realistisch aber nichtlokal.

die 3. Variante schliesst versteckte Variablen zu mindestens nicht aus, sie fordert sie aber auch nicht.

Um mich mal mit Einsteins Worten auszudrücken: Der Mond existiert auch dann wenn wir nicht zu ihm hinschauen. Das bedeutet die Welt ist realistisch.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 16:46 #67499

rhm schrieb: quote
Hmmm... meines Wissens zeigt doch z.B. das Doppelspaltexperiment, dass eine Messung das zu messende Objekt beeinflusst, denn die Teilchen verhalten sich ohne Messung anders als mit einer Messung.
end-quote
[...]
Nicht die Messung beeinflusst das Ergebnis, sondern die Information. Das ist ein subtiler, aber wichtiger Unterschied.

Dass es nur um die Information geht, ist mir bewusst. Ich wollte eigentlich ausdrücken, dass immer dann, wenn eine Information an die Messapparatur übertragen wird, die dabei stattfindende Wechselwirkung offenbar das Teilchen beeinflusst, so dass es sich anschließend anders verhält, als wenn es die Information nicht preisgegeben hätte. M.E. muss man aus dem veränderten Verhalten schließen, dass die gemessene Information (z.B. der Ort) zumindest nach dem Informationsaustausch eine lokale Eigenschaft des Teilchens ist und eben durch den Informationsaustausch erst festgelegt bzw. beeinflusst wurde.

rhm schrieb: Die Information ist ein nicht lokales vom Beobachter unabhängiges Ereignis. Anders kann ich die Ergebnisse des verzögerten Quantenradierers nicht verstehen.

Mit dem Quantenradierer oder verzögerten Quantenradierer habe ich mich bis jetzt nicht auseinandergesetzt, kann dazu also nichts sagen. Beim Überfliegen des entsprechenden Wikipedia-Artikels habe ich aber den Eindruck, dass die Radierungen nicht mit einem Informationsaustausch einher gehen, so dass der Fall wohl anders liegt.
Wenn es so ist wie oben beschrieben, dass nämlich eine gemessene Eigenschaft durch die Wechselwirkung bei der Messung beeinflusst bzw. festgelegt wird, dann müsste sie doch, zumindest anschließend, auch lokal sein. Zitat aus Wikipedia zur Lokalität (Hervorhebung von mir):

wikipedia schrieb: Es ist eine fundamentale Aussage der (speziellen) Relativitätstheorie, dass die Kausalität, also die strenge Abfolge von Ursache und Wirkung, nur dann erhalten bleibt, wenn sich die Ereignisse A und B nicht gegenseitig beeinflussen können. Da man die Kausalität nicht aufgeben möchte, akzeptiert man eher das Vorhandensein von Ereignissen, die sich nicht beeinflussen können. Man formuliert daher in der speziellen Relativitätstheorie das Prinzip der Lokalität: Nur lokale Ereignisse können einen physikalischen Vorgang beeinflussen. In dieser Bedeutung gilt das Prinzip auch in relativistischen Quantenfeldtheorien.


EDIT: Nach genauerem Durchlesen des Wikipedia-Artikels zum Quantenradierer ist klar: Da wird nichts "radiert" oder nachträglich Information wieder hergestellt, sondern lediglich gefiltert, so dass am Ende eben nur noch die Teile der Wellenfunktion übrig bleiben, die die Filterprozedur überstanden haben. Die Filter wechselwirken nicht mit dem zu messenden Objekt (Photon etc.), so dass dabei die Wellenfunktion auch nicht kollabiert wie beim Ortsdetektor.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 17:50 #67502

Der Quantenradierer zeigt eindeutig, dass es nur um die Information geht.

Tatsächlich durchgeführtes Experiment:
Die Messung am Spalt erfolgt. Der Lichtweg bis zur Anzeige ob es Interferenz gibt ist sehr lang. In dieser Zeit wird das Messergebnis unwiederbringlich gelöscht.
Das Ergebnis ist eine Interferenz.
Die Messung war da, die Information nicht. Dann kommt eine Interferenz raus. Klingt verrück, ist aber so.
Ich folgere daraus, dass es nur um die Information und nicht um die Messung geht.

Cossy

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 20:44 #67504

Der Lichtweg bis zur Anzeige ob es Interferenz gibt ist sehr lang

Wie lang ist der Lichtweg denn? Über 4 m? Wie groß ist die Kohärenzlänge der verwendeten Photonen? Kleiner als der Lichtweg?

Man kann ja auch D1 und D2 interferieren lassen, dann müßte es immer ein Interferenzmuster geben.
Wenn man dann zuerst am Detektor D0 schaut, wie das Interferenzmuster aussieht und danach erst das Interferieren in D1/D2, D3 und D4 unterbindet, ....

Oder anders herum könnte man die Strahlen nach Andromeda schicken und dort entscheiden, ob man die Interferenz zuläßt oder nicht, dann hätten wir heute bereits die Information.....

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 21:49 #67510

Mit "Sehr lang" wollte ich nur angeben, dass die Zeit bis zur Interferenz ausreicht, das Messergebnis wieder zu löschen.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 16 04. 2020 21:59 #67511

Cossy schrieb: Mit "Sehr lang" wollte ich nur angeben, dass die Zeit bis zur Interferenz ausreicht, das Messergebnis wieder zu löschen.

Schade, ich hatte jetzt auf konkrete Werte gehofft...haben wir denn einen Link dafür?

Threadtitel korrigiert

Die räumichen Abstände halte ich für die zeitliche Abfolge für wichtig:

1) Wir haben zunächst ein Photon, das durch zwei Spalten A und B hindurchgeht. Es wird nun in zwei Photonen A1 und A2 bzw B1 und B2 aufgespalten, die verschränkt sind.

Ich stelle mir das so vor:
Es steht noch gar nicht fest, an welchem der beiden Spalte A oder B dies geschieht. Die Teilwellen werden lediglich modifiziert und nicht konkretisiert, wie man bei einer Umwandlung annehmen möchte.

2) Nun interferieren die beiden Teilwellen A1 und B1 am Schirm D0, sofern die Interferenz nicht durch eine Störung der anderen beiden Teilwellen A2 und B2 verhindert wird.

3) A2 und B2 werden nun teilweise (manche) an Schirm D3 und Schirm D4 gestört und detektiert. Die korrespondierenden Photonen erzeugen daher auch am Schrim D0 keine Interferenz.

4) Soweit (manche) die Teilwellen A2 und B2 wieder gemischt werden, können sie auch sowohl in D1 als auch D2 interferieren und daher auch ihre verschränkten Partner A1 und B1 in D0.

Den Raum-Zeit-Zusammenhang halte ich aber für ...interessant. Der Raum steht der Verschränkung nicht entgegen, bei der Zeit habe ich noch Zweifel.

5) Man könnte es ggf zeitlich auch so interpretieren, dass ein Teil der Photonen bei D0 interferiert und deshalb ihre verschränkten Partner auch im weiteren Verlauf bei D1 oder D2 interferieren müssen. Das würde bedeuten, dass den fraglichen Photonen der Weg durch die Spiegel verwehrt wäre, der sie endgültig trennt (D3 bzw D4) und umgekehrt, ein Teil bei D0 nicht interferiert und daher den Weg zu D3 und D4 nehmen darf.

6) Im Sinne der Signalübertragung wird der Verlauf immer durch das zuerst realisierte Ergebnis bestimmt. Die Welle bricht also vor den "verbotenen" Detektoren zusammen, bevor sie dort auftrifft. Es ist auch egal, welcher Beobachter die Reihenfolge bestimmt, denn das Ergebnis ist das gleiche: beide verhalten sich gleich. Und die Entfernung spielt keine Rolle.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 00:28 #67513

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Das entscheidende ist doch aber, dass die Messung keinen direkten Kontakt mit A1 und B1 mehr hat, mal egal zu welchem Zeitpunkt die Messung an A2 und B2 durchgeführt wird.
Die einzige für mich logische Erklärung ist wie bei Cossy:

Das ganze Gerede von der Messung und von dem Beobachter führt in die Irre.

Jedes Kleinkind kann eine einfache Überlagerung von einem Inferenzmuster unterscheiden und meinetwegen können Sie einen Affen dressieren diese Unterscheidung vor zunehmen. Aber weder das Kleinkind noch der Affe wird verstehen worin der Unterschied im Versuchsaufbau liegt.
Die Konsequenz: Der Beobachter selbst hat keinen Einfluss auf das Ergebnis genau wie in der Makro Welt.

Entscheidend ist einzig welche Informationen objektiv auf den Tisch liegen und so ein Experiment kann nicht lokal unterteilt werden.
Die Information ist entweder da oder nicht existent
Warum das so ist, darüber kann ich nur spekulieren, aber meines Erachtens hat das was damit zu tun dass diese Quantenexperimente nicht von Ursache und Wirkung sondern von Wahrscheinlichkeiten bestimmt werden und Informationen verändern Wahrscheinlichkeiten.

Das scheint mir der Schlüssel um sehr viele Experimente im Quantenbereich richtig zu verstehen und zu interpretieren.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 02:23 #67514

Das ist alles richtig, das ist nicht neu.
Es geht ja darum, wie die Photonen über Zeit und Raum "zusammenhängen".
Eine Informationsübertragung wäre ein Verstoß gegen die Lichtgeschwindigkeit und eine versteckte Information soll auch ausgeschlossen sein. Die einzige Variante ist eine in der Welle versteckte Information, was auch wieder zeitlich und räumlich schwer vorstellbar ist.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 07:03 #67517

Schade, ich hatte jetzt auf konkrete Werte gehofft...haben wir denn einen Link dafür?


Einen Link kann ich nicht liefern. War in einem populär wissenschaftlichen Buch enthalten. Ich glaube von Anton Zeilinger. Wenn ich am Wochenende genügend Muse finde, suche ich mal.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 09:00 #67519

rhm schrieb: Wir sprechen ja auch nicht vom Kollaps einer Wahrscheinlichkeitsfunktion wenn die Lotto Zahlen gezogen werden.

Das ist doch auch etwas ganz anderes. Die Lottozahlen, nachdem sie gezogen (=gemessen bzw. beobachtet) wurden, können nicht mehr mit irgend etwas wechselwirken. Das ganze Phänomen ist dann zu Ende. Nach der Feststellung einer Eigenschaft z.B. eines Photons zu bestimmter Zeit an einem bestimmten Ort (Messung bzw. Beobachtung) existiert das Photon dagegen weiter und hat fortan eben lokal genau die gemessene Eigenschaft (keine Interfernz mehr), während es ohne Feststellung einer Eigenschaft (keine Messung bzw. Beobachtung) auch nachträglich noch alle Möglichkeiten hat gemäß der Wellenfunktion.

rhm schrieb: Das ganze Gerede von der Messung und von dem Beobachter führt in die Irre.

Je nachdem, ob man beobachtet oder nicht, ist das Ergebnis eben anders (Interferenz oder nicht). Warum sollte es in die Irre führen, wenn man dieser Tatsache versucht auf den Grund zu gehen? Sie beweist doch, dass die Beobachtung eine entscheidende Rolle spielt.

rhm schrieb: Die Information ist entweder da oder nicht existent

Die Information ist entweder da oder dort, müsste es m.E. heißen. Wenn sie zufällig da ist, wird sie von einem Detektor detektiert, und wenn sie zufällig dort ist, eben nicht. Falls die Information detektiert wird, bleibt sie anschließend auch da (kollabierte Wellenfunktion => keine Interferenz), ansonsten ist sie weiterhin da oder dort (intakte Wellenfunktion => Interferenz).

EDIT: Nochmal zu den zufälligen Lottozahlen: Im Roulettespiel sagt man "die Kugel hat kein Gedächtnis". Eine gezogene Zahl ist sozusagen tot, kann sich nicht mehr auf den Zufall für später gezogene Zahlen auswirken (unabhängige Ereignisse). Beim Detektieren einer zufällig verteilten Eigenschaft eines Photons (z.B. dem Ort) ist das anders: Das Photon hat sehr wohl eine Art Gedächtnis, es erinnert sich sozusagen an die erfolgte Messung des Orts auf seinem Weg und zeigt daher ein anderes Muster auf dem Schirm. Detektion am Spalt und Detektion am Schirm sind somit keine unabhängigen Ereignisse, sondern stehen offenbar in kausalem Zusammenhang, sind also physikalisch lokal im Unterschied zur aufeinanderfolgenden Ziehungen von Lottozahlen, die in keinem kausalen Zusammenhang stehen.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 12:00 #67526

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rhm schrieb: Die Information ist entweder da oder nicht existent

Das für mich eigentlich Erstaunliche (und m.E. die Crux an der Sache) bei diesem "Delayed-choice quantum eraser", d.h. was ich 'intuitiv' oder 'anschaulich' nicht wirklich 'fressen' will ist, dass - ließe man in dem Versuch alles was sich um das verschränkte Teilchen kümmert einfach mal weg und hätte so lediglich den Detektor D0 - dieser ein Interferenzmuster zeichnen soll (im Buch Seite 410 letzte Zeile).

Abstrakt betrachtet erkläre ich mir das mit einer eben 'raumzeitlichen' Nichtlokalität der Wellenfunktion.

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Letzte Änderung: von wm. (Notfallmeldung) an den Administrator

Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 12:31 #67527

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ra-raisch schrieb: Das ist alles richtig, das ist nicht neu.
Es geht ja darum, wie die Photonen über Zeit und Raum "zusammenhängen".
Eine Informationsübertragung wäre ein Verstoß gegen die Lichtgeschwindigkeit und eine versteckte Information soll auch ausgeschlossen sein. Die einzige Variante ist eine in der Welle versteckte Information, was auch wieder zeitlich und räumlich schwer vorstellbar ist.


Ich glaube dass man Nichtlokaität anders interpretieren muss, ganz besonders bei verschränkten Teilchen. .
Ein Experiment zwischen den Teilchen kan nicht unterteilt, das heisst weiter lokalisiert werden, egal wie weit die Teilchen auseinandergeflogen sind.
Information in einem solchem Experiment ist ubiquitär, entweder vorhanden oder nicht. Eine Messung kann sie erzeugen und auch vernichten, aber dann überall.
Man kann nicht sagen die Information (im Sinne einer Nachricht) sei irgendwo lokaliisert und wie kommt sie von A nach B.
Eine Informationsübertragung im Sinne von "messaging" findet nicht statt. Deswegen gibt es auch kein Problem mit der Lichtgeschwindigkeit.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 12:50 #67529

Steinzeit-Astronom schrieb: Die Lottozahlen, nachdem sie gezogen (=gemessen bzw. beobachtet) wurden, können nicht mehr mit irgend etwas wechselwirken. Das ganze Phänomen ist dann zu Ende.

Ganz im Gegenteil. Nach der Ziehung geht die Wechselwirkung der Lottozahlen mit Millionen von Lottospielern erst so richtig los :-).
Für die Kugeln, auf denen die Zahlen 1 bis 49 aufgemalt sind, mag obige Aussage zutreffen.

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gaston schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb: Die Lottozahlen, nachdem sie gezogen (=gemessen bzw. beobachtet) wurden, können nicht mehr mit irgend etwas wechselwirken. Das ganze Phänomen ist dann zu Ende.

Ganz im Gegenteil. Nach der Ziehung geht die Wechselwirkung der Lottozahlen mit Millionen von Lottospielern erst so richtig los :-).
Für die Kugeln, auf denen die Zahlen 1 bis 49 aufgemalt sind, mag obige Aussage zutreffen.


Für die Kugeln ganz sicher nicht. Die wechselwirken schon allein mit dem Studiolicht bei der Aufzeichnung, und danach noch vielfach mit dem Ziehungsgerät und den redlichen Leuten, die sich hoffentlich vor jeder Ziehung vom "ordnungsgemäßen Zustand" desselben überzeugen.

Was die gezogenen Zahlen einer Ziehung betrifft (6 Zahlen + Zusatzzahl), so ist ihre W'keitfunktion nach der Ziehung weg, genau wie die Wellenfunktion eines vernichteten Photons. Die nächste Lottoziehung entspricht einem ganz neuen Photon mit wieder allen Möglichkeiten, aber auch wieder nur bis zur neuen Ziehung.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 19:07 #67547

mein Gedankenbeispiel:
Ich, (naiv) und so groß wie ein Photon, befinde mich (als imaginärer Beobachter) vor dem Doppelspalt.
Dann kommt das Photon auf mich zu. Da es eine Welleneigenschaft hat, läuft es quasi von links nach rechts, immer hin und her, auf der Welle entlang. Das bedeutet, das Photon an sich ist ein Teilchen und die Welle ist die Aufenthaltsmöglichkeit, bzw. Aufenthaltswahrscheinlichkeit. Wenn es durch einen Spalt geht, gibt es keine Interferenz jedoch eine gewisse Ungenauigkeit, durch die Welleneigenschaft, wo es am Detektor auftrifft. Gibt es zwei Spalten, so trennt sich die Welle(neigenschaft) und das Photon geht durch (nur) einen der beiden Spalten. Hinter den Spalten interferieren die beiden Wellenteile, bzw. die Aufenthaltswahrscheinlichkeiten und ergeben das Wellen(Interfernz)Muster. In dem Moment wo ich Messe durch welchen Spalt das Photon geht, bricht die Welleneigenschaft durch die Wechselwirkung der Messung zusammen. Somit können auch keine Wahrscheinlichkeiten mehr interferieren und das Wellenmuster bricht zusammen. Die Wahrscheinlichkeit an sich ist völlig unabhängig von der Anzahl der Spalten. "Jeder Weg ist möglich" Das Wellenmuster am Detektor ergibt sich dadurch, dass (bei mindestens 2 Spalten) Wellenteile, also Aufenthaltswahrscheinlichkeiten interferieren. Wenn also 2 Wellenteile zur selben Zeit am Detektor ankommen, dessen Wellenteile sich addieren. Also der höchste Punkt der Amplitude. Ist der Zeitpunkt gleichbedeutend mit dem niedrigsten Punkt der Amplitude löschen sich die Wahrscheinlichkeiten aus. Durch die längere Strecke, weg vom Zentrum des Detektors, wird die Wahrscheinlichkeit immer geringer. Zu Ende gedacht bedeutet das aber für mich, dass Gott nicht würfelt. Wäre es mir also möglich, so klein zu sein wie ein Photon selbst und schnell genug schauen zu können, könnte ich "sehen" durch welchen Spalt das Photon geht. Weil die Wechselwirkung jeoch am größten ist wenn die Masse am kleinsten ist, gibt es bei einer Ruhemasse von Null keine Möglichkeit zu messen ohne Wechselwirkung.
Wenn sich die Natur nicht festgelegt hätte, solange ich nicht messe, wäre auch die Information nicht festgelegt wo sich das Photon gerade (auf der Welle) befindet. Trenne ich die Welle eines Photons, renne mit der einen Hälfte in die Andromedagalaxie und lasse die andere Hälfte hier auf der Erde hat für mich durch das Trennen eine Wechselwirkung stattgefunden und die Wahrscheinlichkeit ist klar definiert. Wäre dem nicht so, wäre die Information über den Aufenthalt nicht definiert. Die Information würde erst bei der Messung definiert werden und müsste somit zwischen Erde und Andromeda ausgetauscht werden müssen. Was wohl laut A.E. wegen der Distanz nicht möglich ist. Bzw. wäre das für mich dann Instantan.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 19:56 #67550

impressed schrieb: Das bedeutet, das Photon an sich ist ein Teilchen und die Welle ist die Aufenthaltsmöglichkeit, bzw. Aufenthaltswahrscheinlichkeit.

Das nennt sich Führungswelle und ist eine mehr oder weniger abgelehnte bzw vereinzelt vertretene Theorie.
www.uwudl.de/forum/forum-neuigkeiten/300...de-spalte.html#52702

wiki:
Die De-Broglie-Bohm-Theorie oder auch bohmsche Mechanik ist – je nach Definition der Begriffe – eine Interpretation oder ein alternativer Formalismus der Quantenmechanik. Sie reproduziert alle Vorhersagen der (nichtrelativistischen) Quantenmechanik, hat aber, als Interpretation aufgefasst, ein von der Kopenhagener Deutung radikal abweichendes Wirklichkeitsverständnis zur Grundlage.

Die bohmsche Mechanik ist eine deterministische Theorie und erlaubt eine einfache Lösung des Messproblems der Quantenmechanik, d. h. der Akt der Messung bzw. Beobachtung spielt keine ausgezeichnete Rolle (zum Messproblem siehe auch den Artikel zu Schrödingers Katze).

Wie bei den meisten Interpretationen der Quantenmechanik besteht keine Möglichkeit, experimentell zwischen der bohmschen Mechanik und der üblichen Quantenmechanik zu unterscheiden, d. h., bohmsche Mechanik und Quantenmechanik treffen in allen experimentell überprüfbaren Situationen dieselben Vorhersagen. Die De-Broglie-Bohm-Theorie wird lediglich von einer kleinen Minderheit von Physikern vertreten.
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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 20:05 #67552

impressed schrieb: mein Gedankenbeispiel:
Wäre es mir also möglich, so klein zu sein wie ein Photon selbst und schnell genug schauen zu können, könnte ich "sehen" durch welchen Spalt das Photon geht.

Einem Dingens, das keine Ruhemasse hat, sich nie unter buchstäblich Höchstgeschwindigkeit bewegt und uns mal Teilchen, mal Welle vorgaukelt, würde ich ohne weiteres auch zutrauen, dass es immer im Wellenkostüm durch beide Spalte geht, wenn es schon die Möglichkeit hat. Das würde ich als zahlendes Publikum sogar erwarten von so einem Top-Schauspieler. Alles andere wäre doch unter Niveau ;).

impressed schrieb: Wenn sich die Natur nicht festgelegt hätte, solange ich nicht messe, wäre auch die Information nicht festgelegt wo sich das Photon gerade (auf der Welle) befindet.

Vielleicht surft das Photon nicht quasi auf der Welle, sondern es ist die Welle und kann sich mal hier, mal da als Teilchen manifestieren, zufällig verteilt mit gewisser Wahrscheinlichkeit. Zufällig heißt, dass sich die Natur tatsächlich nicht festgelegt hat, bevor eine Messung (Detektion) stattfindet, so wie ein Würfel das Ergebnis auch erst zeigt, nachdem er zur Ruhe gekommen ist. Gott würfelt ja vielleicht doch...

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 20:34 #67556

Steinzeit-Astronom schrieb: Gott würfelt ja vielleicht doch...

Davon gehen wir aus, t'Hooft sagt, dass das das beste Modell ist, das wir haben, auch wenn er selbst letztlich nicht daran glaubt. Ich halte es da mit einem "Determinismus-Zufall-Dualismus", man kann das so sehen oder so, zwei Bilder der selben Wirklichkeit.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 21:27 #67558

ohjeohje,
danke dir für den Begriff Führungswelle.
Hab mal ein kurzen Blick bei wiki riskiert.
Auf den ersten Blick dachte ich, ich meine eine Mischung aus beiden Theorien.
Auf den zweiten Blick dachte ich, ok, ich muss Vokabeln lernen: Lokalität, Nichtlokalität etc.
Auf den dritten Blick dachte ich, ok, ich verstehe nix mehr.
Schon als ich in meinem Post "von links nach rechts, hin und her" schrieb, war mir klar, dass ich das nicht wörtlich so meine. Doch sonst ufern meine Posts so schnell in Längen aus, die keiner mehr lesen mag... Ich dachte schon eher an eine Art "3D-Welle". Ein Wellenreiter, oder in dem Fall dann ein Photon, reitet ja auf einer 2D-(Führungs)Welle. Bzw. ist es ja die Wellenfront. Wobei der Vergleich des Wellenreiters (von wiki) eigentlich total hinkt. Denn diese Welle wird durch Myriaden von Wasserteilchen zu einer sich brechenden Welle und ist keine Eigenschaft. Wie dem auch sei, bei einer Führungswelle ist es deterministisch, klar. Doch wenn die Welle Tiefe hätte, wäre der Ort nicht so klar. Dann wäre es wahrscheinlich keine Welle mehr... Egal, ich pauke erst mal Vokabeln!

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 21:59 #67559

Aus meiner Sicht gibt es einen deutlichen Unterschied zwischen der Ziehung der Lottozahlen und einer quantenmechanischen Messung.

Die Ziehung der Lottozahlen ist ein chaotisches System. Theoretisch wenn man die Anfangsbedingungen ganz genau kennen würde, dann könnte man die Zahlen berechnen. Es ist natürlich nur theoretisch möglich, aber nicht praktisch.

Bei einer quantenmechanischen Messung dagegen kann man prinzipiell nur Wahrscheinlichkeiten angeben. Man kann im voraus prinzipiell nur Wahrscheinlichkeiten angeben.

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Die Natur legt die Karten erst im letzten Moment auf den Tisch 17 04. 2020 22:36 #67561

Genau, siehe auch meinen Post.
www.uwudl.de/forum/aktuell/technik-und-p....html?start=60#67548

Und bei alledem kann sich der Quantenzufall auch noch auf das chaotische System auswirken.
Folgende Benutzer bedankten sich: Steinzeit-Astronom

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