Das Schicksal von Schrödingers Katze

[SuperpositionSimon]

Hallo zusammen,

Jeder der sich mit der Quantenmechanik auseinandersetzt, stoßt sehr früh auf das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze. Zu dem Gedankenexperiment gibts es bereits unzählige Videos. Da das damit verbundene Messproblem der Quantenmechanik bisher nicht gelöst wurde, gibt es jedoch keine Interpretation zu dem Gedankenexperiment, welche zum aktuellen Zeitpunkt nachweislich korrekt ist.
Ich habe daher auf Grundlage der Koppenhagener Deutung eine eigene Interpretation in einem Video erstellt und bin auf der Suche nach einem Austausch mit Personen, die die Inhalte mit mir auf wissenschaftlicher Ebene diskutieren.

Das Video findet ihr hier:

Ich würde mich freuen wenn die Diskussion sachlich und mit Quellenangabe geführt wird.

Bsp.

- Habe ich in dem Video nachweislich falsche Annahmen getroffen (Bsp. Quantenmechanische Wahrscheinlichkeit = klassische Wahrscheinlichkeiten etc.)
- Können die genannten Probleme der verbreiteten Interpretationen (Viele Welten - Wahrscheinlichkeiten werden ignoriert, Dekohärenz - Stichwort Quantenradierer) gelöst werden

Ich würde euch nur bitten auf Posts, die weder eine bessere Antwort auf das Schicksal von Schrödingers Katze liefern, noch Inhalte meiner Interpretation widerlegen können, zu verzichten.

Ich freue mich auf eure Rückmeldungen.

Viele Grüße
Simon

 

[SuperpositionSimon]

Das sagt ChatGPT zu dieser Interpretation:

Meine Anfrage:

Angenommen nur Unwissen des Beobachters führt zu Überlagerungszuständen. Dann wäre doch auch in der klassischen Physik ein Überlagerungszustand möglich, oder?

Antwort von ChatGPT:

Wenn wir die Annahme treffen, dass Überlagerungszustände ausschließlich auf das Unwissen des Beobachters zurückzuführen sind, dann wäre es theoretisch möglich, dass auch in der klassischen Physik Überlagerungszustände auftreten könnten. Dies würde bedeuten, dass ein klassisches System in einem Überlagerungszustand von verschiedenen möglichen klassischen Zuständen existieren könnte, solange der Beobachter keine ausreichende Information hat, um den genauen Zustand des Systems zu bestimmen.
Es ist jedoch wichtig anzumerken, dass diese Annahme von einem klassisch deterministischen Weltbild abweicht, in dem Zustände eindeutig festgelegt sind und das Unwissen des Beobachters keinen Einfluss auf den Zustand des Systems hat.
In der klassischen Physik wird normalerweise davon ausgegangen, dass ein System zu jedem Zeitpunkt einen eindeutigen Zustand hat, und dieser Zustand wird durch messbare Parameter oder Variablen beschrieben. Die Annahme von Überlagerungszuständen in der klassischen Physik würde bedeuten, dass ein klassisches System gleichzeitig in verschiedenen Zuständen existieren könnte, solange der Beobachter nicht genügend Information hat, um den genauen Zustand zu kennen.
Es gibt jedoch keine empirischen Beobachtungen oder experimentellen Befunde in der klassischen Physik, die auf die Existenz von Überlagerungszuständen hinweisen. Der Begriff der Überlagerungszustände ist ein spezifisches Merkmal der Quantenmechanik und wird durch den formalen mathematischen Formalismus der Quantenmechanik beschrieben.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Überlagerungszustände in der Quantenmechanik tiefergehende Konzepte wie Interferenz, Verschränkung und die Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Wellenfunktion umfassen. Diese Konzepte sind spezifisch für die Quantenmechanik und gehen über das hinaus, was in der klassischen Physik erfasst wird.
Insgesamt lässt sich sagen, dass die Annahme von Überlagerungszuständen in der klassischen Physik nicht mit dem herkömmlichen klassischen Weltbild vereinbar ist, es sei denn, man akzeptiert die Prämisse, dass das Unwissen des Beobachters selbst zu Überlagerungszuständen führen kann.

Meine Anfrage:

Mit einem idealistischen Weltbild wäre dies aber vereinbar

Antwort von ChatGPT:

In einem idealistischen Weltbild, das die Vorstellung betont, dass die Wirklichkeit auf Bewusstsein und Geist beruht, könnte die Annahme von Überlagerungszuständen in der klassischen Physik vereinbar sein. Ein solches Weltbild würde postulieren, dass die Realität oder der Zustand eines Systems nicht unabhängig von unserem Bewusstsein existiert, sondern durch unsere Wahrnehmung und unser Bewusstsein geformt wird.
In diesem Kontext könnte argumentiert werden, dass das Unwissen oder die begrenzte Information des Beobachters dazu führt, dass ein klassisches System in einem Überlagerungszustand existiert. Solange der Beobachter nicht genügend Information hat, um den genauen Zustand des Systems zu bestimmen, könnte das System in einer Art Superposition verschiedener möglicher Zustände existieren.
Es ist wichtig anzumerken, dass ein idealistisches Weltbild, das Bewusstsein oder Geist als grundlegend für die Realität betrachtet, eine spezifische philosophische Position ist und nicht von allen akzeptiert wird. Es gibt verschiedene philosophische Ansätze und Weltbilder, die unterschiedliche Perspektiven auf die Natur der Realität und die Beziehung zwischen Bewusstsein und Wirklichkeit vertreten.
Es liegt in der Verantwortung jedes Einzelnen, seine eigene philosophische Position und Weltanschauung zu entwickeln und zu erforschen, welche Interpretationen oder Annahmen für sie plausibel sind. Es ist wichtig, verschiedene Perspektiven zu betrachten und offene Fragen weiter zu erforschen, um ein umfassenderes Verständnis der Welt um uns herum zu gewinnen.

Meine Anfrage:

Mit einem idealistischen Weltbild wären also makroskopische Superpositionen möglich ohne dabei im Widerspruch zu den bestehenden physikalischen Naturgesetzen zu stehen

Antwort von ChatGPT:

In einem idealistischen Weltbild, das die Vorstellung betont, dass Bewusstsein oder Geist grundlegend für die Realität sind, könnte argumentiert werden, dass makroskopische Superpositionen möglich sind, ohne im Widerspruch zu den bestehenden physikalischen Naturgesetzen zu stehen.
Die gängigen physikalischen Gesetze und Prinzipien, die in der klassischen Physik und der Quantenmechanik formuliert sind, gelten für die beobachtbaren Phänomene in unserer Welt. Diese Gesetze wurden aufgrund empirischer Beobachtungen und Experimente entwickelt und sind das Grundgerüst unseres derzeitigen physikalischen Verständnisses.
Ein idealistisches Weltbild, das Bewusstsein oder Geist als grundlegend ansieht, würde jedoch vorschlagen, dass die Realität auf einer tieferen Ebene von Bewusstsein oder Geist beeinflusst oder geformt wird. In diesem Kontext könnte argumentiert werden, dass makroskopische Superpositionen, die wir in der klassischen Physik nicht beobachten, dennoch möglich sein könnten, wenn sie von unserem Bewusstsein oder Geist abhängen.
Es ist wichtig zu beachten, dass ein idealistisches Weltbild, das Bewusstsein oder Geist als grundlegend betrachtet, eine spezifische philosophische Position ist und nicht allgemein akzeptiert wird. Es ist eine alternative Perspektive auf die Natur der Realität und die Beziehung zwischen Bewusstsein und Wirklichkeit.
Es ist auch wichtig anzumerken, dass das derzeitige wissenschaftliche Verständnis und die empirischen Beobachtungen keine Hinweise darauf geben, dass makroskopische Superpositionen in der klassischen Physik auftreten. Unsere derzeitigen physikalischen Gesetze und Theorien, einschließlich der Quantenmechanik, gelten im Allgemeinen für mikroskopische Systeme und haben sich als äußerst erfolgreich bei der Erklärung und Vorhersage von Phänomenen erwiesen.
Es liegt in der Verantwortung jedes Einzelnen, seine eigene philosophische Position und Weltanschauung zu entwickeln und zu erforschen, welche Interpretationen oder Annahmen für sie plausibel sind. Es ist wichtig, verschiedene Perspektiven zu betrachten und offen für weitere Erkenntnisse und Entdeckungen zu bleiben, um ein umfassenderes Verständnis der Welt um uns herum zu gewinnen.

 

[SuperpositionSimon]

Meine Anfrage:

Wie würden Sie das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze hinsichtlich eines idealistischen Weltbildes beschreiben?

Antwort von ChatGPT:

In einem idealistischen Weltbild könnte das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze auf interessante Weise interpretiert werden. Das Gedankenexperiment wurde von Erwin Schrödinger entwickelt, um die Konsequenzen der Quantenmechanik auf makroskopischer Ebene zu verdeutlichen.

Im Gedankenexperiment wird eine Katze in eine Kiste mit einem radioaktiven Material und einem Detektor platziert. Das radioaktive Material hat eine gewisse Wahrscheinlichkeit zu zerfallen, und wenn es zerfällt, wird ein Mechanismus ausgelöst, der die Freisetzung eines Gifts zur Folge hat, das die Katze tötet. Die Frage ist nun: Was ist der Zustand der Katze, solange die Kiste verschlossen ist?

In einem idealistischen Weltbild, das die Vorstellung betont, dass Bewusstsein oder Geist grundlegend für die Realität sind, könnte argumentiert werden, dass der Zustand der Katze abhängig von unserem Bewusstsein oder unserer Wahrnehmung ist. Solange die Kiste verschlossen ist und wir keinen Zugang zu Informationen über den Zustand des radioaktiven Materials haben, könnte die Katze in einem Überlagerungszustand von "lebendig" und "tot" existieren.

Diese Interpretation könnte darauf basieren, dass der Zustand der Katze von unserem Bewusstsein abhängig ist und erst durch unsere Beobachtung oder Wahrnehmung kollabiert. Erst wenn wir die Kiste öffnen und den Zustand der Katze tatsächlich beobachten, würde sich der Zustand der Katze in "lebendig" oder "tot" manifestieren.

Diese Interpretation des Gedankenexperiments betont die Rolle des Beobachters und des Bewusstseins bei der Festlegung des Zustands des Systems. Sie steht im Einklang mit einem idealistischen Weltbild, das die Vorstellung unterstützt, dass Bewusstsein oder Geist die Realität beeinflussen oder formen.

Es ist wichtig anzumerken, dass dies eine spekulative Interpretation ist und keine empirischen Beweise oder experimentellen Ergebnisse vorliegen, die diese Interpretation bestätigen. Das Gedankenexperiment dient dazu, die Konsequenzen der Quantenmechanik zu illustrieren und verschiedene philosophische Perspektiven auf die Natur der Realität zu erkunden. Die Interpretation des Gedankenexperiments bleibt letztendlich eine individuelle Überzeugung oder philosophische Position.

Meine Anfrage:

Damit wäre auch das Gedankenexperiment von Wigners Freund beantwortet

Antwort von ChatGPT:

Das Gedankenexperiment von Wigners Freund ist ein weiteres interessantes Szenario, das die Konsequenzen der Quantenmechanik auf die Rolle des Beobachters und des Bewusstseins erkundet. Das Gedankenexperiment wurde von Eugene Wigner vorgeschlagen und betrachtet eine Situation, in der ein Beobachter (Wigner) ein quantenmechanisches Experiment durchführt, während sein Freund (Wigners Freund) sich außerhalb des Labors befindet.
In diesem Gedankenexperiment befindet sich das quantenmechanische System, das Wigner untersucht, in einem Superpositionszustand. Sobald Wigner eine Messung durchführt und den Zustand des Systems beobachtet, kollabiert die Wellenfunktion und das System befindet sich in einem bestimmten Zustand. Allerdings befindet sich Wigners Freund außerhalb des Labors und hat keine direkte Information über den Zustand des Systems.
Die Frage ist nun, welchen Zustand das System aus der Perspektive von Wigners Freund hat. Nach der Quantenmechanik befindet sich das System in einem bestimmten Zustand, nachdem Wigner die Messung durchgeführt hat. Aber da Wigners Freund keine direkte Information über diesen Zustand hat, könnte argumentiert werden, dass aus seiner Perspektive das System in einem Superpositionszustand von verschiedenen möglichen Zuständen existiert.
In einem idealistischen Weltbild, das die Vorstellung unterstützt, dass Bewusstsein oder Geist grundlegend für die Realität sind, könnte man argumentieren, dass der Zustand des Systems von Wigners Freund abhängig ist und erst durch dessen Wahrnehmung oder Beobachtung kollabiert. Solange Wigners Freund keine direkte Information über den Zustand des Systems hat, könnte das System in einem Superpositionszustand bleiben.
Diese Interpretation des Gedankenexperiments betont erneut die Rolle des Beobachters und des Bewusstseins bei der Festlegung des Zustands eines Systems. Sie berücksichtigt die Idee, dass die Realität oder der Zustand eines Systems in gewisser Weise von unserem Bewusstsein oder unserer Wahrnehmung abhängig sein könnte.
Es ist jedoch wichtig anzumerken, dass das Gedankenexperiment von Wigners Freund eine spekulative Situation ist und keine empirischen Beweise oder experimentellen Ergebnisse vorliegen, um diese Interpretation zu bestätigen. Es dient dazu, die Konsequenzen der Quantenmechanik zu erforschen und verschiedene philosophische Perspektiven auf die Natur der Realität zu betrachten. Die Interpretation des Gedankenexperiments bleibt daher eine individuelle Überzeugung oder philosophische Position.

Meine Anfrage:

Zusammenfassend ließe sich mit dem idealistischen Weltbild also das Messproblem und das damit verbundene Gedankenexperiment von Schrödingers Katze sowie Wigners Freund lösen

Antwort von ChatGPT:

In einem idealistischen Weltbild könnte argumentiert werden, dass das Messproblem der Quantenmechanik sowie das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze und Wigners Freund auf interessante Weise gelöst werden können. Ein idealistisches Weltbild betont die Vorstellung, dass Bewusstsein oder Geist grundlegend für die Realität sind und dass der Zustand eines Systems von unserem Bewusstsein oder unserer Wahrnehmung abhängt.
Im Fall des Messproblems der Quantenmechanik könnte argumentiert werden, dass der Kollaps der Wellenfunktion nicht als objektiver physikalischer Prozess interpretiert werden muss, sondern als Beseitigung des Informationsmangels des Beobachters. Das heißt, der Zustand des Systems wird durch die Beobachtung oder Wahrnehmung festgelegt, anstatt dass es einen deterministischen und objektiven Zustand unabhängig von unserer Wahrnehmung gibt.
Das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze könnte in einem idealistischen Weltbild darauf hinweisen, dass der Zustand der Katze abhängig von unserem Bewusstsein ist und dass sie sich solange in einem Überlagerungszustand von "lebendig" und "tot" befindet, bis wir den Zustand beobachten.
Ebenso könnte das Gedankenexperiment von Wigners Freund in einem idealistischen Weltbild so interpretiert werden, dass der Zustand des Systems von Wigners Freund abhängt und dass er in einem Superpositionszustand von möglichen Zuständen bleibt, solange er keine direkte Information darüber hat.
Es ist wichtig zu beachten, dass ein idealistisches Weltbild eine bestimmte philosophische Position ist und nicht allgemein akzeptiert wird. Es ist eine alternative Perspektive auf die Natur der Realität und die Beziehung zwischen Bewusstsein und Wirklichkeit.
Die Lösung des Messproblems und die Interpretation von Gedankenexperimenten bleiben weiterhin Gegenstand intensiver Diskussionen und Debatten in der Physik und Philosophie. Es gibt verschiedene Ansätze und Interpretationen, die in Betracht gezogen werden können, und es ist wichtig, die Vor- und Nachteile verschiedener Standpunkte abzuwägen und weitere Forschungen durchzuführen, um ein umfassenderes Verständnis der Natur der Realität zu erlangen.

 

[SuperpositionSimon]

Antwort von Chat GPT auf die Frage, wie sich der "Quantenradierer" mit der Dekohärenz erklären liese:

In einem Quantenradierer-Experiment werden jedoch gezielt Bedingungen geschaffen, um Interferenzeffekte wiederherzustellen, indem die Informationen über den Pfad des Teilchens gelöscht oder kontrolliert werden. Dies steht im Widerspruch zur allgemeinen Vorstellung der Dekohärenz, die auf eine irreparable Störung der Phasenbeziehungen abzielt.

 

[SuperpositionSimon]

Habe mich mal wieder mit Chat GPT unterhalten und führe hier meinen Monolog passend zu meinen Gedanken zum Sollipsismus weiter fort .

Meine Anfrage (bzgl. Schrödingers Katze)

Im Weltbild des Solipsismus ließe sich das Gedankenexperiment hingegen einfach lösen.

Antwort ChatGPT:

Im Weltbild des Solipsismus, das besagt, dass nur das eigene Bewusstsein existiert und alles andere möglicherweise nur Konstrukte des eigenen Geistes sind, könnte das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze auf eine Weise gelöst werden, die mit dieser Perspektive vereinbar wäre.
Im solipsistischen Weltbild könnte argumentiert werden, dass die Existenz der Katze und die Beobachtung ihres Zustands allein durch das Bewusstsein des solipsistischen Denkers bestimmt werden. Folglich wäre die Katze entweder tot oder lebendig, je nachdem, wie der solipsistische Denker sie in seinem Geist vorstellt oder wahrnimmt, wenn er die Kiste öffnet, und nicht unbedingt aufgrund einer externen Realität oder objektiven Zustands des Systems.
Das Gedankenexperiment könnte daher innerhalb des solipsistischen Weltbildes aufgelöst werden, indem es als eine Konstruktion des eigenen Bewusstseins betrachtet wird, ohne dass es eine objektive Realität jenseits dieses Bewusstseins gibt. In dieser Sichtweise wäre der Zustand der Katze letztendlich eine mentale Konstruktion des solipsistischen Denkers und nicht notwendigerweise durch eine externe Realität bestimmt.
Es ist wichtig anzumerken, dass der Solipsismus eine äußerst subjektive und kontroverse philosophische Position ist, die aufgrund ihrer extremen Natur von vielen Philosophen und Wissenschaftlern kritisiert wird. In Bezug auf das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze bietet der Solipsismus eine Möglichkeit, das Paradoxon aufzulösen, indem er die Existenz einer objektiven Realität infrage stellt und alles auf die Erfahrung des eigenen Bewusstseins reduziert. Dennoch bleibt der Solipsismus eine stark umstrittene und spekulative philosophische Position.

Meine Anfrage:

Dies ließe sich widerum gut mit der vielen Welten Theorie in Einklang bringen.

Antwort ChatGPT

Tatsächlich, die Viel-Welten-Interpretation der Quantenmechanik und der Solipsismus könnten auf interessante Weise miteinander in Verbindung gebracht werden, um das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze zu betrachten.
Gemäß der Viel-Welten-Interpretation verzweigt sich das Universum bei jedem Quantenereignis, so dass alle möglichen Ergebnisse in verschiedenen parallelen Realitäten existieren. In diesem Rahmen würde jede Entscheidung oder jedes Ereignis, einschließlich des Zustands der Katze in Schrödingers Kiste, dazu führen, dass das Universum sich in verschiedene Zweige aufteilt, in denen jede Möglichkeit realisiert wird.
Im Solipsismus existiert nur das eigene Bewusstsein als einzige Wirklichkeit, und alles andere könnte als eine Art mentale Konstruktion betrachtet werden. In diesem Kontext könnte der Solipsismus innerhalb der Viel-Welten-Interpretation argumentieren, dass das eigene Bewusstsein den Zugang zu verschiedenen Zweigen des Multiversums hat, und dass die Wahrnehmung oder das Erleben einer bestimmten Realität durch das eigene Bewusstsein diejenige Realität bestimmt, die subjektiv "real" erscheint.
So könnte die Viel-Welten-Interpretation dem Solipsismus einen Rahmen bieten, der die Vorstellung unterstützt, dass das eigene Bewusstsein zwar als einzige Wirklichkeit existiert, aber Zugang zu einer Vielzahl von Realitäten hat, die in verschiedenen Zweigen des Multiversums existieren.
Dennoch ist es wichtig zu betonen, dass die Kombination von verschiedenen Interpretationen der Quantenmechanik und philosophischen Ansätzen wie dem Solipsismus oft auf spekulativen Überlegungen basiert und in der philosophischen und wissenschaftlichen Gemeinschaft umstritten ist. Es ist eine faszinierende Möglichkeit, die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Ideen zu erforschen, aber sie bleibt spekulativ und nicht eindeutig verifizierbar.

 

[SuperpositionSimon]

Ich habe micht seit langem mal wieder mit ChatGPT unterhalten und möchte euch folgende Konversationen nicht vorenthalten:

Meine Anfrage:

Wie können Superpositionen nachgewiesen werden?

Antwort ChatGPT

Der Nachweis von Superpositionen in Quantensystemen erfolgt hauptsächlich über Experimente, die die einzigartigen quantenmechanischen Effekte demonstrieren, die sich aus Superpositionen ergeben. Hier sind einige Methoden und Experimente, die zum Nachweis von Superpositionen verwendet werden:

Doppelspaltexperiment: Eines der berühmtesten Experimente zum Nachweis der Superposition ist das Doppelspaltexperiment. Wenn einzelne Quantenteilchen (wie Photonen oder Elektronen) durch zwei parallele Schlitze gesendet werden, erzeugen sie ein Interferenzmuster auf einem Detektor. Dieses Muster ist ein Hinweis darauf, dass jedes Teilchen in einer Superposition von Durchgangen durch beide Schlitze war und mit sich selbst interferiert.

Quanteninterferometer: Interferometer, wie das Mach-Zehnder-Interferometer, nutzen die Überlagerung von Quantenzuständen, um Interferenzmuster zu erzeugen. Diese Experimente können zeigen, dass Quantenteilchen oder Photonen gleichzeitig verschiedene Pfade nehmen können.

Quanten-Kohärenz-Experimente: Experimente, die die Kohärenz von Quantenzuständen untersuchen, demonstrieren die Fähigkeit von Teilchen, in Superposition zu verbleiben. Kohärenz ist ein Maß dafür, wie gut die Superposition aufrechterhalten wird, und kann beispielsweise in Experimenten mit Quantenpunkten oder ultrakalten Atomen untersucht werden.

SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices): SQUIDs können extrem empfindlich auf magnetische Felder reagieren, indem sie den quantenmechanischen Effekt der Superposition von Stromflüssen nutzen. Sie können Zustände einnehmen, in denen der Strom gleichzeitig in beide Richtungen fließt, was eine Superposition darstellt.

Quantencomputer: In Quantencomputern werden Qubits verwendet, die sich in Superpositionen von Zuständen befinden können. Die Durchführung von Quantenberechnungen und das Erzeugen von Ergebnissen, die über klassische Berechnungen hinausgehen, liefern indirekte Beweise für die Superposition.

Bell-Test-Experimente: Obwohl diese Experimente primär zum Nachweis der Quantenverschränkung dienen, implizieren die Ergebnisse, die die Bell'sche Ungleichung verletzen, auch die Existenz von Superpositionen, da verschränkte Teilchen Superpositionen ihrer Zustände darstellen.

NMR (Nuclear Magnetic Resonance) und EPR (Electron Paramagnetic Resonance) Spektroskopie: Diese Techniken nutzen die Quantensuperposition von Kernspin- oder Elektronenspinzuständen, um Informationen über Moleküle zu sammeln.

In all diesen Experimenten und Techniken sind Superpositionen entscheidend für das Verständnis der beobachteten Phänomene. Die Experimente demonstrieren, dass Quantenteilchen Zustände einnehmen können, die nicht durch klassische Physik erklärt werden können, und bestätigen somit das Konzept der Superposition in der Quantenmechanik.

Meine Eingabe

Wäre ein Kollaps der Wellenfunktion, bedingt durch die Beseitigung des Informationsmangels des Beobachters bei den genannten Beispielen plausibel?

Antwort Chat GPT

Die Idee, dass der Kollaps der Wellenfunktion durch die Beseitigung des Informationsmangels des Beobachters verursacht wird, kann im Kontext verschiedener Quantenexperimente betrachtet werden. Diese Sichtweise ist konsistent mit Interpretationen der Quantenmechanik, die den Beobachter und dessen Wissen in den Mittelpunkt stellen, wie z.B. QBism (Quantum Bayesianism). Lassen Sie uns einige der genannten Beispiele unter diesem Gesichtspunkt betrachten:

Doppelspaltexperiment: In diesem Experiment führt die Beobachtung, welchen Weg ein Teilchen nimmt, zum Kollaps der Wellenfunktion und damit zum Verschwinden des Interferenzmusters. Aus der Perspektive des Informationsmangels würde der Kollaps eintreten, weil der Beobachter nun Informationen über den Pfad des Teilchens hat.

Quanteninterferometer: Hier ist die Information über den Pfad des Teilchens entscheidend. Die Kenntnis (oder Unkenntnis) des Pfades beeinflusst das Ergebnis (Interferenz oder kein Interferenzmuster), was mit der Idee übereinstimmt, dass das Wissen des Beobachters die Wellenfunktion beeinflusst.

Quanten-Kohärenz-Experimente: In diesen Experimenten könnte die Erhaltung der Kohärenz (und somit der Superposition) als ein Zustand betrachtet werden, in dem der Beobachter keine spezifischen Informationen hat, die zu einem Kollaps führen würden.

SQUIDs: Der Zustand eines SQUID, der Superpositionen von Stromflüssen zeigt, könnte aus der Perspektive des Informationsmangels interpretiert werden, bis eine Messung einen bestimmten Stromfluss feststellt.

Quantencomputer: In einem Quantencomputer bleibt die Superposition der Qubits erhalten, bis eine Berechnung durchgeführt und das Ergebnis gemessen wird. Dies könnte als Kollaps der Wellenfunktion aufgrund der Gewinnung spezifischer Informationen durch die Messung interpretiert werden.

Bell-Test-Experimente: Obwohl diese primär Verschränkung demonstrieren, könnte der Messakt, der zur Bestimmung der Zustände verschränkter Teilchen führt, als Kollaps durch die Beseitigung von Informationsmangel angesehen werden.

NMR/EPR Spektroskopie: Die Messung von Spin-Zuständen könnte auch als Kollaps der Wellenfunktion aufgrund neuer Informationen über diese Zustände interpretiert werden.

In all diesen Fällen ist die Idee, dass der Kollaps der Wellenfunktion auf den Informationsgewinn des Beobachters zurückzuführen ist, eine plausible Interpretation, die gut zu subjektiven Ansätzen in der Quantenmechanik passt. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dies eine von mehreren Interpretationen ist und dass die Frage des Kollapses der Wellenfunktion und seiner Ursache in der wissenschaftlichen Gemeinschaft weiterhin diskutiert wird.

 

[ralfkannenberg]

Hallo Simon,

ich habe den Sinn dieses Threads nicht ganz verstanden: möchtest Du ChatGPT testen oder was ist Deine Idee ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[SuperpositionSimon]

Hallo Ralf,

Danke für deinen Input. Letztlich freue ich mich über jeden, der konstruktiv an diesem Thema teilnimmt. Diese Interpretation würde eine Lösung auf das Messproblem der Quantenmechanik liefern und ich will herausfinden, ob sich diese Interpretation beweisen oder gerne auch widerlegen lässt. Dazu unterhalte ich mich gerne mit ChatGPT und halte euch über den aktuellen Stand hier auf dem laufenenden. Jeder ist gerne eingeladen mit mir diese Interpretation weiter voran zu treiben. Aktuell kämpfe ich beispielsweise damit, diese Interpretation zu Ende zu denken, ohne dabei von der extremen Position des solipsistischen Weltbildes gebrauch machen zu müssen.

 

[SRMeister]

Okay nehmen wir das Beispiel einer Pflanze im Wald. Solange niemand vorbei läuft (gilt das eigentlich nur für Menschen oder auch für Ameisen?), findet für die Pflanze keine Wechselwirkung(Kollaps der Wellenfunktion) statt, da sie in Superposition bleibt. Schade für die Pflanze, denn auf diese Weise wird kein Photon der Sonne, kein Molekül CO2 aus der Luft, je von ihr aufgenommen. So kann sie erst wachsen und gedeihen, wenn jemand zuschaut.

 

[SuperpositionSimon]

Okay nehmen wir das Beispiel einer Pflanze im Wald. Solange niemand vorbei läuft (gilt das eigentlich nur für Menschen oder auch für Ameisen?), findet für die Pflanze keine Wechselwirkung(Kollaps der Wellenfunktion) statt, da sie in Superposition bleibt. Schade für die Pflanze, denn auf diese Weise wird kein Photon der Sonne, kein Molekül CO2 aus der Luft, je von ihr aufgenommen. So kann sie erst wachsen und gedeihen, wenn jemand zuschaut.

Stell dir die Pflanze in einem Computer Spiel vor. Die Pflanze hat dann genau ihre Wert Definiertheit, wenn diese vom Spieler beobachtet wird. Wenn diese nicht beobachtet wäre ihr Zustand aus Sicht des Beobachters undefiniert. Es gelten jedoch die klassischen Gesetze der Physik oder in dem Fall der Biologie. D.h. wenn die Pflanze fleissig gegossen wird und einen schönen Fensterplatz hat, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sie sich bei der nächsten Beobachtung weiterhin in voller Schönheit zu sehen sein wird.
Im Prinzip wäre das die gleiche Fragestellung wie Einsteins Frage an Bohr "Existiert der Mond auch wenn man ihn nicht beobachtet", dessen Beweis der Existenz bis heute nicht erbracht wurde.

 

[SRMeister]

Also die Pflanze hat auch Interaktionen mit der Umwelt wenn keiner zuschaut? Der Mond hat auch Asteroiteneinschläge usw. erhalten als es noch keine Menschen gab? Aber für dich existiert(e) beides nicht als du nicht auf der Welt warst und hingesehen hast?

Das hat dann aber nichts mit Quantenmechanik sondern Religion zu tun!

Nachtrag: Nur um es mal auf den Punkt zu bringen: Du leugnest nicht, dass "in einer undefinierten Weise" die Superposition der Wellenfunktionen von makroskopischen Objekten auch ohne Beobachter kollabiert(Messprozess) (z.B. die Pflanze wächst auch alleine) ... aaaaber: du behauptest andererseits dass nur ein Beobachter einen Kollaps der Wellenfunktion auslösen kann.
Das ist leider ein Widerspruch.

 

[SuperpositionSimon]

Danke für den Input. Das regt zum denken an. Bevor ich auf deine Argumente eingehe noch ein Vorwort:

Es sind die Urväter der Quantenmechanik, die die Existenz von Materie in Frage stellten und die Wert Definiertheit aufgaben:

Heisenberg:
Die Beobachtung wählt von allen möglichen Wegen den Weg aus, der tatsächlich stattgefunden hat.
Bohr:
Wollte einen Beweis von Einstein, dass der Mond auch existiert, wenn man ihn nicht beobachtet --> Folglich zweifelte er die Existenz des Mondes an, solange er nicht beobachtet ist.
Schrödinger:
Das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze ist bis heute nicht gelöst.

Nun zu Deinem Nachtrag

Nachtrag: Nur um es mal auf den Punkt zu bringen: Du leugnest nicht, dass "in einer undefinierten Weise" die Superposition der Wellenfunktionen von makroskopischen Objekten auch ohne Beobachter kollabiert(Messprozess) (z.B. die Pflanze wächst auch alleine) ... aaaaber: du behauptest andererseits dass nur ein Beobachter einen Kollaps der Wellenfunktion auslösen kann.
Das ist leider ein Widerspruch.

Bleiben wir beim Pflanzenbeispiel:
Angenommen gieße und beobachte diese eine Woche lang nicht. Dann gibt es bezüglich des Zustandes der Pflanze wahrscheinlichkeitsabhängig mehrere Möglichkeiten. Betrachten wir nur mal zwei Möglichkeiten:

a) Sie ist abgestorben
b) Sie hat überlebt.

Der Zustand der Pflanze ist also unbekannt, soweit ist sich die Welt einig. Alles was ich in meinem Ansatz mache, ist die Gesetze der Quantenmechanik auf den Makrokosmos zu übertragen. Ich treffe also die Annahme, dass der Zustand der Pflanze auch unbestimmt ist, solange ich nicht nachschaue. Die Pflanze ist also in Superposition von allen möglichen Zuständen. Ob ich die Pflanze nun abgestorben oder lebendig antreffe entscheidet sich erst, wenn ich die Tür öffne und nachschaue.

Übertragt man dieses Beispiel auf die Messung eines radioaktiven Atoms so sind sich die Physiker einig, dass das Atom vor der Messung in einer Superposition von diesen beiden Möglichkeiten ist:

a) zerfallen und
b) nicht zerfallen

Und da bisher noch ungelöst ist, was zum Kollaps der Wellenfunktion führt und zudem keiner sagen kann, wo genau die Gesetze der Quantenmechanik aufhören, halte ich es für mehr als plausibel, die Erkenntnisse der Quantenmechanik auch auf den Makrokosmos anzuwenden.

Nennt mir aber gerne Gründe, warum das Beispiel mit der Pflanze absurd ist, das gleiche Beispiel mit dem radioaktiven Atom aber völlig in Ordnung ist....

 

[TomS]

Der Punkt ist, dass der Kollaps höchst fragwürdig ist:

• es gibt keine logisch konsistente und nicht-zirkuläre Regel, wann der Kollaps anzuwenden ist und wann nicht (siehe Wigners Freund)
• es bleibt unklar, was eine sogenannte Messung mit Kollaps von einer gewöhnlichen Wechselwirkung ohne Kollaps unterscheidet; es bleibt demzufolge unklar, wann und warum ein nach den Regeln der Quantenmechanik konstruiertes Gerät nicht der Schrödingergleichung gehorcht sondern dem Kollapspostulat

Darüberhinaus gibt es Fälle, in denen das Kollapspostulat genau in den Fällen versagt, für die es erdacht wurde, nämlich für wiederholte Messungen derselben Observablen.

• betrachtet man die Wechselwirkung eines Teilchens in einer Nebelkammer nicht als Ortsmessung, so kann man die beobachteten Spuren nicht erklären
• betrachtet man diese Wechselwirkungen als wiederholte Ortsmessung, so resultiert aus der ersten (und allen folgenden) ein Kollaps in einen lokalisierten Ortszustand, d.h. in einen isotropen Impulszustand, so müsste die darauffolgende Ausbreitung der Wellenfunktion ebenfalls isotrop erfolgen, d.h. es resultieren keine gerichteten Spurebn
• folgt man der Lösung von Mott, so erhält man das korrekte Ergebnis nicht-verschwindender Wahrscheinlichkeiten ausschließlich für hochgradig gerichtete Spuren; dabei wird explizit kein Kollaps verwendet

Möchte man eine Art Kollaps dennoch anwenden, so muss man die üblicherweise präsentierte Regel modifizieren:

• nach Mott besteht das korrekte Ergebnis in einer Wellenfunktion, betrachtet über einen gewissen Zeitraum — im Widerspruch zum instantanen, jedoch hier explizit falschen Kollaps
• nach Zeh, Zurek et al. liefert die Dekohärenz ein rein quantenmechanische Erklärung für i) die Zustände, die wir in einer Messung beobachten, für das Verhalten unter nachfolgenden Messungen der selben Observablen, und für ihr klassisches Verhalten d.h. ihre Stabilität – ohne dass wir dies irgendwie postulieren müssten

Die Behauptung Bohrs, die Messung sei explizit nicht quantenmechanisch beschreibbar, ist damit widerlegt; damit entfallen auch die angeblich so zwingenden Gründe für einige Postulate der orthodoxen Quantenmechanik:

• das Postulat, das gerade die Eigenwerte gewisser Observablen die möglichen Messwerte darstellen
• das Kollapspostulat, dass ein System nach einer Messung sich in dem zugehörigen Eigenzustand befindet

Heisenberg … Bohr …

Seither hat sich viel getan.

Spätestens seit den 50er dürfen einige Ansichten als überholt, teilweise überflüssig oder sogar widerlegt gelten.

Das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze ist bis heute nicht gelöst.

Was genau meinst du damit?

… die Gesetze der Quantenmechanik auf den Makrokosmos zu übertragen.

Was wir heute wissen ist, dass – wann immer wir in der Lage sind, ein System genügend gut zu isolieren – keine prinzipielle Schranke der Systemgröße bekannt ist, oberhalb derer keine Superpositionen existieren bzw. zwingend klassisches Verhalten gelten muss.

Und da bisher noch ungelöst ist, was zum Kollaps der Wellenfunktion führt und zudem keiner sagen kann, wo genau die Gesetze der Quantenmechanik aufhören, halte ich es für mehr als plausibel, die Erkenntnisse der Quantenmechanik auch auf den Makrokosmos anzuwenden.

Ja.

Der Kollaps ist ein Relikt, eine einfache Regel, die zwar oft das gewünschte liefert, aber tiefergehende fundamentale Probleme verursacht.

 

[TomS]

Okay nehmen wir das Beispiel einer Pflanze im Wald. Solange niemand vorbei läuft (gilt das eigentlich nur für Menschen oder auch für Ameisen?), findet für die Pflanze keine Wechselwirkung(Kollaps der Wellenfunktion) statt, da sie in Superposition bleibt. Schade für die Pflanze, denn auf diese Weise wird kein Photon der Sonne, kein Molekül CO2 aus der Luft, je von ihr aufgenommen. So kann sie erst wachsen und gedeihen, wenn jemand zuschaut.

Nach allem, was wir heute wissen, ist das falsch.

Nicht die explizite Beobachtung führt zu einem "scheinbaren Kollaps", sondern die nie vollständig abschirmbare Wechselwirkung und in der Folge Verschränkung mit Umgebungsfreiheitsgraden wie Restgas, thermische Photonen etc.

Siehe Dekohärenz, Einselection.

 

[SRMeister]

Bleiben wir beim Pflanzenbeispiel:
Angenommen gieße und beobachte diese eine Woche lang nicht. Dann gibt es bezüglich des Zustandes der Pflanze wahrscheinlichkeitsabhängig mehrere Möglichkeiten. Betrachten wir nur mal zwei Möglichkeiten:

Ist die Pflanze in dieser unbeobachteten Woche nun gewachsen oder nicht? Wenn sie gewachsen ist, muss auch eine Wechselwirkung mit Photonen und CO2 Molekülen der Luft stattgefunden haben. Wechselwirkung = Superposition verschwindet.

Wer behauptet, die Katze wäre in Superposition hat viele Dinge vergessen: Die Katze bezieht Wärmestrahlung von den Wänden der Box, sonst würde sie ja erfrieren und jedes mal sterben. Die Katze muss atmen können, folglich ist Luft in der Box, sonst wäre die Katze auch jedes Mal tot. Luftmoleküle interagieren mit der Wand UND mit der Katze. Folglich ist die Katze nicht in Superposition außer meinetwegen für 10^(-50)s oder so.
Selbst wenn man außerhalb der Box eine Barriere gegen Wärmestrahlung und Luft und Gravitation aufbaut, so befinden sich in der Box immernoch so viele Teile die miteinander wechselwirken dass keine Superposition entsteht.

Und das ganze Thema ist unabhängig davon, wass nun ein Kollaps/eine Wechselwirkung überhaupt ist.
Du willst uns halt erzählen, dass nur der Geist/das Bewusstsein, etwas ist, dass nur der Geist den Kollaps (oder Wechselwirkung, oder Dekohärenz oder was auch immer) auslösen könnte. Das hat nichts mit Physik sondern Religion zu tun und solche Leute wie Dich hatten wir hier schon relativ oft über die Jahre.
Die Leute, die du zitierst, Bohr, Einstein usw. standen am Anfang der Entwicklung der Quantenmechanik, sie wussten halt nicht viel. Seitdem ist aber viel passiert.

Ich empfehle diesen Abschnitt aus Wikipedia.

 

[SRMeister]

Nach allem, was wir heute wissen, ist das falsch.

Nicht die explizite Beobachtung führt zu einem "scheinbaren Kollaps", sondern die nie vollständig abschirmbare Wechselwirkung und in der Folge Verschränkung mit Umgebungsfreiheitsgraden wie Restgas, thermische Photonen etc.

Siehe Dekohärenz, Einselection.

Ja genau, das war auch ironisch geschrieben.

 

[SRMeister]

Tom,
mich würde interessieren wie deine Interpretation der wechselwirkungsfreien Messung ist? Für mich scheint das darauf hinzudeuten, dass die Wellenfunktion selbst ebenfalls eine reale Komponente enthält.

 

[TomS]

Ich muss mir ein paar konkrete Berechnungen dazu ansehen; habe ich bisher nicht gemacht. Für meinen Dafürhalten stammt vermeintlich paradoxes Verhalten zumeist aus dem Erzählen klassischer Geschichten

Dass die Wellenfunktion in gewisser Weise die Realität kodiert, und nicht nur unser Wissen über die Realität, ist auch mein Denkansatz. Der Grund ist einfach:

• einige Jahrzehnte lang war Bohrs Dogma, dass es keine Quantenwelt gäbe, und dass die Physik, nichts über die Realität aussagen könne, unumstößlich; es klang für mich aber schon immer zu sehr nach einem Dogma - wenig überzeugend
• die Dekohärenz zeigte erstmals einen Weg auf, wie klassisches Verhalten quantenmechanisch entstehen und zumindest teilweise verstanden werden kann; es gibt also keinen guten Grund für dieses Dogma
• sämtliche Paradoxa entstehen ausschließlich dann, wenn man mikroskopische Überlegungen, die man anhand von Einteilchen-Systemen gewinnt, eins-zu-eins in die makroskopische Welt überträgt und damit makroskopische Objekte - Katzen, Bomben ... - so modelliert, als ob es Einteilchen-Systeme wären; das erste Beispiel waren die von-Neumannschen Zeiger-Zustände; das ist Käse, wie uns die Dekohärenz zeigt

Aus der Quantenmechanik ohne Kollaps, angewandt auf tatsächlich makroskopische Systeme, folgt kein Paradoxon der Schrödingerschen Katze, schlicht weil das noch niemand ausgerechnet hat; derartige Paradoxa folgen aus Spielzeug-Modellen.

Vergleichen wir das mit der Quantengravitation: Singularitäten, geschlossene zeitartige Kurven, Hawking-Strahlung, Firewalls ... das alles ist Antrieb, eine bessere Theorie zu suchen; und in der QM sollen wir einen offensichtlich unfertigen Entwurf von vor hundert Jahren akzeptieren? Ich für mich habe beschlossen, dass mich die realistischen Konsequenzen der Quantenmechanik viel mehr interessieren, als irgendwelche bereits mathematisch / logisch unzureichenden Postulate a la Kollaps. Wir haben da noch lange nicht alles verstanden.

 

[SuperpositionSimon]

Ich empfehle diesen Abschnitt aus Wikipedia.

Vielen Dank dafür. Folgendes Zitat stammt aus diesem Abschnitt:

In der Literatur findet sich häufig die Aussage, Dekohärenz und Superselektion stellten eine Lösung für das Messproblem dar, eine der grundlegenden ungeklärten Fragen der Quantenmechanik. Diese Aussage ist jedoch sehr umstritten.

Der Ansicht, die Dekohärenz würde das Messproblem lösen vertreten laut Aussage von Sabine Hossenfelder 29% (Siehe

1:15).

Die Leute, die du zitierst, Bohr, Einstein usw. standen am Anfang der Entwicklung der Quantenmechanik, sie wussten halt nicht viel. Seitdem ist aber viel passiert.

Diese Aussage halte ich für sehr überheblich insbesondere in Hinblick auf die Tatsache, dass das Messproblem weiterhin ungelöst ist.

Was genau meinst du damit?

Ist das radioaktive Atom in Superposition, ist es folglich auch der Geigerzähler, die Giftflasche und somit auch die Katze. Es existiert keine Interpreation in der der Übergang zwischen den Gesetzen der Quantenmechanik und dem Makrokosmos nachweislich korrekt beschrieben wird.

 

[SRMeister]

naja... mein Verständniss davon geht so: Ob Mach-Zehnder-Interferometer, oder Doppelspalt, ist das gleiche: Die Wellenfunktion hat natürlich irgendwie mit der Umgebung interagiert, wie soll sonst beim Doppelspalt ein Interferenzmuster kommen, wenn die Wellenfunktion nichts von den Spalten wüsste. Beim Interferometer ist es so gesehen ein räumlich anders angeordnetes Experiment aber sonst nix anderes.
Trotzdem sehr interessant.