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THEMA: Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?!

Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 13 Jun 2019 15:48 #52581

Liebe "Gemeindemitglieder": die letzten Tage habe ich mich (auf nicht-mathematischer Ebene) mit der Bohmschen Mechanik beschäftigt. Dann musste ich an Versuche wie diesen denken: www.scinexx.de/news/technik/bohr-hatte-r...einstein-lag-falsch/
Danach kann ein Quantenobjekt mehrere, in diesem Fall zwei Wege gleichzeitig gehen. Wäre das nicht ein eindeutiger Widerspruch zur Bohmschen Mechanik? Zumindest die Überschrift des Artikels suggeriert das.
Vielleicht kann mir jemand Klarheit verschaffen.

Darüber ist mir noch unklar wie es beim Doppelspaltexperiment zu Wechselwirkung, also Impulsübertrag, kommen kann und es trotzdem zu Interferenz kommt.
Ich danke für Antworten.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 13 Jun 2019 18:18 #52587

Gert K. schrieb: Bohmschen

Bitte nicht schon wieder ....

Michael D. schrieb: Wenn ich das richtig verstanden haben, können wir die Bohmsche Mechanik aus 2 Gründen vergessen:

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 13 Jun 2019 18:24 #52588

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schöne Sache,.. jedoch in diesem Artikel hat wohl jemand Dekohärenz Vorgang lediglich missverständlich dargestellt, es passt soweit:
pdfs.semanticscholar.org/e551/f885162ab3...ff48c87dbc1cbd02.pdf
Ob da was nicht stimmt oder an den Quellen, muss sich ein Prof. durch schauen, mir passt es schon, ist auch plausibel Impuls selbst zu verschränken, So ähnlich wie Gedanken :D <<nicht wirklich ernst gemeint.

Um deine frage da zu beantworten, nun es wechselt wirkt da nur mit sich selbst da es nur ein einziges da ist, das was als Ergebnis man bekommt ist das hier: de.wikipedia.org/wiki/Ensemble_(Physik)#...der_Quantenstatistik und erst das "Gesamtbild" ist dann Interferenz formend, ansonsten ist es immer nur EIN Ort am Detektor.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 13 Jun 2019 20:50 #52593

Gert K. schrieb: Liebe "Gemeindemitglieder": die letzten Tage habe ich mich (auf nicht-mathematischer Ebene) mit der Bohmschen Mechanik beschäftigt. Dann musste ich an Versuche wie diesen denken: www.scinexx.de/news/technik/bohr-hatte-r...einstein-lag-falsch/
Danach kann ein Quantenobjekt mehrere, in diesem Fall zwei Wege gleichzeitig gehen. Wäre das nicht ein eindeutiger Widerspruch zur Bohmschen Mechanik? Zumindest die Überschrift des Artikels suggeriert das.
Vielleicht kann mir jemand Klarheit verschaffen.
Darüber ist mir noch unklar wie es beim Doppelspaltexperiment zu Wechselwirkung, also Impulsübertrag, kommen kann und es trotzdem zu Interferenz kommt. Ich danke für Antworten.

Lass' dich nicht abschrecken. Schönes Thema!

Es handelt sich um eine Theorie, die die Unvollständigkeit der üblichen Quantenmechanik behauptet und zur Wellenfunktion Teilchen im wörtlichen Sinne hinzufügt. Die Bezeichnung „verborgene Variablen“ ist allerdings irreführend, da auch ihre größten Kritiker nicht leugnen können, dass gerade Teilchen und ihre Orte direkt beobachtbar (also in diesem Sinne nicht verborgen) sind. Stattdessen entzieht sich ja gerade die Wellenfunktion einer direkten Beobachtung.
Es gelingt auf diese Weise der De-Broglie-Bohm-Theorie, den Messvorgang als gewöhnliche Wechselwirkung zu beschreiben, die zu einem eindeutig definierten Endzustand führt. Gleichzeitig handelt es sich um eine (im technischen Sinne) deterministische Theorie – während gleichzeitig alle Vorhersagen der Quantentheorie reproduziert werden können. Allerdings macht diese Theorie keine von der Quantentheorie abweichenden Vorhersagen, sodass experimentell zwischen diesen beiden nicht unterschieden werden kann.

In der De-Broglie-Bohm-Theorie wird der Begriff „Teilchen“ nun so ernst genommen, dass man ihm zu jedem Zeitpunkt (also auch ohne Messung) einen definierten Ort zuordnet. Ein quantenmechanisches N-Teilchen-System wird also nicht mehr durch die Wellenfunktion alleine beschrieben, sondern durch das Paar aus Wellenfunktion und den Ortskoordinaten der Teilchen:

Formale Charakterisierung
Die drei Beziehungen, die die De-Broglie-Bohm-Theorie mathematisch definieren, sind:
1. Die Schrödinger-Gleichung: ih ∂ψ/∂t =- (h^2/2m) ∇^2 ψ + V(r) ψ
2. Die Führungs- oder Bewegungsgleichung: dQ/dt = ∇S/m (S = Phase der Führungswelle)
3. Die Quantengleichgewichtshypothese: ρ = |ψ|^2
Die Ortsverteilung ρ von Zuständen mit der Wellenfunktion ψ ist durch die Wahrscheinlichkeitsdichte gegeben.

Die Quantengleichgewichtshypothese
Gemäß der Quantengleichgewichtshypothese sind die Orte der Teilchen eines Zustandes, der durch die Wellenfunktion ψ beschrieben wird, gemäß der Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|^2 verteilt. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit in einem Raumbereich V berechnet sich also durch die Integration von |ψ|^2 dV. Ist diese Anfangsbedingung einmal realisiert, folgt aus der Kontinuitätsgleichung die Gültigkeit der Bornschen Regel für alle Zeiten. Gleichzeitig stellt die Quantengleichgewichtshypothese sicher, dass die Teilchenorte nicht genauer kontrolliert werden können. Aus diesem Umstand folgt, dass die Heisenbergsche Unschärferelation auch in der De-Broglie-Bohm-Theorie nicht verletzt werden kann!

Die Interferenz am Doppelspalt
Die Teilchenbahnen dringen natürlich jeweils nur durch eine Öffnung des Doppelspalts (bzw. des Mehrfachspalts). Geleitet werden die Teilchenbahnen jedoch gemäß der Führungsgleichung durch die Wellenfunktion. Diese kodiert die Information über die Spaltgeometrie und lenkt die Bahnen entsprechend zu den Interferenzmaxima. Hier wird deutlich, wie innerhalb der de Broglie-Bohm-Theorie die Wellenfunktion keine „Wahrscheinlichkeitswelle“ darstellt, sondern eine reale physikalische Wirkung vermittelt.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 14 Jun 2019 06:31 #52600

Vielen Dank für die ausführliche Antwort. Schließe ich richtig, dass wegen der weitgehenden Analogie zwischen der „normalen“ Quantenmechanik mit Kopenhagener Deutung, auch in der Variante der De-Broglie-Bohm-Theorie der Doppelspalt als ein Quantenobjekt gesehen wird?

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 14 Jun 2019 06:50 #52601

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Gert K. schrieb: Vielen Dank für die ausführliche Antwort. Schließe ich richtig, dass wegen der weitgehenden Analogie zwischen der „normalen“ Quantenmechanik mit Kopenhagener Deutung, auch in der Variante der De-Broglie-Bohm-Theorie der Doppelspalt als ein Quantenobjekt gesehen wird?

Würde ich nicht so sehen.
Hauptunterschied vereinfacht:
Nach Quantenmechanik mit Kopenhagener Deutung geht jedes Quant durch beide Spalten gleichzeitig und interferiert mit sich selbst, wobei ein Quantenobjekt weder rein nur ein Teilchen noch rein eine Welle ist.
Nach Bohmscher Mechanik geht jedes einzelne Teilchen nur durch jeweils eine Spalte, folgt aber den recht eigenartigen (unklassischen) bohmschen Trajektorien, die jedoch wieder der Wellenfunktion geschuldet sind. Die Maxima sind daher dort nur das vermehrt statistische Auftreffen von Teilchen, und somit keine klassische Interferenz.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 14 Jun 2019 07:38 #52603

Erstmal vielen Dank für die Antwort.
Was ich nicht verstehe ist, dass laut der Aussage in diesem Artikel www.pro-physik.de/nachrichten/auch-ein-d...t-kann-interferieren (Wie die Forscher feststellten, bewirkt bei ihrem Experiment der Impulsübertrag bei der Streuung eine Rotation des Moleküls. In welche Richtung es rotiert, können die Physiker indirekt schließen. Sie betrachten Prozesse, bei denen der molekulare „Doppelspalt“ durch den Stoß in einen angeregten Zustand übergeht und dann auseinander bricht. Aus den Bruchstücken können sie den Drehsinn rekonstruieren. „Da wir bei dieser Versuchsanordnung nicht beobachten, durch welches Loch das Teilchen gegangen ist, passiert genau das, was Bohr vorhergesagt hat: Der Doppelspalt rotiert gleichzeitig mit und gegen den Uhrzeigersinn“, erklärt Schmidt.) Impuls auf beide „Spalte“ übertragen wird. Ähnlich hier: www.pro-physik.de/nachrichten/bohr-einstein-reloaded
Da ich wahrlich nicht Firm bin Quantenmechanik, geschweige denn in der De-Broglie-Bohm-Theorie, ich es aber spannend finde, doch mehr da hinein zu schauen: beide Ansätze beruhen doch auf gleicher (nahezu gleicher?) Mathematik. Dann sollte doch auch dem Doppelspalt beiden Theorien eine ähnliche/gleiche mathematische Beschreibung entsprechen. Und in den Versuchen wird explizit von Impulsübertrag gesprochen. Da auf beide „Spalte“, in diesen Fällen Atome/Ionen, Impuls übertragen wird, wie kann das nach der De-Broglie-Bohm-Theorie geschehen?
Der Doppelspalt müsste dann doch auch mit „Führungswelle“ beschrieben werden?
Und: gilt nicht in der Quantenmechanik, dass keine Wechselwirkungen beschrieben werden, sondern nur Zustände? Wechselwirkungen werden erst mit den Feldtheorien beschrieben? Wenn Impuls übertragen wird, dann ist es eine Wechselwirkung.
Lieben Dank für den, der sich meiner annimmt…

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 14 Jun 2019 11:12 #52609

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Gert K. schrieb: Da ich wahrlich nicht Firm bin Quantenmechanik, geschweige denn in der De-Broglie-Bohm-Theorie, ich es aber spannend finde, doch mehr da hinein zu schauen: beide Ansätze beruhen doch auf gleicher (nahezu gleicher?) Mathematik. Dann sollte doch auch dem Doppelspalt beiden Theorien eine ähnliche/gleiche mathematische Beschreibung entsprechen. Und in den Versuchen wird explizit von Impulsübertrag gesprochen. Da auf beide „Spalte“, in diesen Fällen Atome/Ionen, Impuls übertragen wird, wie kann das nach der De-Broglie-Bohm-Theorie geschehen?
Der Doppelspalt müsste dann doch auch mit „Führungswelle“ beschrieben werden?
Und: gilt nicht in der Quantenmechanik, dass keine Wechselwirkungen beschrieben werden, sondern nur Zustände? Wechselwirkungen werden erst mit den Feldtheorien beschrieben? Wenn Impuls übertragen wird, dann ist es eine Wechselwirkung.

Also nach meiner privaten Meinung, ist lediglich die Wellenfunktion in beiden Sichtweisen gleich, sonst trennen sich hier Welten.
Während die Quantenmechanik nach Kopenhagener Deutung eben Zustände beschreibt, die für einen möglichen Messwert nur die Wahrscheinlichkeit des Eintrittes festlegt (bis zur Messung [Kollaps der Wellenfunktion] befindet sich das Objekt in einer Superposition -ist also noch nicht festgelegt, determiniert-), ist m.A. für Bohm die Wellenfunktion lediglich eine statistische Beschreibung, ob ein Ereignis (aufgrund zusätzlicher Variablen) tatsächlich eintritt.

Und sobald der Impuls übertragen wird (sowohl Teilchen als auch Wellen können dies), kann man eben im Normalfall von einer Messung sprechen. Nur im angeführten Versuch hat man (wie auch immer) festgestellt, dass der molekulare Doppel-Spalt eben zugleich in beide Richtungen rotiert, also sich noch immer in Superposition befindet (also keine Messung erfolgt ist ???).
Wahrscheinlich würde Bohm jedoch dieser Interpretation des Ergebnisses widersprechen (eventuell ... ist doch nur durch einen Spalt gegangen, die unterschiedliche Richtung der Rotation ergibt sich aus einem andereren Ortsvektor, jeweils andere reelle Koordinaten sowie eine andere Teilchengeschwindigkeit...)

MfG
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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 14 Jun 2019 12:15 #52612

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 15 Jun 2019 12:46 #52643

Gert K. schrieb: Da ich wahrlich nicht Firm bin Quantenmechanik, geschweige denn in der De-Broglie-Bohm-Theorie, ich es aber spannend finde, doch mehr da hinein zu schauen: beide Ansätze beruhen doch auf gleicher (nahezu gleicher?) Mathematik.

Beide Ansätze kommen zu den gleichen Ergebnissen.
Daran, wo sich die Geister (Theorien) u.a. scheiden, ist die Messung, die ein großes Problem darstellte. Nach Maudlin (1995) besteht es sinngemäß in dem folgenden Trilemma:

(A) Der Zustand eines physikalischen Systems ist vollständig durch seine Wellenfunktion ψ beschrieben.
(B) Die Zeitentwicklung der Wellenfunktion folgt stets der linearen Schrödinger- Gleichung.
(C) Messungen liefern i.d.R. eindeutige diskrete Ergebnisse.

Das Trilemma besteht darin, dass nicht alle drei Aussagen wahr sein können: z.B. wenn (A) und (B) wahr sind, kann (B) nicht wahr sein, denn wie kommt es von der kontinuierlichen Superposition zum diskreten definitiven Messergebnis?
Der Standard-Formalismus der Quantenmechanik führt somit zu einem Widerspruch mit dem Experiment, da er für den makroskopischen Versuchsaufbau eine Superposition behauptet, die wir klarerweise aber nicht feststellen.

Die "Lösung" der Kopenhagener Interpretation sieht so aus:
Um an der Vollständigkeit (A) festzuhalten führt die sie ad hoc ein zusätzliches Postulat ein, die Bornsche Aufenthaltswahrscheinlichkeit ψ^2; damit hat sie also zwei unterschiedliche Dynamiken:
1. Eine kontinuierliche, deterministische und zeitlich-reversible unitäre Zeitentwicklung gemäß der Schrödinger-Gleichung (B)
2. Einen diskontinuierlichen, indeterministischen und zeitlich-irreversiblen "spontanen Kollaps" von ψ auf ψ^2 gemäß der Bornschen Regel, sodass die Wellenfunktion bei einer abschließenden Messung „ihre Bedeutung verliert." Das hat aber den Charakter einer Verzweifelungstat.

Die Lösung der De-Broglie-Bohm-Theorie für das Messproblem beruht darauf, dass (A) nicht stimmt und erst das Paar aus Wellenfunktion und Konfiguration die vollständige Beschreibung eines Systems ausmacht – und nicht nur die Wellenfunktion allein. Durch die zusätzlichen Teilchenorte befindet sich jedes System jederzeit in einem definierten Zustand. Dies gilt somit auch für Messgeräte nach einer Messung. Die verschiedenen Zeigerstellungen eines Messgerätes sind nichts anderes als verschiedene Konfigurationen Q(t). Die „Wellenfunktion des Messgerätes“ befindet sich im allgemeinen in einem Überlagerungszustand, aber die Konfiguration zeichnet den tatsächlich realisierten Ausgang der Messung aus - ergibt sich also "von selbst". Das hat den Charakter einer konsistenten Lösung.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 15 Jun 2019 13:49 #52647

Erstmal danke an wl01 und an Tangens Alpha!
Nun überschneiden sich zeitlich die Antwort von Tangens Alpha und meine Überlegungen.
Ich vermute, dass beim Doppelspaltexperiment im Rahmen der de-Broglie-Bohm-Theorie der Doppelspalt als ein Objekt gesehen wird. Sonst würde die Theorie das Ergebnis des Experimentes „https://www.aei.mpg.de/518291/Physik_in_unserer_Zeit_EinsteinsSpuk.pdf“( Dieser experimentelle Aufbau ermöglichte die Realisierung zweier verschiedener Szenarien: Erfolgte die Emission des Elektrons, während sich die beiden Atome noch nahe ihres Gleichgewichtsabstands befanden, also noch stark gebunden waren, teilte sich der Rückstoß gleichmäßig auf beide auf. Somit war es unmöglich zu unterscheiden, welches Atom das Elektron emittiert hatte – es entstand das typische Interferenzmuster eines Doppelspalts. Erfolgte die Emission jedoch zu einem späteren Zeitpunkt, war das Molekül bereits weitgehend dissoziiert und das Elektron übertrug seinen Impuls nur auf eines der beiden Atome. Die Information, welches Atom einen Rückstoß erfährt, entspricht der Kenntnis darüber, welchen Weg ein Elektron durch einen Doppelspalt nimmt – das Interferenzmuster verschwand.
Die Ergebnisse stehen in absolutem Einklang mit Bohrs Sichtweise, bestätigen aber nur, was er bereits damals auf Einsteins Gedanken erwiderte: Man müsse eben auch die Spalte als quantenmechanische Objekte betrachten! Trotzdem hätte er wohl seine Freude an dem Experiment gehabt.
) nicht beschreiben können. Ich stelle mir das so vor: der Doppelspalt bildet einen starren Rahmen, das Teilchen überträgt beim Durchgang durch einen der Spalte einen Impuls auf diesen Rahmen.
Was mich viel mehr um treibt (jetzt Quantenphysik, Welle-Teilchen-Dualismus): [Problem B)] Wechselwirkt ein Quantenobjekt beim Durchgang durch einen Doppelspalt mit diesem, indem es Impuls austauscht und es kommt trotzdem zur Interferenz, dann kann es sich doch nur um einen verschränkten Zustand zwischen dem Objekt und dem Doppelspalt handeln, bis das Objekt mit dem Schirm wechselwirkt!? Wenn das so ist, wie kann sich die Verschränkung so lange halten? Warum wechselwirkt der verschränkte Doppelspalt nicht mit all den Phononen des Materials oder den Luftmolekülen, was dann die Verschränkung mit dem Objekt auflösen würde und es keine Interferenz mehr geben dürfte… Immerhin kann man die Versuche mit Laserlicht bei Zimmertemperatur in normaler Atmosphäre durchführen. „Stören“ diese Wechselwirkungen etwa den Quantenzustand nicht stark genug? (Physik Nobelpreis 2012)
Lieber Tangens Alpha: Wenn ich richtig verstehe: „Der Standard-Formalismus der Quantenmechanik führt somit zu einem Widerspruch mit dem Experiment, da er für den makroskopischen Versuchsaufbau eine Superposition behauptet, die wir klarerweise aber nicht feststellen.“ Ist diese Aussage äquivalent zu meinem Problem B?

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 15 Jun 2019 14:44 #52649

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Nochmal lol....
hier mehr Faszination wie Verschränkung arxiv.org/pdf/1508.06462.pdf ist da nicht, in wie weit kommt Verschränkung und Superposition zusammen?... ihr macht euch da Wirrwarr im Schädel.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 15 Jun 2019 20:21 #52659

Chris schrieb: Nochmal lol....
hier mehr Faszination wie Verschränkung arxiv.org/pdf/1508.06462.pdf ist da nicht, in wie weit kommt Verschränkung und Superposition zusammen?... ihr macht euch da Wirrwarr im Schädel.

Es ist schon merkwürdig, wie herablassend einige Neuankömmlinge hier aufgenommen werden! Ich meine, wen das Thema nicht interessiert, der muss sich ja nicht beteiligen (und dein lol kannst du dir irgendwo hinschieben) und: es ist schließlich unser Schädel!
Aber danke für den Artikel.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 15 Jun 2019 20:38 #52660

Gert K. schrieb: Lieber Tangens Alpha: Wenn ich richtig verstehe: „Der Standard-Formalismus der Quantenmechanik führt somit zu einem Widerspruch mit dem Experiment, da er für den makroskopischen Versuchsaufbau eine Superposition behauptet, die wir klarerweise aber nicht feststellen.“ Ist diese Aussage äquivalent zu meinem Problem B?

Hallo Gert,
löst der Artikel von Chris dein Problem? Ansonsten würde ich vorschlagen, dass wir uns grundsätzlich mal die Interpretationen der QT (KI, Everett, GRW, Bohm, Zeh) ansehen und Gemeinsamkeiten, Unterschiede und Vor- und Nachteile vergleichen.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 15 Jun 2019 21:49 #52662

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Gert K. schrieb: Erstmal danke an wl01 und an Tangens Alpha!

Schau mal, es gibt für jedes physikalische Problem eine vorgefertigte Lösung. Die Qantenmechanik gemäß Kopenhagener Interpretation ist eine davon (nämlich gemäß dem Standardmodell) und die Bohmsche Mechanik ist eine (komplett) andere.
Eine individuelle Lösung gemäß deiner Vorstellung wird es hier nicht geben, da alternative Ansätze hier nicht erwünscht sind. So ist es mal in der Physik. Du musst dich dem entsprechenden Modell unterwerfen, verstehen und es akzeptieren.
Denn sonst könnte man gleich bei Newton bleiben und annehmen der Doppelspaltversuch sei keine Interferenz, sondern das Lichtquant löst im Doppelspaltgatter eine Vibration aus, die das Muster am Target verursacht.:P (nicht ernst gemeint).

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 16 Jun 2019 13:52 #52697

Nochmals vielen Dank für eure Mühen. Zu dem Link: meine Englischkenntnisse sind leider begrenzt, so dass es eine Weile dauern wird, bis ich da durch bin.
Und: ja, gerne erfahre ich mehr über die unterschiedlichen Theorien und Richtungen!
Zurück zu meinem Problem:
Wenn ich richtig liege, gilt die Impulserhaltung, der Energiesatz, letztlich alle Erhaltungssätze auch in der Quantenphysik. [Laut Anton Zeilinger gibt es einige Physiker die vermuten, dass die Verschränkung nur darauf zurückführen ist (er sieht es wohl nicht so).]
Unter dieser Prämisse und der Annahme der Richtigkeit der Experimente „Molekül als Doppelspalt“, findet eine Wechselwirkung bezüglich des Impulses statt*. Nun schließe ich: es kann nur zur Interferenz kommen, wenn der Weg nicht bekannt ist. Dann kann die Impulswechselwirkung auch nicht festgelegt sein, bis es zur „Messung“ am Schirm kommt oder eben zur „Messung“ und damit Festlegung der Impulsänderung in der Materie, die den Doppelspalt bildet. Doppelspalt und „Projektil“ sollten also bis zu einer Messung über den Impuls verschränkt sein. Doch warum ist die Verschränkung so stabil, wo doch zum Beispiel ein Doppelspalt auf einem Dia bei Zimmertemperatur viele Phononen trägt und dazu durch die umgebenden Luftmoleküle permanent Impulse übertragen werden? Warum geht die Superposition der Verschränkung nicht verloren? Wo ist da mein Denkfehler oder meine Unwissenheit?
*Nebenbei: ein Gitter kann nur bestimmte Impulswerte entsprechend der Gitterkonstante aufnehmen. Diese Impulswerte entsprechen recht genau denen der experimentell ermittelten Werte, die zu den Beugungsmaxima führen. (Ich beziehe mich auf: stilzchen.kfunigraz.ac.at/qmech/beugung.doc )

Nochmal anders meine Überlegung: Modelle und Theorien haben ihre Grenzen, beschreiben nur in diesen Grenzen analog die Realität. In der Physik werden die Modelle mathematisiert und sind dann im Idealfall zumindest in sich logisch, aufbauend auf Prämissen/Axiomen. Nun wird im Rahmen der Quantenmechanik von Verschränkung, Interferenz der Wellenfunktion und Superposition mit ihren jeweiligen Bedeutungen gesprochen. Findet bei einem der zwei verschränkten Quanten bezüglich ihrer verschränkten Größe eine Wechselwirkung mit einem dritten Quant statt, dann wird die Verschränkung aufgehoben und die Superposition verschwindet. In Bezug auf den Doppelspalt bedeutet das: der Impuls des „Projektils“ ist dann festgelegt (???), damit seine Richtung und die Interferenz sollte verschwinden. Wie erklärt das die Quantenmechanik oder allgemeiner die Quantenphysik? Oder liege ich mit der Verschränkung der Impulse falsch? (Vorsicht: Sprung )Immerhin wird gegenüber der Überlegung, ob das Bewusstsein auf Basis von Verschränkung entstehen kann [und die Superposition den Möglichkeitenraum für die Entscheidungen darstellen soll], das Gegenargument des thermischen Rauschens angeführt, welches unverzüglich zur Zerstörung der momentanen Verschränkung führen würde. Dieses Gegenargument wird von Physikern wie einem Max Tegmark benutzt (Fußballerdeutsch, ich werde albern). Warum gilt dieses Argument nicht beim Doppelspaltversuch? Wo, verdammt noch mal, ist da mein Denkklopps! Bewege ich mich mit meiner Argumentation außerhalb der Quantenphysik? Kann es sein, dass hier das Konzept nicht mehr funktioniert? Das glaube ich nicht, dass die Quantenphysik dies nicht beschreiben kann.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 16 Jun 2019 14:53 #52702

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Moin Gert K. und willkommen im Forum,

habe noch nicht alles gelesen und würde gerne das was Tangens Alpha betreffend Führungswelle ansprach, noch mit einem plastischen Beispiel untermalen..
wie man sich so eine F-Welle fluiddynamisch vorstellen kann...



Meiner Meinung nach von besonderem Interesse, Video Min 1:20 bis 1:45, in dem der statistische Verlauf des Droplets über die vergehende Zeit, Analogien zum Faradayschen Wellenmodus aufzeigt.**

Und noch ein kurzer Artikel... mit interessanten Ausgang.

Alles regierendes, überall zugleich wirkendes Führungsfeld?
Ein Ausweg aus den Quantenparadoxien wäre ein alles regierendes, überall zugleich wirkendes Führungsfeld. Dann gäbe es keinen Quantenzufall, gegen den sich Einstein mit den Worten „Gott würfelt nicht“ immer wieder ausgesprochen hat. „Die Teilchen laufen entlang von Bahnen, wobei ihre Bewegung von der Führungswelle bestimmt wird, ähnlich wie Wellenreiter auf einer Wasserwelle“, erläutert Detlef Dürr von der Universität München gegenüber bild der wissenschaft das revolutionäre, auf den Physiker David Bohm zurückgehende Weltbild. Die Idee zum Führungsfeld hatte ursprünglich Einstein selbst.

www.scinexx.de/news/geowissen/quantenthe...einstein-doch-recht/

Bis später
Z.

Ps**
Hier noch ein Paper dazu, auf Englisch (wenn mit chrom surfst, rechter Mausklick....ins Deutsche übersetzen lassen...)
math.mit.edu/~bush/?p=2679
math.mit.edu/~bush/wordpress/wp-content/...ris-Corrals-2013.pdf

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 16 Jun 2019 22:18 #52724

Gert K. schrieb: Warum gilt dieses Argument nicht beim Doppelspaltversuch? Wo, verdammt noch mal, ist da mein Denkklopps! Bewege ich mich mit meiner Argumentation außerhalb der Quantenphysik? Kann es sein, dass hier das Konzept nicht mehr funktioniert? Das glaube ich nicht, dass die Quantenphysik dies nicht beschreiben kann.

Bei den Bohmschen Trajektorien gibt es mE keine Impulserhaltung, weil die Bewg.-Glg. eine Diff.-Glg. 1. Ordnung ist. Aber lass' mich das nochmal recherchieren...
(und ist schon ok. du musst dich nicht jedesmal bedanken)

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 17 Jun 2019 10:09 #52742

Ich bin halt gut erzogen! (grins, da Smiley nicht geht)
Und deshalb auch danke an die anderen Beiträger, da sie mir helfen, meine Kenntnisse zu schärfen.

Bezüglich des letzten Schriebs von Tangens Alpha: Ich beziehe mich nicht auf de-Broglie-Bohm sondern generell auf die Quanten Physik.
Das ist eine Frage wie weit man generell gehen will: unterschiedliche Konzepte wie de-Broglie-Bohm und Kopenhagener Deutung haben unterschiedliche Grenzen in ihren Aussagefähigkeiten, teils genereller Natur, teils weil nicht so weit ausgearbeitet. Doch gehe ich noch davon aus, dass die Physik allgemein das Problem mit der Verschränkung Doppelspalt-Projektil (also dem Quant, das durch den Doppelspalt fliegt) über den Impuls und dem Auflösen der Verschränkung (und damit der Auflösung der Superposition) löst. Notfalls, indem die Erklärungsmodelle gewechselt werden. Das hat dann zwar ein Geschmäckle (da logisch nicht/noch nicht konsistent), aber wenn die benutzten Modelle im Rahmen der Messgenauigkeiten bestätigt sind, ist das doch gängige Praxis. Widerspricht jedoch eine Überlegung (explizit meine Überlegung) den gängigen Theorien, dann ist die Überlegung wahrscheinlich falsch. Und ich bin auf der Suche nach meinem Denkklopps, da billionenfach bestätigt, dass beim Doppelspaltexperiment Interferenz stattfindet…

Wiederholung meiner Kausalkette:
Impuls ist Erhaltungsgröße
Impuls des Quants, das durch den Spalt geht und zum x-ten Nebenmaximum gebeugt wird, wird geändert
Bei der Impulsänderung braucht es einen Wechselwirkungspartner: den Doppelspalt
Bis zum Auffangen des Quants auf dem Schirm darf der Weg des Teilchens nicht bekannt sein (nach Kopenhagener Deutung), weshalb Doppelspalt und Quant über den Impuls verschränkt sein müssen und somit eine Superposition entsteht.
Doch der Doppelspalt ist so vielen Stößen ausgesetzt, dass die Verschränkung in kürzester Zeit aufgehoben sein sollte, wodurch der Impuls und damit die Richtung des Quants festgelegt wäre und es nicht zur Interferenz kommen sollte…

Vielleicht ist die Antwort ganz einfach: nach Aussage der Experimentatoren in den oben genannten Versuchen, findet eine Impuls-Wechselwirkung mit dem ganzen Doppelspalt statt. Selbst wenn ich die Impulsänderung des Doppelspalts kenne, so kann das Quant diesen Impuls per Linearkombination auf unterschiedliche Weise durch Übertragung auf die Einzelspalte erzeugt haben. Somit wäre die „welcher-Weg-Information“ weiterhin nicht gegeben. Ist das nicht das anschauliche Analogon zur „Interferenz mit sich selbst“?

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 17 Jun 2019 17:23 #52752

Gert K. schrieb: I
Wiederholung meiner Kausalkette:
Impuls ist Erhaltungsgröße
Impuls des Quants, das durch den Spalt geht und zum x-ten Nebenmaximum gebeugt wird, wird geändert
Bei der Impulsänderung braucht es einen Wechselwirkungspartner: den Doppelspalt
Bis zum Auffangen des Quants auf dem Schirm darf der Weg des Teilchens nicht bekannt sein (nach Kopenhagener Deutung), weshalb Doppelspalt und Quant über den Impuls verschränkt sein müssen und somit eine Superposition entsteht.
Doch der Doppelspalt ist so vielen Stößen ausgesetzt, dass die Verschränkung in kürzester Zeit aufgehoben sein sollte, wodurch der Impuls und damit die Richtung des Quants festgelegt wäre und es nicht zur Interferenz kommen sollte…

Vielleicht ist die Antwort ganz einfach: nach Aussage der Experimentatoren in den oben genannten Versuchen, findet eine Impuls-Wechselwirkung mit dem ganzen Doppelspalt statt. Selbst wenn ich die Impulsänderung des Doppelspalts kenne, so kann das Quant diesen Impuls per Linearkombination auf unterschiedliche Weise durch Übertragung auf die Einzelspalte erzeugt haben. Somit wäre die „welcher-Weg-Information“ weiterhin nicht gegeben. Ist das nicht das anschauliche Analogon zur „Interferenz mit sich selbst“?

Ich glaube im "____" liegt dein "Klopps",

Vlt. sollten wir uns dem Problem so nähern:
„Komplementarität“ = gegenseitiger Ausschluss von raumzeitlicher und kausaler Beschreibung bzw. zwischen Beschreibungen verschiedener Experimen-talanordnungen von nichtkommutierenden Operatoren.

Beschreibung des Vorgangsvor der WW/Messung:
1. Eine kontinuierliche, deterministische und zeitlich-reversible unitäre Zeitentwicklung des Vektors Ψ gemäß der Schrödinger-Gleichung: Superposition.

... während der WW/Messung:
2. Eine diskontinuierliche, indeterministische und zeitlich-irreversible Zeitentwicklung von Ψ auf einen Eigenvektor Ψi (Messgröße) bei einer Messung den Messwert λi mit der Wahrscheinlichkeit (ΨiΨ)^2 nach der Bornschen Regel zu erhalten: Kollaps

Bis zur Wechselwirkung (Messung u.ä.) befindet sich das System im Superpositionszustand und kollabiert dann. Ich glaube, Verschränkung spielt hier erstmal keine Rolle.
Betrachten wir hypothetisch ein einzelnes Elektron, an dem eine Eigenschaft E1 oder E2 gemessen werden soll, und nehmen wir ferner an, die Bornsche Regel ergebe die Wahrscheinlichkeit von 50%, dass sich E1 ergibt. Nach Bohr kann es nun nicht sein, dass dieses einzelne Elektron bereits vor der Messung die betreffende Eigenschaft hätte, da dann die Information, die der gegebene Zustandsvektor, der in die Bornsche Regel eingeht, unvollständig wäre. Er gestattet ja nur die Vorhersage, dass E1 mit der Wahrscheinlichkeit von 50% vorliegt. Zugleich die Bornsche Regel auf das einzelne Quantensystem anwenden zu wollen und den Bezug auf die Messung in ihr für wesentlich zu halten, führt zwangsläufig dazu, dass das einzelne Teilchen die betreffende Eigenschaft keineswegs schon hat, sondern eben vielmehr bei oder gar durch die Wechselwirkung erst bekommt und zwar auf indeterministische Weise.

Heisenberg drückt es so aus, dass die Eigenwerte hermitescher Operatoren reale Eigenschaften einzelner Quantensysteme darstellen. Dies führt bei gleichzeitiger Annahme der Vollständigkeit der Quantenmechanik und also mit wesentlichem Bezug auf eine Messung in der Bornschen Regel offenbar dazu, dass solche Eigenschaften bei bzw. durch Messungen diskontinuierlich und indeterministisch wechseln bzw. neu erzeugt werden.

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Bohmsche Mechanik und Doppelspalt: Impulsübertrag auf beide Spalte!?! 19 Jun 2019 20:45 #52874

Also bei Kopenhagen muss ich auch immer an die dort gern assimilierten Substanzen denken, was den plötzlichen Kollaps durchaus erklären könnte

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