15.05.2018
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Quantenmechanik Schrödingers Katze Zustand Wellenfunktion • AzS (28) | Josef M. Gaßner

In der Reihe von Aristoteles zur Stringtheorie haben wir die Tür zur Quantenmechanik weit aufgestoßen. Bevor wir hindurchgehen, benötigen wir wertvolles Rüstzeug - eine klare Vorstellung zu den Begriffen quantenmechanischer Zustand, Wellenfunktion, Kohärenz und Dekohärenz, Aufenthaltswahrscheinlichkeit, Kollaps der Wellenfunktion, Messprozess und Superposition (Überlagerung). Als prominentes Beispiel klären wir das scheinbare Paradoxon "Schrödingers Katze" und führen die gewöhnungsbedürftige Schreibweise der Quantenmechanik ein.

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  • Schwierigkeitsgrad:
  • Dauer (min.): 32
  • Format/Stil: Josef M. Gaßner solo
  • Grundlagen: Quantenmechanik
  • Serien: Von Aristotheles zur String-Theorie

Personen in dieser Konversation

  • Ich habe mir gerade noch einmal dieses Video angeschaut. Vieles wird jetzt deutlicher. Nicht einsehbar finde ich jedoch die Erklärung zu "Schrödingers Katze". Vor diesem Punkt in Video wurde immer darauf hingewiesen, dass es um Wahrscheinlichkeiten geht, und dass, wenn man mit Wahrscheinlichkeiten arbeitet, es immer um viele gleichartige Objekte ("Ensembles" im O-Ton) geht. Bei der Katze wechselt Josef Gaßner nur zu einem Einzelobjekt und versucht die Dekohärenz mit permanten internen Wechselwirkungen zu erklären. Das ist nicht konsitent.

    Die Wahrscheinlichkeit, um dies es in diesem Experiment geht, ist doch zunächst einmal die, wie viele Katzen man beim Öffnen der Kiste tot und wie viele man lebendig vorfindet. Diese Wahrscheinlichkeit wird m.E. korrekt durch die Überlagerung beider Zustände wieder gegeben. Diese Überlagerung sagt nichts über das Wesen der Katzen aus! Die Behauptung, die Katze könne nicht "habltot" sein (wegen der Dekohärenz), also welche, "Zustände" eine Katze annhemen kann, bedarf weitergehenden Wissen und hat mit dem eigentlichen Experimetn nicht zu tun. Das "Mysterium" entsthet durch die unsachgerechte Vermischung zweier Modelle.

    Gleiches gilt natürlich auch für Quantenobjekte (wie übrigens sehr sauber heraus gearbeitet wurde). Auch dort findet man ein Teilchen, wenn man nachschaut (misst) immer in einem konkreten Zustand (z.B. Ort), niemals verschmiert!

  • Hallo,

    Man meint den Eindruck zu bekommen, Dr. Gaßner freut sich von Mal zu Mal mehr. Dabei uiuiuiii, kommen wir doch etwas total Unanschaulichem, vielmehr Unvorstellbarem, vielmehr Unfaßbarem immer näher.
    Und mancher denkt, dass das wohl an seinem Unwissen liegen könnte, noch nicht so tief in die Physik eingedrungen zu sein. Aber ALLEN geht das so, einschließlich der besten Physik-Koryphäen. Und ein Niels Bohr ließ sich dann zu so einem Satz wie am Ende zitiert hinreißen. Und ein Einstein schrieb ungläubig in einem Brief an Max Born: "Die Quantenmechanik ist sehr achtunggebietend. Aber eine innere Stimme sagt mir, daß das noch nicht der wahre Jakob ist. Die Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten bringt sie uns kaum näher. Jedenfalls bin ich überzeugt, daß der nicht würfelt."
    -> Aber wenn es nicht Gott ist, so ist es zumindest die Natur, die würfelt.

    Auf 'Urknall, Weltall und das Leben' gab es bereits mal das Video "Quantenmechanik - Doppelspalt, Verschränkung und Nichtlokalität", das ich in diesem Zusammenhang sehr empfehlen möchte:
    https://urknall-weltall-leben.de/news/item/88-quantenmechanik-doppelspalt-verschraenkung-und-nichtlokalitaet.html

    Verrückteste Sachen kann man sich da ausdenken:
    Vor dem Doppelspalt eine ganz anders wabernde Wahrscheinlichkeit als hinter dem Doppelspalt. Macht man den Spalt schmaler, sodass die Wellenlänge des Photons eine Rolle spielt, so erscheint ein Photon größerer Wellenlänge als Peak, eines kürzerer Wellenlänge als Interferenzmuster.
    Hat man einen Drei(!)fachspalt und stellt mittels Messung an nur einem Spalt fest, dass das Photon nicht durch diesen Spalt kam, erzeugt es ein Interferenzmuster über die verbliebenen zwei Spalte. Und eines, das dort detektiert wurde, einen Peak.

    Die provokante Frage "Existiert der Mond auch dann, wenn keiner hinsieht?" hingegen kann man eindeutig mit "Ja, er existiert" beantworten: Es ist ein makroskopisches Objekt, das unablässig vielen Wechselwirkungen ausgesetzt ist. Bei sehr kleinen Objekten mit sehr seltenen Wechselwirkungen allerdings eine berechtigte Frage: Nur noch ein über die Raumzeit verschmiertes Etwas von Energie.

    Grüße, Zweistein

  • Vieln Dank, Herr Gaßner, für den hervorrgenden Vortrag!

    Wieso stellt der Spalt bzw. die beiden Spälte, durch die sich die wabernde Wahrscheinlichkeitswelle des Photons durchzwängt, nicht betreis eine Messung dar und lässt die Kohärenz kollabieren? Das Teilchen wechselwirkt doch z. B. mit den Rändern des Spalts.

    Viele Grüße
    F.