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THEMA: Doppelspaltexperiment

Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 12:34 #37236

ra-raisch schrieb: Nein, "Messen" ist nur eine Kurzformulierung. Es geht darum ob etwas passiert. Wenn der Doppelspalt vorhanden ist, geht das Photon durch beide, wenn nur ein Spalt da ist, geht es nur durch eines, egal ob Du Dir darüber Gedanken machst oder überhaupt ein abgedeckter Spalt da ist etc.

Und der Schirm zeigt eben auf Grund seiner Beschaffenheit an, dass er an einer Stelle getroffen wurde. Er misst es, nicht durch seine Absicht sondern als Tatsache. Besser gesagt ist es nicht die Messung sondern die Tatsache, dass das Photon an einer Stelle aufgetreten ist, es kann dann an keiner anderen Stelle mehr auftauchen. Das nennt man halt Messung, oder besser wäre es Störung der Welle zu nennen.

Lieber ra-raisch, für mich wirst du von deiner Öffnung des Begriffes "Messens" oder der gewissermaßen allegorischen Verwendung am Kern vorbeigeführt. An sich wäre doch der Aufbau Teilchenkanone, Doppelspalt und Schirm in sich nichts anderes als eine jede andere Objektanordnung. Den Sinn, den wir hier besprechen, bekommt es doch erst aus unserem Akt. Selbst wenn du sozusagen nachträglich hingehst und feststellst, was geschehen ist, ist das immer noch dein Akt. Jede Eingrenzung des Geschehens, der Erkenntnis hieraus bleibt immer dein Akt. Alles geschieht letztlich durch deine Zuschreibung. Wenn wir uns hier über das Verhalten von Photonen, Störung der Welle o.ä. unterhalten, sind das Zuschreibungen. Ich verstehe die Frage von Verena Maier aus dem Post #36901 (Was ist ein Photon?) in etwa so, dass wir das Wesen, die Essenz eines Photons gar nicht verstehen. Ist das Photon ein gestaltwandelndes Energiepaket? Wellenstörung, Energieübergabe, Herumtreiben in den Elektronenräumen und wieder Erscheinungsform Photon sind konsistent und ohne Bruch.
Gemessen wird erst dadurch, dass wir abtrennen, diskriminieren, analysieren und interpretieren.


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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 15:35 #37254

D.Rajic schrieb: Lieber ra-raisch, für mich wirst du von deiner Öffnung des Begriffes "Messens" oder der gewissermaßen allegorischen Verwendung am Kern vorbeigeführt. An sich wäre doch der Aufbau Teilchenkanone, Doppelspalt und Schirm in sich nichts anderes als eine jede andere Objektanordnung. Den Sinn, den wir hier besprechen, bekommt es doch erst aus unserem Akt.

Es gibt keinen "Sinn" in den Naturgesetzen. Die Versuchsanordnung können wir nach unseren Absichten gestalten, aber der Natur ist dieser Sinn egal. Das Wasser fließt nach unten, egal ob jemand hinsieht oder neugierig ist, ich kann Dir auch garantieren, dass der Mond weiter seine Kreise zieht, wenn niemand hinschaut ..... Und Photonen bewegen sich auch auf ihre Weise und nur auf ihre eigene Weise.

Die Welle breitet sich aus, wie es ihr möglich ist. Wenn sie durch eine Messung gestört wird, verändert sich die Welle.

D.Rajic schrieb: Ist das Photon ein gestaltwandelndes Energiepaket? Wellenstörung, Energieübergabe, Herumtreiben in den Elektronenräumen und wieder Erscheinungsform Photon sind konsistent und ohne Bruch.
Gemessen wird erst dadurch, dass wir abtrennen, diskriminieren, analysieren und interpretieren.

Darum geht es nicht. Wir sprechen hier nicht über das Messwesen sondern über die Störung der Welle eines Photons. Sobald wir eine wirksame Messung vornehmen, stören wir die Welle. Ein inadäquater Messversuch stört das Photon natürlich nicht, soviel wir uns darüber auch Gedanken machen können ....

Also noch einmal klipp und klar: Wenn wir hier von Messung sprechen, meinen wir eine Messung, die das Photon misst und somit also die Welle stört.

Jede Versuchsanordnugn ist natürlich schon eine Störung, der Doppelspalt besteht ja zum größten Teil aus undruchdringlichem Material. Die kugelförmige Welle wird natürlich gestört und nur die Anteile können sich fortpflanzen, die durch die Spalten gehen können .... und wenn das Photon auf die Abdeckung zwischen den beiden Spalten knallt, wird es dort erscheinen und nicht am Schirm hinter den Spalten. So einfach ist das. Das Photon wurde dann an der Abdeckung "gemessen", auch wenn wir es gar nicht zur Kenntnis nehmen oder sehen können.

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 15:44 #37256

ra-raisch schrieb: Ich denke, dass die Wellenfunktion nur zusammenbricht,

Ich muss das doch noch richtig stelle.

Unter Zusammenbruch der Wellenfunktion verstehe ich einzig und allein, wenn das Photon in Erscheinung tritt. Wenn wir das Photon aber durch das Ausschlussprinzip nur auf einen bestimmten Ort konkretisieren, dann ist die Wellenfunktion eben auf diesen Ort konzentriert, kann sich aber weiter entwickeln. Das ist schon etwas anderes als Zusammenbruch der Welle.

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 15:52 #37258

D.Rajic schrieb: Ich verstehe die Frage von Verena Maier aus dem Post #36901 (Was ist ein Photon?) in etwa so, dass wir das Wesen, die Essenz eines Photons gar nicht verstehen. Ist das Photon ein gestaltwandelndes Energiepaket? Wellenstörung, Energieübergabe, Herumtreiben in den Elektronenräumen und wieder Erscheinungsform Photon sind konsistent und ohne Bruch.

Das hat mit der Diskussion der Messung recht wenig zu tun. Wir sollten uns eher überlegen, was das Doppelspaltexperiment aussagt. Es besagt, dass das Photon durch beide Spalten geht und mit sich selbst interferiert. Nur so ist das Interferenzmuster zu erklären. Und das interessante ist ja, dass diese Welleneigenschaft eben auch für Elektronen und noch deutlich größere Objekte zutrifft, sie gehen durch beide Spalten. Und zwar jedes einzelne.

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 16:46 #37262

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ra-raisch schrieb:

D.Rajic schrieb: Ich verstehe die Frage von Verena Maier aus dem Post #36901 (Was ist ein Photon?) in etwa so, dass wir das Wesen, die Essenz eines Photons gar nicht verstehen. Ist das Photon ein gestaltwandelndes Energiepaket? Wellenstörung, Energieübergabe, Herumtreiben in den Elektronenräumen und wieder Erscheinungsform Photon sind konsistent und ohne Bruch.

Das hat mit der Diskussion der Messung recht wenig zu tun. Wir sollten uns eher überlegen, was das Doppelspaltexperiment aussagt. Es besagt, dass das Photon durch beide Spalten geht und mit sich selbst interferiert. Nur so ist das Interferenzmuster zu erklären. Und das interessante ist ja, dass diese Welleneigenschaft eben auch für Elektronen und noch deutlich größere Objekte zutrifft, sie gehen durch beide Spalten. Und zwar jedes einzelne.


Das ist eine Möglichkeit, die Beobachtungen zu interpretieren. Eine andere ist diese:

www.bohmian-mechanics.net/whatisbm_pictures_doubleslit2.html

Da braucht man dann auch keinen Kollaps der Wellenfunktion mehr.

Gruß,
Lulu

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 17:55 #37276

Lulu schrieb: Eine andere ist diese:
...
Da braucht man dann auch keinen Kollaps der Wellenfunktion mehr.

Da ist nichts anders, das Photon geht durch beide Spalten wird gezeigt.

Das hat aber auch mit dem Zusammenbruch der Wellenfunktion nichts zu tun. Das soll ja nur erklären, was mit der "restlichen" Welle passiert, wenn das Photon irgendwo auftrifft.

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 18:20 #37281

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ra-raisch schrieb:

Lulu schrieb: Eine andere ist diese:
...
Da braucht man dann auch keinen Kollaps der Wellenfunktion mehr.

Da ist nichts anders, das Photon geht durch beide Spalten wird gezeigt.

Das hat aber auch mit dem Zusammenbruch der Wellenfunktion nichts zu tun. Das soll ja nur erklären, was mit der "restlichen" Welle passiert, wenn das Photon irgendwo auftrifft.


Doch. Das ist was anderes. Hier wird eine Vielzahl möglicher Trajektorien für Teilchen gezeigt, die in ihrer Gesamtheit das Interferenzmuster auf dem Detektorschirm erzeugen. Ein einzelnes Teilchen bewegt sich in diesem Modell immer nur durch einen Spalt.
Von einer "restlichen Welle" kann hier auch keine Rede sein.

www.quantamagazine.org/fluid-experiments...tum-theory-20140624/

Gruß,
Lulu

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 19:00 #37287

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ra-raisch schrieb: Da ist nichts anders, das Photon geht durch beide Spalten wird gezeigt.
Das hat aber auch mit dem Zusammenbruch der Wellenfunktion nichts zu tun. Das soll ja nur erklären, was mit der "restlichen" Welle passiert, wenn das Photon irgendwo auftrifft.

Hat auch mit dem Zusammenbruch der Wellenfunktion auch nichts zu tun, da es da keinen Zusammenbruch gibt. Nach der De-Broglie-Bohm-Theorie geht es um reine Teilchenströme = Trajektorien (die sich jedoch nie überschneiden können), die nur der Wellengleichung folgen. Somit geht ein Photon immer nur durch jeweils einen Spalt, so wie man es auch beim "Messen" antreffen würde. Weshalb ein Trajektorie wohin geht, hängt vom Anfangszustand des Photons ab und ist daher eine "verborgende Variabel", wie es auch Einstein postuliert hat.

MfG
WL01

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MfG
WL01

Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 19:12 #37292

Lulu schrieb: Doch. Das ist was anderes. Hier wird eine Vielzahl möglicher Trajektorien für Teilchen gezeigt, die in ihrer Gesamtheit das Interferenzmuster auf dem Detektorschirm erzeugen. Ein einzelnes Teilchen bewegt sich in diesem Modell immer nur durch einen Spalt.

ok, ich hatte den Ton abgeschlatet, vom Bild her gingen die gleichen Vorgänge durch beide Spalten GLEICHZEITIG, zumindest sieht es so aus.

Der Witz an der Interferenz ist aber, dass diese nur durch das selbe Teilchen erzeugt werden und die Masse dann die bekannte Wellenzeichnung am Schirm ergibt.

Ob man nun sagt, dass das einzelne Teilchen der Wellenformel folgt oder ob die Wellenformel die Wirklichkeit besser abbildet, ist ja eher Geschmacksfrage ....

So wie man bei der UR davon ausgeht, dass sie die Wirklichkeit am besten abbildet und nicht nur die Folgen beschreibt, halte ich es hier auch eher mit der Wellennatur. Ich meine es gibt auch Experimente, die es statistisch sogar "beweisen". Die Quelle fällt mir aber nicht mehr ein.

Von den intrinsischen Eigenschaften halte ich hingegen gar nichts.

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 20:23 #37299

ra-raisch schrieb: Es gibt keinen "Sinn" in den Naturgesetzen. Die Versuchsanordnung können wir nach unseren Absichten gestalten, aber der Natur ist dieser Sinn egal. Das Wasser fließt nach unten, egal ob jemand hinsieht oder neugierig ist, ich kann Dir auch garantieren, dass der Mond weiter seine Kreise zieht, wenn niemand hinschaut ..... Und Photonen bewegen sich auch auf ihre Weise und nur auf ihre eigene Weise.

Vorzitiertes und deine immer wieder vorgenommene Festlegung, worum es geht, lässt für mich nur wieder eine Konstatierung zu, die ich schon einmal gesetzt habe: Für mich ist dein Verhalten von Borniertheit geprägt. Woher kommt deine Legitimation zu so etwas wie TZM? Dabei zeigen mir deine Ausführungen, dass ich scheinbar die richtige Analyse vorgenommen habe. Ich bleibe dabei, dass du für mich nicht verstanden hast, worum es eigentlich geht. Ich schätze, dass du unsicher wirst, wenn du den Boden des Formelhaften verlassen solltest. Deine Position garnierst du dann auch gerne mit flachen und flapsigen Bemerkungen. Ich denke, dass wir keine erquickliche Kommunikation hinbekommen.


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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 20:41 #37303

D.Rajic schrieb: Ich denke, dass wir keine erquickliche Kommunikation hinbekommen.

Solange Du nach einem "Sinn" zur Erklärung von Naturgegebenheiten suchst, fürchte ich das auch.

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 20:51 #37307

ra-raisch schrieb: Solange Du nach einem "Sinn" zur Erklärung von Naturgegebenheiten suchst, fürchte ich das auch.

Wenn es noch eines Indizes für meine Sicht bedurft hätte, dann sollte dieser Satz schlagend sein. Der einzige, der von der Konnexion von Sinn und Naturgesetzen sprach, bist nur du. In meinem Post steht nur etwas von Sinn durch unseren eigenen Akt. Das dürfte so ziemlich eher die gegenteilige Interpretation möglich machen.


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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 20:55 #37308

D.Rajic schrieb: In meinem Post steht nur etwas von Sinn durch unseren eigenen Akt. Das dürfte so ziemlich eher die gegenteilige Interpretation möglich machen.

Nein nein, genau das meinte ich. (wäre aber auch auf einen anderen Sinn übertrabar)

Wie Du schon sagtest, hat Verena Meier vertreten, dass eine Messung, die die Welle verändert, nur vorliege, wenn diese durch einen Physiker beabsichtigt durchgeführt werde. Dem hast Du Dich eher angeschlossen als meiner faktischen Sichtweise. Ich würde Dich deshalb aber nicht als borniert bezeichnen ....

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 21:22 #37309

ra-raisch schrieb: Von den intrinsischen Eigenschaften halte ich hingegen gar nichts.

wiki: Nur ein kleiner Teil der Physiker publiziert zu Unterschieden zwischen den verschiedenen Interpretationen. Ein Motiv mag hierbei sein, dass die wesentlichen Interpretationen sich hinsichtlich der Vorhersagen nicht unterscheiden, weshalb eine Falsifizierbarkeit ausgeschlossen ist.

Einstein und Heisenberg waren für die intrinsischen oder unentdeckten Eigenschaften, Bohr für die Unbestimmtheit der Natur selbst.

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Doppelspaltexperiment 14 Jul 2018 23:26 #37341

ra-raisch schrieb: Wie Du schon sagtest, hat Verena Meier vertreten, dass eine Messung, die die Welle verändert, nur vorliege, wenn diese durch einen Physiker beabsichtigt durchgeführt werde.

Du hast Ideen ??! ... ich habe lediglich Deine falsche Vorstellung von einer indirekten Messung zurechtzurücken versucht.
Und meine Aussage bzw. Argument war, dass das Nichteintreten eines Ereignisses dann und nur dann irgendeine (welche auch immer) Bedeutung haben kann, wenn die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten eben dieses Ereignisses ungleich 0 ist. Mit QM hat das wenig bis gar nichts zu tun.
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Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 12:09 #37402

wl01 schrieb: Eine gefährliche Interpretation, dass jede WW eine Messung sei. Denn nach der QM bricht bei jeder Messung die Wellengleichung zusammen. Das würde bedeuten, dass sobald eine WW passiert (auch z.B. mit Luftmolekülen), der Wellencharakter weg wäre, was allerdings nicht der Fall ist. M.A. wäre die Darstellung am Schirm keine Messung sondern lediglich die Darstellung der Wahrscheinlichkeiten.

Was wenn die Wellenfunktion nur für die wechselwirkenden Partikel zusammenbricht? Die nicht mit Luftmolekülen wechselwirkenden Partikel wären dann noch immer in der Wellenfunktion und diese wäre unberührt, weil sie die Anzahl der Partikel gar nicht enthält, die vorher wechselwirkenden Partikel also gar nicht betrachtet werden.

Das Auftreffen auf dem Schirm stellt garantiert eine Messung nach jeder Definition dar, da es ein definiertes Ergebnis liefert.
Alle WW vorher haben zum Zeitpunkt des Auftreffens auf dem Schirm mit einer Wahrscheinlichkeit kleiner als 1 stattgefunden. Das Auftreffen auf dem Schirm hat jedoch zu diesem Zeitpunkt die Wahrscheinlichkeit 1 sowohl für den Impuls des Partikels (0) als auch für den Ort (x,y).

Der Begriff Messung und seine Gleichsetzung mit WW ist aus meiner Sicht von Anfang an unglücklich verwendet worden.
Eine WW lässt die Wellenfunktion eines Teilchens zusammenbrechen, aber nicht die des Systems. Die Wellenfunktion ist reine Statistik. Und daher bedarf es vieler WW (die Mehrzahl der Partikel im System mösste wechselwirken) um die Wellenfunktion des Systems zusammenbrechen zulassen oder einer WW des einzigen Teilchens dessen Wellenfunktion wir betrachten.Beim Wechselwirken ist jedes Teilchen ganz allein mit dem WW-Partner und daher statistisch irrelevant oder nur so relevant wie sein Anteil am System (der Anzahl der betracteten Fälle).
Der Begriff Messung sollte für die vom Beobachter festgestellte WW reserviert bleiben um Verwirrung zu vermeiden. Die Messung ist ein Spezialfall der WW, oder anders ausgedrückt, Messungen sind eine Teilmenge der Menge der Wechselwirkungen. (Zumal Messungen sehr häufig die Beobachtung von WW sind die durch WW hervorgerufen werden, die ihrerseits durch WW hervorgerufen wurden usw.)

Eine Messung im Sinne diese Diskussion ist m.A. eine WW die zur Dekohärenz führt. Das bedeutet, dass WW die einzelne Partikel in einen definierten Zustand versetzen, nicht gleich die Wellenfunktion des gesamten Systems zum Zusammenbruch bringen. Diese WW und diese Partikel sind in der Wellenfunktion nicht enthalten, obwohl man sie durchaus mit hinein nehmen könnte. Um es aber einfach zu halten, entfernt man meines Wissens soviele Störeinflüsse wie möglich wenn man ein solches Experiment durchführt. Auch wenn die Anzahl der WW mit Luftmolekülen scheinbar noch keine Dekohärenz bewirkt, führt man das Experiment üblicherweise im Vakuum durch.

Der Dekohärenz in Quantensystemen auf der Spur
und
Schrödingers Katze und die Dekohärenz | Neues aus dem Universum • Harald Lesch
mögen hier weiterhelfen.

Beim Doppelspaltexperiment verschwindet das Interferenzmuster erst wenn wir genügend Partikel beim Passieren der Spalte detektieren. Wenn wir nur stichprobenartig "messen" wird das Muster vom Partikelmuster umsomehr überlagert, je häufiger wir Stichproben nehmen. Statistik zum Anfassen.

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Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 12:16 #37405

Verena Meier schrieb: Du hast Ideen ??! ... ich habe lediglich Deine falsche Vorstellung von einer indirekten Messung zurechtzurücken versucht.

dann entschuldige bitte, ich wollte es zuerst auch nicht so auffassen, aber nach D.Rajics Post ...

D.Rajic schrieb:

ra-raisch schreibt: Jedes Objekt, das wechselwirkt, ist eine "Messung", jedenfalls dann, wenn die Wechselwirkung eine Veränderung bewirkt oder bewirken müßte.

Wie soll ich mir eine Wechselwirkung vorstellen, die keine Wirkung hat? -
In der Diskussion ist auch das "alte" Thema wieder aufgekommen, was denn wohl eine 'Messung' sei. Mit Verena Maier ist eine Vertreterin und mit ra-raisch ein Vertreter der unterschiedlichen Sichtweisen aufgetreten. Für mich ist die Position von ra-raisch zu weitgefasst und begibt sich an sich um die Sicht, was denn wirklich das tiefliegendere Problem mit der Messung im Quantenbereich ist. Mal flapsig ausgedrückt: Der Schirm wird kaum so reagieren, dass er feststellt, dass ihn da ein Energiequant getroffen hat und er über Welle oder Teilchen nachdenkt, er aber diese zusätzliche Energie so gar nicht mag und sie an anderer Stelle wieder als Energiequant abgibt, möglicherweise an den Schrank. Hier fehlt es doch an dem, was Messen doch eigentlich bedeutet.: Interpretation und Analyse.


Verena Meier schrieb: Deine falsche Vorstellung von einer indirekten Messung

Nun ich hoffe, ich habe insoweit meine Darstellung (zumindest nachträglich) klargestellt, dass die negativen Messungen sehr wohl die Wellenfunktion verändern, indem sie die Wahrscheinlichkeit an den restlichen Orten verdichten. Insoweit wird doch wohl Einigkeit bestehen?

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Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 12:47 #37416

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DeltaTee schrieb:

wl01 schrieb: Eine gefährliche Interpretation, dass jede WW eine Messung sei. Denn nach der QM bricht bei jeder Messung die Wellengleichung zusammen. Das würde bedeuten, dass sobald eine WW passiert (auch z.B. mit Luftmolekülen), der Wellencharakter weg wäre, was allerdings nicht der Fall ist. M.A. wäre die Darstellung am Schirm keine Messung sondern lediglich die Darstellung der Wahrscheinlichkeiten.

Was wenn die Wellenfunktion nur für die wechselwirkenden Partikel zusammenbricht? Die nicht mit Luftmolekülen wechselwirkenden Partikel wären dann noch immer in der Wellenfunktion und diese wäre unberührt, weil sie die Anzahl der Partikel gar nicht enthält, die vorher wechselwirkenden Partikel also gar nicht betrachtet werden.

Das würde nur bedeuten, dass der Wellencharakter vor und nach der Messung gegeben wäre, was man jedoch nicht beobachten kann. Wenn die Wellenfunktion zusammenbricht, dann immer die komplette. Die Messung wird ja schließlich durch eine semitransparente Schicht durchgeführt. Also nach dieser Schicht müsste die Welle dann ja weiterlaufen und weiter die Interferenz anzeigen, was sie jedoch nicht tut. Auch würde diese Sichtweise dem Versuch mit dem Quantenradierer widersprechen!

MfG
WL01

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MfG
WL01

Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 12:55 #37419

@ra-raisch

Asche auf mein Haupt, da habe ich wohl irgendwie einen Knoten im Gehirn gehabt.

Klar, abhängig vom Winkel kannst Du ab einem bestimmten Zeitpunkt sagen, Du (oder von mir aus auch der Schirm) hättest dort indirekt gemessen (weil nämlich bis dahin hätte etwas 'ankommen' können, aber eben nichts 'angekommen' ist).

Und wenn man den Versuchsaufbau so interpretieren will, entspräche das dann sozusagen kontinuierlich stattfindenen Zustandsreduktionen (Projektion auf einen Unterraum nebst Renormierung) der Schrödingerschen Welle.
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Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 15:56 #37436

wl01 schrieb: Das würde nur bedeuten, dass der Wellencharakter vor und nach der Messung gegeben wäre, was man jedoch nicht beobachten kann

.
Nein, Das würde bedeuten dass der Wellencharakter für das gemessene/detektierte Teilchen nicht mehr gegeben ist, weil durch die Wechselwirkung alle Wahrscheinlichkeiten für dieses Teilchen unendlich klein werden. Sofern nicht mehr als ein insignifikanter Teil der Teilchen gemessen/detektiert wird, bleibt das Interferenzmuster bestehen und damit auch der Wellencharakter. Die Messung des einzelnen Partikels gibt ja keinerlei Aufschluss über die nicht gemessenen Teilchen

wl01 schrieb: Wenn die Wellenfunktion zusammenbricht, dann immer die komplette.

Für ein einzelnes Teilchen, einen Einzelfall, ja. Für eine Statistik benötigt man jedoch mehr Daten, sonst hat man 100% Wahrscheinlichkeit für die gemessenen Fälle und eine Wellenfunktion für die nicht gemessenen.
Der Eigenzustand des Systems wird durch die Messung eines signifikanten (repräsentativen) Anteils der Partikel herbeigeführt. Wäre der Zusammenbruch der Wellenfunktion immer komplett, müsste auch die Wiederholung des Experiments ohne Messung das Partikelmuster am Schirm ergeben. Aber man kann nunmal nicht zweimal in den selben Fluss steigen.
Die Wellenfunktion zeigt die statistische Verteilung von Wahrscheinlichkeiten und sie bricht zusammen, wenn nicht mehr genügend Wahrscheinlichkeiten existieren, also der Fehlerbalken der Statistik zu groß wird. Jede WW zerstört eine Wahrscheinlichkeit für das System bzw alle bis auf eine Wahrscheinlichkeit für das wechselwirkende Teilchen.
Die semi-transparente Schicht verringert nebenbei bemerkt die Anzahl der Wahrscheinlichkeiten (zumindest ihrem Namen nach) um die Hälfte, wodurch dann die Hälfte der Teilchen eine WW erfahren würde. Bei C70 Fullerenen wären es gar 100% aber da wäre dann auch keine Messung mehr möglich B)

wl01 schrieb: Auch würde diese Sichtweise dem Versuch mit dem Quantenradierer widersprechen!

Der Quantenradierer belegt nur, dass alle Wahrscheinlichkeiten gleichzeitig existieren, bis sie auf einen unendlich kleinen Wert verringert werden.
Er beseitigt die Folgen wahrscheinlicher Wechselwirkungen. Ob die WW überhaupt stattgefunden haben ließe sich nur mit einer Messung feststellen, die zum Erwarteten führen und den Quantenradierer unwirksam machen würde.

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Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 16:01 #37438

DeltaTee schrieb: Die Messung des einzelnen Partikels gibt ja keinerlei Aufschluss über die nicht gemessenen Teilchen

Wie ich gerade darzustellen versuchte, und inzwischen mit Verenas Zustimmung, wirkt sich auch die Negativmessung auf die Welle aus. Stell Dir ein diskretes Filter vor, alles was durchgeht ist trotzdem gefiltert, obwohl es in keine Wechselwirkung getreten ist. Jeder Spalt ist ein derartiges Filter. Natürlich geht die Welle nicht einfach weiter sondern man muss sie ab dem Spalt neu berechnen, zumindest die Randbereiche. Sonst wären ja Interferenzen hinter dem Doppelspalt ausgeschlossen.

In Wahrheit zeigt nicht der abgedeckte Spalt die Wellenstruktur sondern der geöffnete. Ja natürlich, der Vergleich beider Anordnungen macht es aus ist doch klar.

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Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 18:12 #37448

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DeltaTee schrieb: Die Wellenfunktion zeigt die statistische Verteilung von Wahrscheinlichkeiten und sie bricht zusammen, wenn nicht mehr genügend Wahrscheinlichkeiten existieren, also der Fehlerbalken der Statistik zu groß wird. Jede WW zerstört eine Wahrscheinlichkeit für das System bzw alle bis auf eine Wahrscheinlichkeit für das wechselwirkende Teilchen.

Das würde bedeuten, dass der Zusammenbruch der Wellenfunktion von der durch die Messung herausgefilterten Anzahl der Photonen abhängig wäre. Bei wielviel Prozent wäre es deiner Meinung so weit?

MfG
WL01

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WL01

Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 20:53 #37457

wl01 schrieb:

DeltaTee schrieb: Die Wellenfunktion zeigt die statistische Verteilung von Wahrscheinlichkeiten und sie bricht zusammen, wenn nicht mehr genügend Wahrscheinlichkeiten existieren, also der Fehlerbalken der Statistik zu groß wird. Jede WW zerstört eine Wahrscheinlichkeit für das System bzw alle bis auf eine Wahrscheinlichkeit für das wechselwirkende Teilchen.

Das würde bedeuten, dass der Zusammenbruch der Wellenfunktion von der durch die Messung herausgefilterten Anzahl der Photonen abhängig wäre. Bei wielviel Prozent wäre es deiner Meinung so weit?

Ich nehm' mal lieber ein Elektron (was ein sozusagen 'freies' Photon sein soll, ist mir nicht klar).
Man kann aus einer Superposition aller möglichen Zustände im Prinzip (und wenn sie denn nicht mehr möglich sind) sämtliche 'hinauswerfen' - bis auf zwei (bei nur noch einem möglichen Zustand hätte man gemessen).
Folgende Benutzer bedankten sich: ra-raisch, DeltaTee

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Doppelspaltexperiment 15 Jul 2018 22:49 #37466

Es gibt (im Versuch) schon einzelne Photonen, so genau werden heute schon Versuche durchgeführt. Gemessen werden sie ja schon lange einzeln, wenn ich nicht irre bereits vor Einstein.

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Doppelspaltexperiment 16 Jul 2018 03:04 #37473

Hallo,


Interessant finde ich die Überlegung, dass die Wellenfunktion beim Doppelspaltexperiment ja auch auf das Material zwischen den Spalten bzw.rechts und links daneben trifft.
Was passiert eigentlich dort mit der Welle ?
Wird sie am Material absorbiert oder reflektiert?
Nur der geringste Teil dieser Welle kann sich durch die Spalte selbst bis zum Detektorschirm weiter fortpflanzen.

Und was würden wir sehen, wenn das Material, aus dem die Wand mit den zwei Spalten besteht, aus dem gleichen Material wie der Detektorschirm besteht?
Der normale Menschenverstand sagt einem, dass dann bereits an der Wand mit den zwei Spalten (also vor dem eigentlichen Detektorschirm) Leuchtpunkte der aufttreffenden Photonen sichtbar werden müssten.
Wenn dem aber so ist, hätte sich das Photon ( nehmen wir zur Vereinfachung das Experiment in dem einzelne Photonen hintereinander abgeschossen werden) schon vor den eigentlichen Spalten verraten.
Normalerweise dürfte sich dann am Detektorschirm selbst kein Interferenzmuster mehr zeigen, obwohl an keinem der Spalte selbst eine Beeinflussung der Photonen durchgeführt wurde.
Es wurde nur das Material aus dem die Wand mit den zwei Spalten besteht ausgetauscht.

Eigentlich ist sogar noch etwas komplizierter.
Kann ein einzelnes Photon, wenn es bereits an der Spaltwand in Erscheinung getreten ist, überhaupt noch einen der zwei Spalte als Welle durchfliegen und am Detektorschirm selbst einen Leuchtpunkt hinterlassen?
Und das alles, in dem man einfach das gleiche Material im Versuchsaufbau verwendet.


Vielleicht hat sich bei mir aber auch ein Denkfehler eingeschlichen. ;)


Grüße Brooder

Gene brauchen Vielfalt und der Grips auch
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Gene brauchen Vielfalt und der Grips auch

Doppelspaltexperiment 16 Jul 2018 08:30 #37476

@Brooder

Warum sollte man im Fußball nach einem Pfostenschuss keinen weiteren Schuss auf's Tor mehr wagen wollen?
Mit anderen Worten: Wo ist das Problem?

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Doppelspaltexperiment 16 Jul 2018 09:43 #37479

Verena Meier schrieb: @Brooder

Warum sollte man im Fußball nach einem Pfostenschuss keinen weiteren Schuss auf's Tor mehr wagen wollen?
Mit anderen Worten: Wo ist das Problem?

Brooder meint, dass die Trennwand auch Enfluss auf die weitere Welle hätte. Ob das Photon an der Wand resorbiert also gemessen wird oder ob dieser Teil der Welle reflektiert (gestreut) und irgendwo anders auftaucht ist aber eben kein unmittelbares Problem, das Photon wird nämlich auf Grund der Wegdifferenz aus zeitlichen Gründen sicherlich nicht in interferenzfähiger Weise mit den Anteilen am Schirm zusammentreffen, die direkt durch die Spalten gegangen sind.

Allerdings wird man deren Anteil (die reflektierten) an der Wellenausbreitung wohl so wie bei jedem Wellenpunkt verstehen müssen, dass sie sich kugelförmig ausbreiten, also auch längs entlang der Abdeckung und dann die Spalten nacheinander also zeitversetzt wieder erreichen....

sicher ein nicht zu vernachlässigender Effekt, der sich aber aus Symmetriegründen gegenseitig aufhebt und nur die gleichen Effekte hervorruft... denke ich. Besser wäre es aber wohl, die Wand aus nicht reflektierendem (streuendem) Material herzustellen.

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Doppelspaltexperiment 16 Jul 2018 10:53 #37485

@ Verena Meier

du:
vWarum sollte man im Fußball nach einem Pfostenschuss keinen weiteren Schuss auf's Tor mehr wagen wollen?
Mit anderen Worten: Wo ist das Problem?


Wir befinden uns in der Quantenmechanik nicht mehr in einem Bereich wo man Photonen mit Fussbällen vergleichen kann.
Dann würde beim Dppelspaltexperiment nämlich keine Interferenz auftreten.


Mein Hauptproblem ist aber: Wenn der Abdeckschirm mit den zwei Spalten auch aus dem Deetektorschirmmaterial besteht, müssten die einzeln abgeschossenen Photonen bereits ( wenigstens zum großen Teil) bereits auf diesen Abdeckschirm wechelwirken und einen Leuchtpunkt hinterlassen
Wenn ein Photon aber einmal erschienen ist, ist es in die Wirklichkeit getreten.
Kann es dann noch einen der Spalte überwinden und auf dem Detektorschirm selbst einen weiteren Leuchtpunkt hinterlassen ?

Wenn der Abdeckschirm aus anderem Material besteht fliegt es ja grundsätzlich durch die Spalte bzw. gibt seine Existenz noch nicht auf dem Abdeckschirm preis. ( bleibt also unbestimmbar)

Meine Frage: Ändert sich beim obgenannten Experimentaufbau etwas auf dem eigentlichen Detektorschirm ?

z.B. sind weniger Treffer auf dem Dektorschirm selbst zu beobachten? Viele der abgeschossenen Photonen haben sich ja bereits auf dem Abdeckschirm als Leuchtpunkt manifestiert.
Entsteht noch ein Interferenzmuster ? usw.

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Doppelspaltexperiment 16 Jul 2018 11:17 #37486

Brooder schrieb: Wenn ein Photon aber einmal erschienen ist, ist es in die Wirklichkeit getreten.

Nein, natürlich nicht, Verena sagte ja sinngemäß "same player shoots again" womit nicht das Photon sondern der Experimentator gemeint ist. Die meisten werden wohl auf der Abdeckung landen .... der Strahl muss ja beide Spalten abdecken, also immer auch den mittleren Bereich, ganz egal wo diese letztendlich landen, solange sie nicht durch die Spalten gehen., aber das ist dann wieder ein ganz geringer Wahrscheinlichkeitsanteil, selbst wenn das Material der Wand perfekt streuen würde.

ra-raisch schrieb: sicher ein nicht zu vernachlässigender Effekt, der sich aber aus Symmetriegründen gegenseitig aufhebt und nur die gleichen Effekte hervorruft... denke ich. Besser wäre es aber wohl, die Wand aus nicht reflektierendem (streuendem) Material herzustellen.

Naja es wird zwar symmetrisch sein aber sich nicht ausgleichen sondern zwei zusätzliche Muster (sehr schwache) zeichnen

Brooder schrieb: z.B. sind weniger Treffer auf dem Dektorschirm selbst zu beobachten? Viele der abgeschossenen Photonen haben sich ja bereits auf dem Abdeckschirm als Leuchtpunkt manifestiert.
Entsteht noch ein Interferenzmuster ? usw.

Weniger ist relativ und spielt ja für das Muster keine Rolle, nur für die Intensität. Aber wie gesagt, der Versuch muss ja sowieso solange wiederholt / durchgeführt werden, bis ein vernünftiges Muster erkennbar wird. Selbst beim Aufprall eines Photons auf den Schirm wird die Abzeichnung keine 100% betragen.
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Doppelspaltexperiment 16 Jul 2018 17:55 #37506

wl01 schrieb: Das würde bedeuten, dass der Zusammenbruch der Wellenfunktion von der durch die Messung herausgefilterten Anzahl der Photonen abhängig wäre. Bei wielviel Prozent wäre es deiner Meinung so weit?

Das ist für mich als Laien schwer einzuschätzen. Die Experimente zur Dekohärenz (siehe früheren Link) erlauben jedoch eine Bestimmung der Menge/Energie an "Störteilchen" bei der eben das Muster am Schirm zum klassischen Partikelmuster wird. Interessant dabei ist, dass offenbar die Information, dass die "Störteilchen" tatsächlich WW bewirken, das System nicht verlässt, bevor das Muster auf dem Schirm sichtbar wird. Also WW ja, Messung nein. (bzw Messung der zugeführten Energie und am Schirm)
Bei Elektronen beispielsweise tritt die Dekohärenz auf, wenn man das System auf etwa 600 Grad Celcius erwärmt. also Infrarot-Photonen einbringt. Unterhalb dieser Energie bekommt man das gewohnte Interferenzmuster.

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