Hallo liebe Experten,
ich bin vollkommen „blöde“, was Physik betrifft. Nun habe ich einen Roman gelesen, in dem die „Quantentheorie“ als das beschrieben wird, was Einstein uneingeschränkt abgelehnt habe. In diesem Zusammenhang habe Einstein auch formuliert: „Gott würfelt nicht.“
Weiter heißt es: „Im Herzen der Quantenwelt herrschte nicht nur die Idee vor, dass Ereignisse ungewiss waren, sondern auch, daß zwei Objekte - sagen wir einmal, zwei Elektronen - zueinander über die bekannten Gesetze von Raum und Zeit unmittelbar beeinflussen konnten.“
Damit steht wohl auch Einsteins Ausdruck der „spukhaften Fernwirkung“ in Zusammenhang? Was genau hat er damit gemeint? Und warum brachte Einstein das Ganze mit einem Gott, der nicht würfle in einen Zusammenhang?
Ist es mittlerweile bewiesen, dass Einstein damit Recht/ nicht Recht hatte?
Und wie muss/ kann man sich das vorstellen? Dass zwei Elektronen, die (auch unvorstellbar weit) voneinander entfernt sind, sich dennoch sozusagen in einer Art „Kommunikation“ zueinander befinden?
Wer kann mir dazu etwas sagen - in Worten, die ich als absoluter Laie verstehen könnte?
MfG - iceage
Hi iceage.
Versuchen wir es mal – ganz einfach 
Einstein hatte einige grundlegenden „Charakterzüge“ der (damals noch jungen) Quantenmechanik und damit die Quantenphysik als „gelungenes“ Theoriengebilde nicht anerkannt und geriet darüber auch mit den Quantentheoretikern Heisenberg, Bohr etc. in Streit. Zwei dieser Eigenschaften hast Du angesprochen: Verschränkung bzw. Superposition und Zufall.
Kommen wir als erstes zur Verschränkung bzw. Superposition. Superposition bedeutet eine gleichzeitige Überlagerung von eigentlich unterschiedlichen Zuständen. Folglich dürfen diese nicht mehr getrennt betrachtet werden sondern müssen als ein Gesamtzustand angesehen werden. Diese Überlagerung von zwei Zuständen hält so lange an, bis sie (z.B. durch einen Messakt) „zerstört“ wird. Verschränkung bezieht sich nun auf Quantensysteme an verschiedenen Orten. Verschränkte Teilchen bilden sozusagen einen Gesamtzustand (in Überlagerung) und können nicht einzeln betrachtet werden. Jedes Teilchen verhält sich in Abhängigkeit von dem/den anderen Teilchen. Das passiert augenblicklich – und das hat Einstein als „spukhafte Fernwirkung“ abgekanzelt. Das ist im Übrigen keine Verletzung der Beschränkung der Informationsübertragungsgeschwindigkeit (ergibt sich aus Einsteins Spezieller Relativitätstheorie), da es eben „einen“ überlagerten GESAMTzustand (also Deine „Kommunikation“) gibt.
„Gott würfelt nicht“ war Einsteins Einwand gegen die zweite grundlegende Eigenschaft der Quantenphysik: den Zufall. Die Standardinterpretation (es gibt auch anders lautende Auffassungen) besagt, dass in der Quantenphysik ein objektiver Zufall vorzufinden ist. Die Nichtentscheidbarkeit eines bestimmten Zustands bzw. einer bestimmten Entwicklung in Quantensystemen ist nicht auf eine unzureichende Informationslage oder ungenügende Rechenmethoden zurückzuführen, sondern von prinzipieller Natur. Metaphorisch würfelt Gott, es herrscht also der ontologisch reale Zufall. Dem widersprach Einstein.
Einstein wurde widerlegt, seine Einwände sind (in der Standardinterpretation) haltlos.
Gruß
Vielen Dank für Deine ausführlichen Erklärungen!
Ist es so, dass die „zerstörte“ Verschränkung im Grunde weiter besteht, trotzdem die Überlagerung ja nicht mehr gegeben ist?
Wie ist dabei der Begriff vom „Raum“ definiert?
Wenn es eine Art Übertragung ist, dann wäre diese zeitlich nicht messbar? Wie erklärt sich diese Augenblicklichkeit?
In der Quantenphysik legt man also den Zufall sozusagen gesetzmäßig zugrunde? Das hieße also, es ließe sich nicht alles berechnen - und erklären? Einstein hingegen war insofern eher ein Mathematiker? Denn wenn man keine Zufälle gelten lässt, muss man doch davon ausgehen, dass sich alles (voraus-)berechnen lässt?
Warum eigentlich wollte Einstein diese Forschungen nicht anerkennen? War es eine Art Ehrgeiz, eines Tages zu einer Erklärung zu kommen, die eben die Quantenphysik für ihn nicht hergab wegen des leidlichen „Zufalls“?
Mit Bitte um Geduld gegenüber meiner vollkommenen Unwissenheit!
Gruß - iceage
Ja, es ist so, dass in der Quantenmechanik der Zufall als „Gesetzmäßigkeit“ vorherrscht. Das bedeutet aber beileibe NICHT, dass dies „unmathematisch“ ist. Man kann mit statistischen/probabilistischen mathematischen Mitteln sehr wohl rechen – und physikalisch (fast) alles auch erklären. Ich kann aber eben für den EINZELfall keine konkrete Vorhersage treffen.
Von daher war Einstein nicht „eher“ Mathematiker als die anderen, aber er war – da hast Du Recht – der Auffassung, man müsste alles (zumindest prinzipiell) berechnen und in dem Sinne auch – und das ist ganz wichtig – voraussagen können. Diese Position resultierte aus seiner persönlichen Haltung, die zu seiner Zeit (noch) sehr üblich war: ganz in der Tradition beispielsweise Spinozas (der Zufall als Asyl der Unwissenheit), von Laplace und der gesamten klassischen Physik war Einstein ein Anhänger des Determinismus. Aus diesem Grund versuchte Einstein in der Tat, die „Fehler“ der Quantenmechanik aufzudecken. Dazu kommt übrigens noch ein weiterer Punkt: die Quantenmechanik und die Allgemeine Relativitätstheorie (Einstein) sind nicht direkt kompatibel. Obwohl beide einwandfreie empirische Ergebnisse generieren, gibt es unüberbrückbare Differenzen bei der Vereinigung beider Theorien. Diese Arbeit, an der schon Einstein im Prinzip hing, ist noch heute ein ganz elementarer Zweig der Forschung in der Physik. Das ist nämlich genau das, was uns im Moment unter den Namen „(Super)Stringtheorie“, „Supersymmetrie“, „Quantengravitation“ usw. begegnet (vgl. den LHC).
Noch ein Punkt zur „Übertragungsgeschwindigkeit“ bzw. Augenblicklichkeit. Diese „Augenblicklichkeit“ (deren „Übertragung“ experimentell nachgewiesen zumindest um viele 1000 Mal schneller als Lichtgeschwindigkeit ist) entsteht dadurch, dass es ein „gemeinsames“, ein und dasselbe System ist, so dass keine Übertragung „zwischen“ Systemen erfolgt.
Viele Grüße
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Vielen Dank für deine weiteren Ausführungen!
Was diese „Augenblicklichkeit“ betrifft: Der Gedanke einer „Fernwirkung“ läge insofern einer (nicht zutreffenden) Vorstellung von der Begrenzung durch die Lichtgeschwindigkeit zugrunde?
Na, ich habe mir jetzt mal ein Buch dazu besorgt. Von Detlev Ganten. Ich hoffe, dass ich dann noch etwas mehr von diesen Dingen begreifen werde.
MfG - iceage
Was diese „Augenblicklichkeit“ betrifft: Der Gedanke einer
„Fernwirkung“ läge insofern einer (nicht zutreffenden)
Vorstellung von der Begrenzung durch die Lichtgeschwindigkeit
zugrunde?
Da muss man nun sehr vorsichtig sein, aber ich glaube, Du hast es richtig verstanden: die (endliche) Lichtgeschwindigkeit c behält als Grenzgeschwindikeit für („jegliche“) Übertragungen ihre volle Gültigkeit - sie ist hier praktisch fehl am Platze, da es sich um keine „Übertragung“ handelt.
Viel Grüße