ganz einfach: in der Quantenmechanik verändert man den Zustand durch die Beobachtung!
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aber nicht für den beobachter aussen , denn der kann ja mit dem beobachter drinnen keine Information austauschen.
Semjon.
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Wie schon in vorherigen Artikeln gesagt wurde, befindet sich
ein Quant, solange *keiner* zuschaut i.a. in einem sogenannten
ueberlagerten Zustand, d.h. dass z.B. die Katze mit 30%iger
Wahrscheinlichkeit lebendig und 70%iger tot ist. Der
Beobachter „zerstoert“ diesen Zustand indem er nachschaut oder
misst. Ein Messergebnis ist eindeutig und *eine* konkrete
Messung kann nur in diesem Beispiel ergeben tot *oder*
lebendig. In diesem Sinne heisst „Zerstoeren des Zustands“
festlegen auf einen bestimmten, gemessenen Wert.
Ok, so weit habe ich damit kein Verständnisproblem aber was ist denn jetzt als Messung definiert. Das ist finde ich ein unglaublich irreführender Begriff. Als Außenstehender bekommt man den Eindruck, Quanten würden immer dann einen konkreten Zustand annehmen wenn eben mal einer hinschaut - was natürlich nicht sein kann. Also was ist eine Messung? Eine Wechselwirkung beliebiger Art?
Im übrigen: Der Quantenphysik liegt ja offensichtlich eine Warscheinlichkeitsrechnung zugrunde. Ist die Überlagerung mehrer Zustände deswegen nicht vielleicht nur eine mathematische Kuriosität und nicht Realität?!
Florian
Nein, so nicht
Hallo,
ich verfolge auch immer wieder die sich 2 monatlich
wiederholende Katzen-Diskusion.
Ich mache dieses „Experiment“: Ich nehme ein Blatt Papier und
sage, es hat den Zustand weiß.
Dann male ich mit einem Buntstift rote Striche über den Bogen
und behaupte, es hat nun zwei Zustände: den Zustand „weiß“ und
den Zustand „rot“ - gleichzeitig.
Nein, so wie es vorhergehend schon beschrieben wurde,
geht es nicht um das was Du vorher schon gemacht oder
beobachtet hast. Dei Blatt ist einfach weiß mit roten Strichen.
Dein Blatt wäre eher eine „Schrödinger Katze“ wenn Du es
weiß in den Kasten tust, in dem sich noch rote Farbe befindet,
die irgendwann -> zufällig
Hallo Florian,
puh, gute Fragen… I’ll try:
was
ist denn jetzt als Messung definiert. Das ist finde ich ein
unglaublich irreführender Begriff. Als Außenstehender bekommt
man den Eindruck, Quanten würden immer dann einen konkreten
Zustand annehmen wenn eben mal einer hinschaut - was natürlich
nicht sein kann. Also was ist eine Messung? Eine
Wechselwirkung beliebiger Art?
Eine Wechselwirkung, so man Information ueber den Zustand des Quants gewinnt. Hierbei aendert man aber den Zustand des Quants. Bei beliebiger Wecheselwirkung, ohne dass man was erfaehrt, wuerden einfach die Moeglichkeiten, in denen das Quant gefunden werden kann, weiter auffaechern.
Im übrigen: Der Quantenphysik liegt ja offensichtlich eine
Warscheinlichkeitsrechnung zugrunde. Ist die Überlagerung
mehrer Zustände deswegen nicht vielleicht nur eine
mathematische Kuriosität und nicht Realität?!
Hier kommen wieder die verschiedenen Deutungen der Quantenmechanik ins Spiel. Solange man ueber den Zustand nichts genaues weiss, muss man annehmen, das jeder moegliche Zustand Realitaet haben koennte - mit seiner gegebenen Wahrscheinlichkeit…
Wenn man will, kann man natuerlich sagen, dass die Ueberlagerung verschiedener Zustaende ein mathematisches Konstrukt ist. Aber die Quantenmechanik ist eben nur eine Theorie, die, wie jede gute Theorie, versucht die Natur so gut wie moeglich zu beschreiben und auf grund von vorangegangenen Messungen Vorhersagen zu machen - und das geht im Fall von Quanten eben nur mit Wahrscheinlichkeiten.
Viele Gruesse
Ingo
Hi,
Als Außenstehender bekommt
man den Eindruck, Quanten würden immer dann einen konkreten
Zustand annehmen wenn eben mal einer hinschaut - was natürlich
nicht sein kann.
Genau das ist der Denkfehler. Das ist genau so! Du denkst das Quant sei in irgendeinem Zustand auch wenn keiner hinsieht. Das ist es aber gerade nicht! Es gibt keine Information die der Messende nicht kennt.
Max
Aber wie gesagt, nur das Beobachtete ist von
Relevanz für die Quantenphysik.Nicht nur für die Quantenmechanik, sondern für die gesamte
Naturwissenschaft.
Ist klar.
Ich hatte lediglich gemeint, daß die Quantenphysik noch
einen Schritt weitergeht. Genau genommen ist es in der
Quantenphysik falsch, von einem Ding wie einem Elektron
auszugehen. Unsere Bequemlichkeit tut das, und ohne Zweifel
hat das auch seinen Nutzen/Berechtigung. In der Quantenphysik
müßte man korrekterweise von einem Meßergebnis ausgehen,
welches man als „Elektron“ (oder was auch immer) bezeichnet.
Sie geht nicht von der Existenz von Dingen wie Elektronen
aus (wie das die klassische Physik tut). In dem Sinne haben
auch Überlagerungen aus mehreren Zuständen in der Quantenphysik
nur den Zweck, Möglichkeiten von Beobachtungen zu beschreiben.
Das Problem bei Schrödingers Katze besteht
darin, daß eine gleichzeitig tote und lebendige Katze noch nie
beobachtet wurde und deshalb eine Theorie, die einen solchen
Zustand postuliert auf sehr wackeligen Beinen steht.
Angenommen, diese Theorie würde eine Katze in jeder Hinsicht
richtig beschreiben, wäre dann die Annahme, wenn auch nicht durch
Beobachtung bestätigt, als korrekt einzustufen?
In der Quantenwelt sieht das anders aus. Dort kann man
experimentell nachweisen, daß ein Objekt in einem einzigen
Experiment zwei gegensätzliche Zustände zugleich einnehmen
kann.
Wäre schön, mal ein Beispiel zu nennen. Mir fällt auf Anhieb
keines ein.
MEB
niemand hindert dich daran in die Kiste zu steigen
Die Versuchsbedingungen hindern mich daran. Die besagen nämlich unmißverständlich, daß der Beobachter draußen bleiben muß.
was außen und was innen ist, ist lediglich eine frage des
beobachters.
Dummerweise müssen wir als Beobachter in der Quantenmechannik immer draußen bleiben und können auch keine Beobachter befragen, die im Inneren des Systems sitzen, bevor wir selbst hineingesehen (und es damit verändert) haben.
In der Quantenphysik
müßte man korrekterweise von einem Meßergebnis ausgehen,
welches man als „Elektron“ (oder was auch immer) bezeichnet.
Das wäre natürlich er ultra-korrekte Weg. Es ist allerdings nicht falsch das Meßergebnis einfach „Elektron“ zu nennen, solange man weiß, wovon man spricht.
Angenommen, diese Theorie würde eine Katze in jeder Hinsicht
richtig beschreiben, wäre dann die Annahme, wenn auch nicht
durch
Beobachtung bestätigt, als korrekt einzustufen?
Wenn diese Theorie prognosefähig wäre, also den Zustand, in dem ich die Katze beim öffnen des Kastens vorfinde richtig vorhersagen könnte, wäre sie der quantenmechanischen Sichtweise vorzuziehen. Wenn sie das nicht kann, dann ist sie aus naturwissenschaftlicher Sicht ungeeignet, weil sie das Experiment nicht besser beschreibt, als die bisherige Theorie, dafür aber den Nachteil hat, daß sie mit Parametern operiert, die nicht überprüfbar sind.
Wäre schön, mal ein Beispiel zu nennen. Mir fällt auf Anhieb
keines ein.
Mir fällt spontan der Nachweis für den Welle-Teilchen-Dualismus ein: Man schießt einzelne Photonen durch einen Doppelspalt hinter dem eine Reihe von Sekundärelektronenvervielfachern angebracht sind. Dabei wird jedes Photon in einem der SEVs einen diskreten Impuls auslösen, was beweist, daß es Teilcheneigenschaften hat. Summiert man alle Impulse aller SEVs, dann ergibt sich aber ein Inteferenzmuster, welches beweist, daß die Photonen gleichzeitig Welleneigenschaften haben. Die einzelnen Photonen sind also als Welle durch den Spalt gewandert und gebeugt worden, haben hinter dem Spalt mit sich selbst interferiert und sind dann als diskretes Objekt im SEV eingeschlagen. Das läßt sich nur dadurch erklären, daß sie Welle und Teilchen zugleich sind, obwohl sich diese Eigenschaften in der makroskopischen Welt so sehr unterscheiden wie Leben und Tod von Schrödingers Katze.
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Eigentlich sind wir uns ja einig, und ich fasse nur noch mal kurz zusammen:
Die Katze, als „Beobachter“ des zerfallenden Atoms, wird nie in die Verlegenheit kommen, sich in einem halbtoten Zustand zu befinden. Durch die „Beobachtung“ des Zerfalls des Atoms stirbt sie, und zwar sofort, wenns zerfällt.
Der Mensch aussen, der nicht in die Kiste reinsehen kann, muß die Wirklichkeit (diese ist rein subjektiv) durch eine Überlagerung der zwei Zustände tot und lebendig beschreiben. Erst wenn er die Kiste aufmacht, wird auch er zum Beobachter, für ihn entscheidet sich die Lage erst dann, auch wenn sich im nachhinein herausstellt, daß die Katze schon 5 Minuten tot war, bevor er nachgeschaut hat.
Wäre die Kiste mit Beobachter in einem geschlossenen Raum, dann können die Leute im Nebenraum auch nichts aussagen (überlagerung der zwei möglichen Zustände), bis sie die Tür öffnen und nachschauen.
Dieses Spielchen mit den immer weiter verschachtelten Beobachtern kann man natürlich beliebig fortsetzen.
Grüße,
Semjon.
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die Wirklichkeit (diese ist rein subjektiv)
Im Prinzip schon, aber nicht ganz. Die Tatsache, daß man nichts beobachtet, solange der Kasten zu ist und die Katze nach dem öffnen tod oder lebendig vorfindet, stellt sich für den Beobachter durchaus objektiv dar. Die Frage was subjektiv und objektiv ist, hängt also auch vom Standpunkt ab :o)
Dieses Spielchen mit den immer weiter verschachtelten
Beobachtern kann man natürlich beliebig fortsetzen.
Die Frage ist nur, ob das irgendeinen praktischen Nutzen hat - ob es also Systeme gibt, bei denen eine derart komplizierte Sichtweise notwendig ist.
Nachdem ich fast alle Antworten zu diesem Thema durchgelesen habe moechte ich gerne meinen Senf dazu geben. 
Wenn ich richtig verstanden habe ist ein Ausgangspunkt bei der ganzen Ueberlegung, dass eine keine objektive Wahrheit gibt, sondern nur eine subjektive die dann natuerlich vom Beobachter abhaengt. Denn objektiv gesehen ist die Katze im Karton entweder tot oder lebendig, auch wenn ich als Aussenstehender den Zustand nicht kenne. Subjektiv kann man dass als Ueberlagerug definieren, objektiv gesehen ist es meiner Meinung nach unsinnig…
Gruss Abe…