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THEMA: Wie groß ist die Quantenwelt?

Wie groß ist die Quantenwelt? 19 Apr 2019 18:46 #51136

Hallo zusammen,

ich habe in dem Magazin „Spektrum der Wissenschaft Highlights“ 1.17 einen Artikel zum Thema Quantenmechanik gelesen, indem es um Experimente zum Beispiel mit C60-Molekülen ging, bei welchen ebenfalls Quanteninterferenzen demonstriert werden konnten. Meine Frage dabei ist, wie es möglich ist, dass auch bei diesen komplexeren Molekülen solche Quanteneffekte beobachtet werden können, wenn doch eigentlich die einzelnen Atome miteinander wechselwirken und dadurch Dekohärenzen hervorrufen sollten :blink: Wo ist denn dann aber die Grenze zwischen mikroskopischer und makroskopischer Welt?

Diese Frage beschäftigt mich schon länger und ich hoffe, mir kann da jemand eine Erklärung geben :)

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Wie groß ist die Quantenwelt? 19 Apr 2019 19:24 #51140

Sicher kann ich dir diese Frage nicht beantworten. Ich denke, dass man keine feste Grenze zwischen mikroskopischer und makroskopischer Welt angeben kann.

Bildet ein komplexes Molekül nicht beispielsweise einen (quantenmechanischen) Grundzustand, in dem es bleibt, bis es mit etwas äußerem wechselwirkt? Wenn dem so ist, dann wäre das eine mögliche Erklärung für das Ausbleiben von Dekohärenzen.

Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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Wie groß ist die Quantenwelt? 19 Apr 2019 21:51 #51147

Ja, so habe ich es mir auch überlegt, aber dann könnte man ja ein beliebig komplexes Gebilde von allen äußeren Einflüssen isolieren und damit einen Kohärenten Zustand erreichen. Aber das geht ja eigentlich nicht, wenn die Teilchen des Gebildes miteinander Informationen austauschen (Ladung, Abgabe von Strahlung zum Beispiel ), die immer Messprozessen entsprechen und zur Dekohärenz führen müssten. Ich dachte, bevor ich von den Versuchen gelesen habe, dass die Grenze zwischen Elementarteilchen und Atomen aber spätestens bei Molekülen oder so liegt :silly:

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Wie groß ist die Quantenwelt? 28 Apr 2019 21:17 #51403

Es ist wohl so, dass die Dekohärenz graduell abnimmt, je mehr Teilchen beteiligt sind. Vielleicht könnte man eine Anzahl oder Dichte definieren, bei der die Dekohärenz zu 50% besteht. Das bedeutet, dass auch größere Körper noch Dekohärenz zeigen könnten, aber nicht so häufig.

Hier eine Seminararbeit dazu, ich habs noch nicht ganz gelesen
theo.physik.uni-konstanz.de/burkard/site..._schrodingercats.pdf
Zitat:
Diese umgebungsinduzierte Dekohärenz ist stärker, je mehr Freiheitsgrade die Umgebung hat, wobei auch innere Freiheitsgrade schon ausreichen und so nicht einmal makroskopische Ausdehnung erforderlich ist, wenn es nur genügend viele Freiheitsgrade gibt. Der Zustand des betrachteten Systems SA wird dabei zu einer Mischung aus stable states.

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Wie groß ist die Quantenwelt? 24 Jul 2019 15:38 #54378

demnach ziemlich groß ...

Folgende Benutzer bedankten sich: Merilix

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Wie groß ist die Quantenwelt? 24 Jul 2019 21:30 #54385

Darren schrieb: Hallo zusammen,

ich habe in dem Magazin „Spektrum der Wissenschaft Highlights“ 1.17 einen Artikel zum Thema Quantenmechanik gelesen, indem es um Experimente zum Beispiel mit C60-Molekülen ging, bei welchen ebenfalls Quanteninterferenzen demonstriert werden konnten. Meine Frage dabei ist, wie es möglich ist, dass auch bei diesen komplexeren Molekülen solche Quanteneffekte beobachtet werden können, wenn doch eigentlich die einzelnen Atome miteinander wechselwirken und dadurch Dekohärenzen hervorrufen sollten :blink: Wo ist denn dann aber die Grenze zwischen mikroskopischer und makroskopischer Welt?

Diese Frage beschäftigt mich schon länger und ich hoffe, mir kann da jemand eine Erklärung geben :)

Ich vermute mit Quanteneffekten meinst Du in diesem Fall Interferenzen. C60 Moleküle werden durch einen Doppelspalt gebeugt und erzeugen Interferenzen. Ich erinnere mich an meine Schulzeit in der mein Physiklehrer auf meine Frage zur Beugung sagte, die Koherenzlänge bei Licht ist etwa 1 m. Das ist also die Länge eines Photons. Ist der Wegunterschied größer als 1m verschwindet die Interferenz. Bei energiereicheren Teilen wird die Länge immer kürzer. Wenn die Länge des Wellenpaketes sehr kurz wird, dürfte es schwierig werden noch Interferenzen zu messen. Beugung ist eigentlich kein typischer Quanteneffekt, da er die Wellennatur hervorhebt. Es gibt natürlich viele andere Quanteneffekte. Wenn Du die meinst, bitte korrigieren.

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Wie groß ist die Quantenwelt? 26 Jul 2019 22:14 #54438

Sean Carroll ist wie mir scheint ein Anhänger und Verfechter der Viele Welten Interpretation. Was ja Ok ist ;)

Mir fällt eines auf, auch wieder in diesem Vortrag:
In den allermeisten populärwissenschaftlichen Beiträgen zur QM wird sehr sehr viel Zeit und Mühe darauf konzentriert dem Publikum den (verrückten) Kollaps der Wellenfunktion näherzubringen. Dabei ist das eigentlich garnicht das Problem. Das ist einfach nur Mathematik Zweig Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung. Jeder Wurf mit einem Würfel lässt die Wahrscheinlichkeitsdichte 1:6 auf 100% für die bestimmte gewürfelte Zahl kollabieren.

Das eigentliche Problem zum Verständnis, und darüber wird oft nur mit einem Satz (oder sollte ich sagen Behauptung?) hinweggegangen, ist der Quantenzufall. Es wird oft nur behauptet das der Zustand des Systems noch nicht feststeht, das es einen Ort wo das Teilchen ist garnicht gibt bevor man es misst etc. Leider gibt es in den aller meisten Fällen keine nähere Erläuterung wie man zu der Behauptung kommt, wie man das feststellen kann, welche Experimente das belegen und ob diese Experimente oder theoretischen Überlegungen dazu noch Schwachstellen haben.
Mich persönlich würde z.B. besonders interessieren ob es zu den Bell Experimenten unter den Fachleuten noch andere Überlegungen gibt. Dieser Aspekt kommt bei den Erklärungen leider oft viel zu kurz.

assume good faith

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