Kritische Fragen zur Quantentheorie

[DUCKFACE]

Dies ist eine Missinterpretation des radikalen Konstruktivismus (den die meisten eh nicht verstehen)

Meines Wissens besagt der radikale Konstruktivismus, dass die objektive Realität unserer Wahrnehmung nicht zugänglich sei, sondern dass das menschliche Gehirn eine Repräsentation des Realen konstruiere, die mitnichten mit der tatsächlichen Wirklichkeit kongruiert. Dass wir nicht alle Aspekte des prinzipiell Wahrnehmbaren erkennen können, demonstriert bereits das Faktum, dass Menschen außerstande sind, Ultraschallwellen, Magnetismus oder Radioaktivität wahrzunehmen. Zumindest gibt es manche Vogelspezies (Zugvögel), die das magnetische Welt der Erde "detektieren" können mittels eines "Magnetsinns". So orientieren sie sich bei ihren weiten Reisen. Der radikale Konstruktivismus ist für mich also eine folgerichtige Konsequenz, die auch zur Bescheidenheit in Bezug auf "die absolute Wahrheit" mahnt.

Einen Zusammenhang mit Quantensystemen und deren Zustandsreduktionen sehe ich an dieser Stelle aber nicht. Dass Materie und Energie permanent miteinander in Wechselwirkung treten, mag wohl niemand ernstlich dementieren...

 

[Joey]

Ja, das kann ich nachvollziehen und halte ich auch für plausibel.

Das ist auch sehr vereinfacht die Aussage der Dekohärenz-Deutung der QM, die Du schon erwäjhnt hast.

Du ziehst also in Erwägung, dass es sich bei der spezifischen Wahl der Zustandsreduktionen von Elementarteilchen um etwas Indeterminiertes und damit letztlich Unverursachtes handelt? Wie stellst Du da eine Kompatibilität mit dem Kausalitätsprinzip her, welches besagt, dass innerhalb unseres Universums jeder Effekt einer Ursache bedarf?

Ja, ich ziehe es in Betracht. Wieso sollte alles eine Ursache haben? Weil wir so ein Ursache-Wirkung-Denken haben?

Mit anderen Worten: Bei der makroskopischen Sphäre handelt es sich lediglich um einen Spezialfall der Quantenmechanik...

Ja, genau. Wenn man die Quantenmechanik für makroskopische Ebenen anwendet, kommt im mathematischen Grenzfall auch die newtonsche Mechanik raus.

 

[Joey]

Du ziehst also in Erwägung, dass es sich bei der spezifischen Wahl der Zustandsreduktionen von Elementarteilchen um etwas Indeterminiertes und damit letztlich Unverursachtes handelt? Wie stellst Du da eine Kompatibilität mit dem Kausalitätsprinzip her, welches besagt, dass innerhalb unseres Universums jeder Effekt einer Ursache bedarf?

Bevor meine Antwort im letzten Beitrag auf diese Frage falsch verstanden wird - und aus Erfahrung weiß ich, dass das inForen sehr gerne geschieht - will ich das noch etwas näher erläutern.

Nehmen wir das Beispiel eines instabilen Atomkerns. Die Ursache, warum er zerfällt, ist klar: Zu zerfallen ist ein energetisch günstigerer Zustand als der instabile Zustand vorher. D.h. der Zefall aht eine Ursache. Er hat nur nicht unbedingt einen direkten Anlass in Form einer versteckten Variable. Hier haben wir es u.U. mit einem Beispiel "echten Zufalls" zu tun. Eine Möglichkeit, die Einstein nicht mochte - daher sein Spruch "Gott würfelt nicht" - die aber durchaus in Betracht gezogen werden kann. Warum auch nicht?

 

[Gothaholic]

Ja genau so ists.

Was jetz an der Quantentheorie so geheimnisvoll sein soll weiss ich nicht:

Ein aotm gibt energie ab, weil ein elektron, welches vorher auf einem höherem energieniveau befunden hat, in ein niedriegeres, (welches es immer anstrebt) zurückfällt.
Diese dabei entstehende energie nennt man Quant.
je mehr energie das Atom beim rückfall des elektrons verloren hat, also abgiebt, desto "grösser" ist dieses Quant(=frequenz), (Energieerhaltungssatz)

Dieses Quant breitet sich vom diesem Atom weg mit lichtgeschwingigkeit in alle möglichen Richtungen aus( elktromagnetische welle zb licht) dabei kann es mit sich selbst überlichtschnell kommunizieren, da es ja genaugenommen nur EIN Teil ist.

Diese "kommunikation oder interferenz" aussert sich dadurch, das es nicht zwangsläufig nur gerade aus fliegt, also von sich selbst abgelekt wurde, ohne dabei energie (frequenz)zu verlieren

messe ich ein solches teilchen, so kann ich es entweder mit andern elektomagnetischen Quanten ( zb Spalt, der gemessen wird im doppelspalt), oder durch materie(eine wand, mein Auge, ein Radiogerät, das feriggericht in der mikrowelle, ein Photo, ein Atomkraftwerk, ein Verbrennungsmoror) und wird somi in raum und zeit festgelegt, und es ist wieder ein teilchen, mit der gleichen energie mit der es einst das Aton verlassen hat.

Eine elektromagnetische welle kann ich also nicht"direkt" messen, da man die wellenfunktion kolabieren lassen muss, um eben eine auswirkung in der determinierten welt haben zu können( kann nicht ein quant messen wenn es grad eine welle ist)

Bei dieser festlegung ist es so, das dieses besagte quant seinerseit ein atom trifft, und das elektron desselbinen in eine hoheren Energiezustand versetzt(photoelektrischer effekt), der dem entsspricht von welchem es ausgesendet wurde

die schwer verständliche sache ist offenbar die, dass ein quant zugleich ein teilchen( bei entstehen und verschwinden) dazwischen aber im Raum ausgebreitet ist, und mit sich selbst kommuniziert.(nur die welle ein und desselbe quants kann sich selbst beeinflussen, ohne dabei energie zu verlieren, und somit festgelegt zu sei) was aber auch nichts so unvorstellbares ist.

Ich sehe darin nichts "übersinnliches" noch wirklich unverständliches

 

[Gothaholic]

Gute beispiele zum ebenfalls momentanen kollabs der elektromagnetischen wellenfunktion ist zb Handytelefonieren und radio bzw fernsehen.
Bestimmte empfanger absorbieren bestimmte frequenzen.
könnte ich immer nur teile von quanten empfangen, würde sich die frequenz(energie eines quants) zb halbieren, so ich könnte ich keine frequenz im radio einstellen.

 

[DUCKFACE]

Was jetz an der Quantentheorie so geheimnisvoll sein soll weiss ich nicht:

1. Was ist das Vektorpotenzial beim Aharonov-Bohm-Effekt? Wie kann etwas ursprünglich als mathematisches Beschreibungsinstrument Initiiertes einen physikalisch realen Einfluss nehmen auf das Flussverhalten von Elektronen, die den Doppelspalt durchqueren? Außerhalb des Zylinders ist das Magnetfeld B 0, so dass die Kraftlinien der magnetischen Induktion nicht kausal für den dargelegten Effekt verantwortlich gemacht werden können. Einzig das mysteriöse Vektorpotenzial A kommt als ursächlicher Faktor in Frage, da dieses nirgends 0 sein soll...

2. Was sind Quantenverschränkungen? Auf welchem Wege wird ein Elementarteilchen auch über Distanzen von Lichtjahren hinweg instantan über den quantenmechanischen Zustand des Partnerteilchens informiert, so dass es simultan mit einer Spin-Modifikation reagieren kann? "Die Quanten sind einfach irgendwie verschränkt" ist selbstverständlich keine Aussage auf wissenschaftlichem Niveau, sondern lediglich eine Behauptung ohne jeden Erklärungswert.

3. Das Postulat des Wahrscheinlichkeitscharakters der Quantenphysik bedingt, dass Indeterminiertes als real existent zu betrachten ist. Zufall ist loglischerweise nicht prädisponiert, so dass das Universum in seiner Gesamtheit kein universell deterministisches Kausalmodell darstellt. Das halte ich schon für ziemlich imposant...

 

[ginseng]

Dann erklär es uns doch bitte, vor allem, warum dies eine Mißinterpretation sein soll.

Danke.

Meines Wissens besagt der radikale Konstruktivismus, dass die objektive Realität unserer Wahrnehmung nicht zugänglich sei, sondern dass das menschliche Gehirn eine Repräsentation des Realen konstruiere, die mitnichten mit der tatsächlichen Wirklichkeit kongruiert. Dass wir nicht alle Aspekte des prinzipiell Wahrnehmbaren erkennen können, demonstriert bereits das Faktum, dass Menschen außerstande sind, Ultraschallwellen, Magnetismus oder Radioaktivität wahrzunehmen.

Dem stimme ich zu

Der radikale Konstruktivismus ist für mich also eine folgerichtige Konsequenz, die auch zur Bescheidenheit in Bezug auf "die absolute Wahrheit" mahnt.

Dem nicht mehr. Nur wenn Wahrheit im althergebrachten philosophischem Sinn gesehen wird als Übereinstimmung vom Gedachten und dem Objekt und dies dann mit der Lois XIV - Methode verbreitet wird, dann wäre es eine berücksichtigungswerte These. Die Bescheidenheitsfrage stellt sich gar nicht, zumindest keinem Aufgeklärten.

Dann, wichtiger: das Selbstanwendungsproblem.

In unserem Alltag "beobachten" wir ständig, wie "messen" ständig, durch die elekrtomagnetischen Felder unserer Gedanken und Gefühle.
Somit erschaffen wir uns unsere Realität in jedem Moment neu, aus einer Vielzahl sich überlagernder Zustände.

Das ist eine esoterische Interpretation, du solltest sie in aller Konsequenz mal durchdenken. Ich mag es kaum schreiben, so lächerlich ist es und so falsch. Wenn es einen Unterschied gäbe, zwischen menschlicher, also seelischer Betrachtung und dem Messen, kann man ihn nachweisen. Wenn es keinen gibt, betrachtet sich alles selbst. Wo erschaffst du dann alles neu?

 

[Joey]

1. Was ist das Vektorpotenzial beim Aharonov-Bohm-Effekt? Wie kann etwas ursprünglich als mathematisches Beschreibungsinstrument Initiiertes einen physikalisch realen Einfluss nehmen auf das Flussverhalten von Elektronen, die den Doppelspalt durchqueren? Außerhalb des Zylinders ist das Magnetfeld B 0, so dass die Kraftlinien der magnetischen Induktion nicht kausal für den dargelegten Effekt verantwortlich gemacht werden können. Einzig das mysteriöse Vektorpotenzial A kommt als ursächlicher Faktor in Frage, da dieses nirgends 0 sein soll...

Ja, der Effekt ist in der Tat erstaunlich. Kein klassisch messbares Magnetfeld im Aufenthaltebereich der Teilchen, aber dennoch ein deutlicher Effekt im Interferenzmuster. Also muss das Vektorpotential - auch, wenn klassisch nicht messbar - eine physikalische Realität besitzen.

Da gibt es noch ganz andere seltsamere Effekte: Was ist die Phase der Wellenfunktion?

2. Was sind Quantenverschränkungen? Auf welchem Wege wird ein Elementarteilchen auch über Distanzen von Lichtjahren hinweg instantan über den quantenmechanischen Zustand des Partnerteilchens informiert, so dass es simultan mit einer Spin-Modifikation reagieren kann? "Die Quanten sind einfach irgendwie verschränkt" ist selbstverständlich keine Aussage auf wissenschaftlichem Niveau, sondern lediglich eine Behauptung ohne jeden Erklärungswert.

Die Lichtjahre sind übertrieben. Der Rekord liegt bei ein paar km. Und Verschränkungen sind sehr fragil. Ich bezweifle, dass sie über Jahre erhalten bleiben können ohne, dass zwischendurch mal eine Wechselwirkungs stattfinden, die sie zerstört.

Durch die QM-Verschränkung müssen wir evtl. ein paar der klassichen naiven Forderungen an die Realität bzw. eine sinnvolle Theorie aufgeben. Wenn die quantenmechanik eine lokale Theorie wäre - d.h. die messergebnisse hängen nur von den Raumeigenschaften bei der Messung ab - so wäre sie unvollständig und es würden versteckte Variablen existieren. Wenn sie vollständig ist, wovon wir ausgehen, müssen wir wahrscheinlich die Lokalität aufgeben. Damit ist die Relativitätstheorie allerdings nicht verletzt. Nachrichten lassen sich damit immernoch nicht überlichtschnell übermitteln.

Um das zu verdeutlichen ein gedankenexperiment: Angenommen Du hast zwei verschränkte Würfel. Du bist mit einem der beiden im Wohnzimmer und eine andere Person im Schlafzimmer. Ihr beide würfelt. Das Ergebnis wird das gleiche sein. Nun die Frage: Wie willst Du damit eine Nachricht vom Wohn- ins Schlafzimmer übernitteln? Das geht nicht. Auch bei den Quantenteleportations-Experimenten wird immernoch ein konventioneller Informationskanal, der die Lichtgeschwindigkeit nicht überschreiten kann, benötigt.

3. Das Postulat des Wahrscheinlichkeitscharakters der Quantenphysik bedingt, dass Indeterminiertes als real existent zu betrachten ist. Zufall ist loglischerweise nicht prädisponiert, so dass das Universum in seiner Gesamtheit kein universell deterministisches Kausalmodell darstellt. Das halte ich schon für ziemlich imposant...

Wieso? Weil es indeterminierte Prozesse im Universum gibt? Das sagt noch nicht viel über das ganze Universum aus. Wie ich schon schrieb: Im Makrokosmos werden dann die Wahrscheinlichkeiten zu Sicherheiten. Ob der Jupiter nun da ist oder ein paar Nanometer weiter links - im Rahmen seiner quantenmechanischen Möglichkeiten - macht den Braten nicht fett.

 

[DUCKFACE]

Also muss das Vektorpotential - auch, wenn klassisch nicht messbar - eine physikalische Realität besitzen.

Das physikalisch Reale ist definitonsgemäß jedoch etwas prinzipiell Messbares. Was ist denn eine nichtklassische Messung? Handelt es sich beim Vektorpotenzial also nicht um eine orphische Variante des Magnetismus? Falls nicht, müsste man schlussfolgern, dass pure Mathematik die Interferenzmusterbildung der Elektronen am Beobachtungsschirm beeinlusst?

Wenn sie vollständig ist, wovon wir ausgehen, müssen wir wahrscheinlich die Lokalität aufgeben.

Die Nonlokalität der Quantenmechanik erklärt allerdings noch immer nicht das Phänomen der Quantenverschränkung... Mir ist zumindest noch unklar, über welchen Mechanismus die beiden korrelierenden Teilchen miteinander "kommunizieren" bzw. in Verbindung stehen.

Damit ist die Relativitätstheorie allerdings nicht verletzt. Nachrichten lassen sich damit immernoch nicht überlichtschnell übermitteln.

Definiert man quantenmechanische Zustände als eine Information, so kann man aussagen, dass bei den Quantenkorrelationen die Informationen bezüglich der jeweiligen Quantenzustände projiziert werden - mit unendlicher Geschwindigkeit, sofern die Reaktion des verschränkten Teilchens tatsächlich instantan erfolgt, wie es im Allgemeinen postuliert wird.

Nun die Frage: Wie willst Du damit eine Nachricht vom Wohn- ins Schlafzimmer übernitteln?

Nachrichten konkreten Inhalts kann ich vermutlich tatsächlich nicht mit dieser Methode ins Nebenzimmer übertragen. Jedoch ist mein Partner im Nachbarraum stets darüber instruiert, welche Zahl ich gerade gewürfelt habe. Das impliziert meines Erachtens eine Übertragung von Informationen.

Auch bei den Quantenteleportations-Experimenten wird immernoch ein konventioneller Informationskanal, der die Lichtgeschwindigkeit nicht überschreiten kann, benötigt.

Ja, daher sind die Quantenteleportationen für mich von geringerer Relevanz. Mir genügen bereits die sibyllinischen Quantenkorrelationsprozesse.

 

[Joey]

Das physikalisch Reale ist definitonsgemäß jedoch etwas prinzipiell Messbares. Was ist denn eine nichtklassische Messung? Handelt es sich beim Vektorpotenzial also nicht um eine orphische Variante des Magnetismus? Falls nicht, müsste man schlussfolgern, dass pure Mathematik die Interferenzmusterbildung der Elektronen am Beobachtungsschirm beeinlusst?

Mit "klassisch Messbar" meine ich, dass das Vektorpotential nur dann einen Einfluss auf einen magnetischen Dipol hat, wenn es auch ein nicht-verschwindendes Magnetfeld erzeugt. Auf das Interferenzmuster in besagtem Experiment hat es auch ohne diese Eigenschaft einen Einfluss.

Die Nonlokalität der Quantenmechanik erklärt allerdings noch immer nicht das Phänomen der Quantenverschränkung... Mir ist zumindest noch unklar, über welchen Mechanismus die beiden korrelierenden Teilchen miteinander "kommunizieren" bzw. in Verbindung stehen.

Dadurch, dass Du nach einem mechanismus fragst, denkst Du schon wieder im Rahmen einer lokalen Theorie.

Definiert man quantenmechanische Zustände als eine Information, so kann man aussagen, dass bei den Quantenkorrelationen die Informationen bezüglich der jeweiligen Quantenzustände projiziert werden - mit unendlicher Geschwindigkeit, sofern die Reaktion des verschränkten Teilchens tatsächlich instantan erfolgt, wie es im Allgemeinen postuliert wird.

Nun, wir wissen nicht, wie schnell dieser Informationsaustausch wirklich stattfindet. In der klassischen Quantenmechanik wird er instantan postuliert. Ich weiß allerdings nicht, wie es in der Quantenelektrodynamik aussieht - der erste erfolgreiche Versuch, Quantenmechanik und spezielle Relativitätstheorie miteinander zu verbinden. Und, sollte es eines Tages mal geingen, die QM und die allgemeine Relativitätstheorie zu kombinieren... wer weiß, was da dann rauskommt. Unsere Messungen sehen nach Überlichtgeschwindigkeit aus. Allerdings muss man dabei auch beachten, dass bei allen diesen Experimenten auch ein konventioneller Informationskanal besteht. Schaltet man den ab, verschwinden auch die Korrelations-Muster. Sowit ich mich an die Original-Artikel von Zeilinger et al. erinnere, haben sie das auch versucht.

Nachrichten konkreten Inhalts kann ich vermutlich tatsächlich nicht mit dieser Methode ins Nebenzimmer übertragen. Jedoch ist mein Partner im Nachbarraum stets darüber instruiert, welche Zahl ich gerade gewürfelt habe. Das impliziert meines Erachtens eine Übertragung von Informationen.

Nein, in der Tat weißt Du auch das nicht. Denn Du weißt ja nicht, ob er überhaupt gewürfelt hat. Du kannst nur sagen: "Angenommen mein Partner hat auch gewürfelt und wir würden darüber reden. Dann würde er mir sagen, dass er die gleiche Zahl gewürfelt hat."

Ja, daher sind die Quantenteleportationen für mich von geringerer Relevanz. Mir genügen bereits die sibyllinischen Quantenkorrelationsprozesse.

Wie gesagt: Ohne zusätzlichen Infokanal funktioniert das auch nicht.