Quantenphysik treibt Realisten in die Enge

SRMeister

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Ich möchte hier gern mit euch über ein Thema der Quantenphysik diskutieren.
Ich nehme dabei Bezug auf den Artikel in pro-physik.de

Man sucht also offenbar immer noch nach Möglichkeiten, die "spukhafte Fernwirkung" irgendwelchen, diesmal nicht lokalen Parametern zuzuschreiben.
Natürlich konnte dies nicht bestätigt werden und damit rückt eine Erklärung über irgendwelche geltenden physikalischen Gesetze immer weiter in die Ferne.

Es sieht also so aus, wenn ich es richtig verstanden habe, dass die Photonen zwar miteinander überlichtschnell "kommunizieren" können wenn sie verschränkt sind, aber man kann sich diese Kommunikation nicht erklären. Das ist wohl das Problem Nummer Eins der (Licht-)Quantphysiker im Moment.

Ich vermute jetzt, dass diese verschränkten Photonen sich in unserer Raumzeit zwar getrennt zeigen, aber auf einer anderen Ebene immernoch miteinander in Kontakt stehen. Auf einer Ebene, wo es keine Begrenzung der Geschwindigkeit von Informationsübertragung gibt.
Es stellt sich nun die Frage was diese Ebene sein soll? Es könnte sich hier eine weitere Dimension zeigen, in der verschränkte Photonen den gleichen Punkt besetzen. Oder man betrachtet das Universum als Simulation, die irgendwo auf einem Supercomputer läuft. Dort sind Photonen nur Einsen und Nullen im RAM Speicher, wenn sie verschränkt sind, haben sie halt die gleiche Adresse im RAM für ihrer Polarisation, dh. sie teilen sich diese dort abgelegte Information.
Ich weiss es nicht und ich hoffe ihr habt auch solch visionäre ideen :)
Ich bin mir nur dahingehend sicher, dass man mit "normalen" physikalischen Gesetzen dieses Verhalten niemals erklären können wird!

-SRM-
 

TinoKuBa

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Es ist ja so das (wenn ichs richtig verstanden hab), wenn ein Photon seine Polarität wechselt, das andere Photon unmittelbar die eigene Polarität dem anpasst, selbst wenn die Photonen Lichtjahre voneinander entfernd sind. Dies zu erklären ist wohl eine der wichtigsten Frage vor der die Wissenschaft derzeit steht.
Mir kam da eine idee: Wenn die "Informationsübertragung" wirklich augenblicklich geschieht, könnte man dann diesen Effekt nicht nutzen um wirklich Informationen ohne Zeitverlust zu übertragen? Satelliten könnten so ohne Verzögerungszeiten, die durch die hohen Signallaufzeiten entstehen, gesteuert werden. So würden die Daten und Befehle der Kontrollstation SOFORT und nicht erst 3h später beim satelliten ankommen. Wenn man nun weiter spinnt könnte man doch so eine Kommunikationsbasis zwischen lichtjahre entfernten Planeten schaffen. Ein weiterer Vorteil wäre der Fakt das, solange wir nicht herausgefunden haben warum das so ist, diese Informationsübertragung absolut störungsfrei und abhörsicher ist.
 

SRMeister

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Du hast recht, dies zur Informationsübertragung zu nutzen wäre Revolutionär!
Leider geht das nicht, denn man weis nicht wie sich die Photonen verhalten wenn man sie misst, man weis nur das VERHÄLTNISS zwischen beiden Photonen. Bei der Polarität ist es zB so dass wenn man ein Photon misst, weiss man SOFORT wie das andere polarisiert ist z.B. wenn man ein Photon misst und stellt fest es ist horizontal polarisiert weis man dass das andere vertikal bei seiner Messung polarisiert sein wird. Aber leider nützt einem das wenig denn zur informationsübertragung kann man es nicht nutzen, da müsste man schon vorher wissen wie sich die photonen entscheiden. Nur zur sicheren Verschlüsselung ist es zu gebrauchen, wo bei aber der Schlüssel auch auf herkömmlichen Weg übertragen werden muss also Lichtschnell. Der Empfänger hat quasi das Verschlüsselte überlichtschnell aber es nützt ihm nix ohne den Schlüssel.
Mir ging es mehr darum, zu hinterfragen WARUM die Natur so etwas zulässt also überlichtschnelle Übertragung aber nur "INTERN" also es nützt niemandem etwas außer der Natur selbst! Sie lässt uns da "nicht mitspielen".
Ich persönlich glaube dass sich die Natur uns so zeigt wie sie ist mit allen Naturgesetzen, aber dahinter steckt noch viel mehr, wie das Beispiel der Spukhaften Fernwirkung zeigt.
An dieser Stelle fängt die Spekulation an. Meine habe ich oben schon genannt - nun möchte ich eure hören ! :)
 

Sky Darmos

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Ich vermute jetzt, dass diese verschränkten Photonen sich in unserer Raumzeit zwar getrennt zeigen, aber auf einer anderen Ebene immernoch miteinander in Kontakt stehen. Auf einer Ebene, wo es keine Begrenzung der Geschwindigkeit von Informationsübertragung gibt.

Bevor man darüber nachdenkt wie die Wellenfunktion zusammenbricht - oder meintetwegen scheinbar zusammenbricht, sollte man ersteinmal darüber reden was sie ist. Z.B. existiert das hier besprochene Problem gar nicht, wenn man der Ansicht ist, die Wellenfunktion würde niemals zusammenbrechen. Der bekannteste Vertreter dieser Ansicht ist Stephen Hawking. Ich bin kein Anhänger dieser Theorie - wenn man sie denn als solche bezeichnen kann.
Ich will nur darauf hinweisen, dass die Überlegungen hier an einem falschen Punkt angesetzt werden. Nicht am Fundament sondern an den Vorhersagen.

Es stellt sich nun die Frage was diese Ebene sein soll? Es könnte sich hier eine weitere Dimension zeigen, in der verschränkte Photonen den gleichen Punkt besetzen.

Warum sollten sie den gleichen Punkt besetzen und was würde ihnen das bringen?

Oder man betrachtet das Universum als Simulation, die irgendwo auf einem Supercomputer läuft. Dort sind Photonen nur Einsen und Nullen im RAM Speicher, wenn sie verschränkt sind, haben sie halt die gleiche Adresse im RAM für ihrer Polarisation, dh. sie teilen sich diese dort abgelegte Information.

Der Supercomputer muss aber auch wieder in einer Welt existieren die Quantenmechanisch ist, denn ohne Quantenmechanik kann es nur Schwarze Löcher und keine stabile Materie geben. Damit verschiebst du nur das Problem auf eine andere Ebene - eine metaphysische.
Außerdem verstehe ich unter einem Computer etwas rechnerisch und in einer rechnerischen Welt, selbst solch einer die Zufallsgeneratoren enthält, kann es keine bewussten Wesen geben, da bewusstes Denken grundsätzlich nichtrechnerisch ist.

Ich bin mir nur dahingehend sicher, dass man mit "normalen" physikalischen Gesetzen dieses Verhalten niemals erklären können wird!

Woher nimmst du denn diese Sicherheit? Und was ist für dich "normal"?
Will da jetzt keine Diskussion drüber starten, sondern dich nur drauf hinweisen, dass wenn noch keine brauchbare Theorie zur Lösung dieser Probleme veröffentlicht wurde, das nicht heißt dass es keine gibt oder geben wird.
 

SRMeister

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Hallo Sky Darmos!

Z.B. existiert das hier besprochene Problem gar nicht, wenn man der Ansicht ist, die Wellenfunktion würde niemals zusammenbrechen. Der bekannteste Vertreter dieser Ansicht ist Stephen Hawking.

Das klingt mir sehr nach verborgenen Parametern. Wenn sie nicht zusammenbricht und damit ihre Eigenschaften nicht in diesem Moment festlegt, müssen sie ja vorher schon drin gesteckt haben im Photon.
Kann aber sein dass es Hawking irgendwie anderst interpretiert!

Warum sollten sie den gleichen Punkt besetzen und was würde ihnen das bringen?

Ich habe mir Gedanken darüber gemacht, warum sich Photonen eine Eigenschaft teilen(instantan). Wenn Sie dies tuen ohne sich dabei an die Beschränkungen der Raumzeit zu halten, so habe ich mir gedacht, existieren sie halt noch irgendwo außerhalb der Raumzeit. In der Raumzeit haben sie schliesslich nicht den selben Ort sondern können sehr weit auseinander sein.
Irgendwie müssen sie ja in Kontakt stehen.

Der Supercomputer muss aber auch wieder in einer Welt existieren die Quantenmechanisch ist, denn ohne Quantenmechanik kann es nur Schwarze Löcher und keine stabile Materie geben. Damit verschiebst du nur das Problem auf eine andere Ebene - eine metaphysische.

Da man Quantensysteme selbst in all ihren Eigenschaften in einem Nicht-Quantensystem darstellen kann wie z.B. der Mathematik oder in Softwareform (Simulation) gehe ich davon aus, dass es einen "Computer" geben KANN der selbst in einem nicht quantenphysikalischen Gesetzen unterliegenden "Universum" (oder was auch immer) existiert. Genauso wie ich auf meinem Computer eine Raum-Zeit simulieren kann die selbst über weitaus komplexere Zusammenhänge als "nur" die Quantenmechanik verfügen könnte.
Selbst wenn die Theorie noch erweitert werden sollte um weitere Gesetzmäßigkeiten oder Formeln - so kann man auch dann diese noch "Simulieren" also nachbilden. Ich bin mir bewusst dass WIR in UNSEREM Universum selbst niemals in der Lage sein werden das gesamte Universum nachzubilden, aber einen Teil davon, z.B. Atomkerne oder andere "kleine Portionen". Also müsste ein Universum, in welchem man unseres komplett Abbilden könnte auf jeden Fall um einiges komplexer sein als unser Eigenes.
Aber selbst ich könnte in meinem PC eine Simulation starten die ein "Mini Universum" simuliert, in welchem genau die gleichen Gesetzmäßigkeiten gelten wie in unserer Realität.

Auf eine rein metaphysische Ebene wollte ich mit meinen Gedanken auf keinen Fall deuten.

Zitat von SRMeister
Ich bin mir nur dahingehend sicher, dass man mit "normalen" physikalischen Gesetzen dieses Verhalten niemals erklären können wird!

Woher nimmst du denn diese Sicherheit? Und was ist für dich "normal"?
Will da jetzt keine Diskussion drüber starten, sondern dich nur drauf hinweisen, dass wenn noch keine brauchbare Theorie zur Lösung dieser Probleme veröffentlicht wurde, das nicht heißt dass es keine gibt oder geben wird.
Hier muss ich dir recht geben, ich gehe ebenfalls davon aus, dass man irgendwann vielleicht genau weiss, wie es sich verhält.Mit "normalen" physikalischen Gesetzmäßigkeiten meine ich diese, welche wir heute akzeptiert haben wie klassische Theorien, RT, Quantenmechanik usw.
Ich wollte damit zum Ausdruck bringen dass eine gewaltige Erweiterung notwendig sein wird, um solche Phänomene wie verschränkte Photonen zu erklären. Die String Theorie (M-Theorie) sehe ich als so eine "gewaltige" Erweiterung. Vielleicht wird sie uns Antworten liefern.
 
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Sky Darmos

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Das klingt mir sehr nach verborgenen Parametern. Wenn sie nicht zusammenbricht und damit ihre Eigenschaften nicht in diesem Moment festlegt, müssen sie ja vorher schon drin gesteckt haben im Photon.
Kann aber sein dass es Hawking irgendwie anderst interpretiert!

Nein, das hat nichts mit Verborgenen Parametern zu tun. Dass die Wellenfunktion kollabiert ist keineswegs bewiesene Sache. Da gibt es Leute die glauben sie kollabiert, z.B. mich, und andere die das nicht glauben.
Nehmen wir ein Photon dass einen Strahlenteiler passiert. Nach der Quantentheorie wird es vom Strahlenteiler gleichzeitig reflektirt und gleichzeitig passiert es den Spiegel. Wird es nun von einem Detektor gemessen, so sagt die Quantentheorie dass sich nun der Detektor in einem überlagerten Zustand von "Photon gemessen" und "Photon nicht gemessen" befindet. Wenn nun der Mensch den Detektor ansieht und damit den Detektor misst, dann müsste der Mensch dadurch nach der Quantentheorie in einen Zustand aus "ah, das Teilchen ist hier" und "hm .. nichts gemessen" versetzt werden.
Natürlich wird ein Mensch der sich in einem solchen überlagerten Zustand befindet, nichts davon ahnen. Schließlich befindet sich ja auch sein Gehirn in einer Superposition.
Das hat übrigens noch nichts mit Hawking zu tun, das ist nur die bekannte Everett Interpretation der Quantenmechanik, die schon 1954 veröffentlicht wurde. Hawking ist lediglich einer ihrer Verfechter - naja, eigentlich vertritt er seine darauf gegründete "Quantengravitation" - die aber wie so viele Theorien heute, reichlich metaphysisch ist und keinen experimentellen Ansatzpunkt liefert.

Ich habe mir Gedanken darüber gemacht, warum sich Photonen eine Eigenschaft teilen(instantan). Wenn Sie dies tuen ohne sich dabei an die Beschränkungen der Raumzeit zu halten, so habe ich mir gedacht, existieren sie halt noch irgendwo außerhalb der Raumzeit. In der Raumzeit haben sie schliesslich nicht den selben Ort sondern können sehr weit auseinander sein.

Die Überlegung muss viel weiter Hinten ansetzen. Erstmal musst die Frage beantwortet werden, was eine relativistische Raumzeit ist, die sich in einem überlagerten Zustand befindet.
Wenn du von Verschränkung redest, und einen Kollaps der Wellenfunktion annimmst, dann kannst du das mit deinen Mitteln nicht in einer relativisitischen Raumzeit machen. In der Relativitätstheorie ist der Begriff der Gleichzeitigkeit überholt, und man kann nur noch von Gleichzeitigkeitsebenen sprechen. Wenn aber die Wellenfunktion "überall gleichzeitig" kollabieren soll, was ist dann mit "überall gleichzeitig" gemeint, welche der unendlich vielen Gleichzeitigkeitsebenen musst du wählen?

Irgendwie müssen sie ja in Kontakt stehen.

Müssen sie nicht. Sollen sie sich Kurznachrichten schicken? Ich kann auch neben dir stehen und trotzdem mache ich was ich will.

Da man Quantensysteme selbst in all ihren Eigenschaften in einem Nicht-Quantensystem darstellen kann wie z.B. der Mathematik oder in Softwareform (Simulation) gehe ich davon aus, dass es einen "Computer" geben KANN der selbst in einem nicht quantenphysikalischen Gesetzen unterliegenden "Universum" (oder was auch immer) existiert. Genauso wie ich auf meinem Computer eine Raum-Zeit simulieren kann die selbst über weitaus komplexere Zusammenhänge als "nur" die Quantenmechanik verfügen könnte.

Da hast du was falsch verstanden. Ich habe nicht gesagt, dass der Computer unser Universum nicht simulieren kann, weil er selbst nicht quantenmechanisch ist, sondern: Der Computer kann nicht existieren ohne Quantenmechanik.
Weil es ohne Quantenmechanik, etwa Paulisches Ausschließungsprinzip keine feste Materie geben kann.

Aber selbst ich könnte in meinem PC eine Simulation starten die ein "Mini Universum" simuliert, in welchem genau die gleichen Gesetzmäßigkeiten gelten wie in unserer Realität.

In DEINEM PC?? Dein PC kann ein paar Pixelmännchen simulieren.
Selbst wenn es einmal einen PC geben wird, mit dem man von einzelnen Atomen ausgehend alles simulieren kann, dann wären darin Quantenmechanische Zufallsereignisse einfach nur durch komplizierte Berechnungen ersetzt, die einen scheinbaren Zufall liefern. In einem solchen Universum kann es keine Bewussten Wesen geben, denn diese Überschreiten prinzipiell die Fähigkeiten jedes Algorithmus.

Hier muss ich dir recht geben, ich gehe ebenfalls davon aus, dass man irgendwann vielleicht genau weiss, wie es sich verhält. Mit "normalen" physikalischen Gesetzmäßigkeiten meine ich diese, welche wir heute akzeptiert haben wie klassische Theorien, RT, Quantenmechanik usw.

Achso, ja, natürlich muss man über diese Theorien hinausgehen um z.B. die Interpretationsprobleme der Quantenmechanik zu bewältigen.

Ich wollte damit zum Ausdruck bringen dass eine gewaltige Erweiterung notwendig sein wird, um solche Phänomene wie verschränkte Photonen zu erklären.

Die String Theorie (M-Theorie) sehe ich als so eine "gewaltige" Erweiterung. Vielleicht wird sie uns Antworten liefern.

Für mich ist die Stringtheorie ein Witz ... wie können sich die Leute anmaßen zu sagen sie hätten da eine Quantentheorie der Gravitation, wenn alles was sie haben ein String mit Eigenschaften eines Gravitons ist ... Wie will eine Theorie zu vorhersagen führen wenn sie nur alte Parameter durch neue ersetzt, die genau gleich in der Zahl sind, so dass sich gar nichts ändert? Ja, klar, vielleicht legt die Theorie irgendwann mal eine bestimmte Kompaktifizierung fest ... wann?
Die Stringtheorie scheint sich langsam zu einer Art Religion zu entwickeln ...

Gruß,
Sky.
 
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SRMeister

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Wenn aber die Wellenfunktion "überall gleichzeitig" kollabieren soll, was ist dann mit "überall gleichzeitig" gemeint, welche der unendlich vielen Gleichzeitigkeitsebenen musst du wählen?

Zugegeben, da bin ich mir nicht sicher. Was kann man sich darunter vorstellen wenn sich ein Ereigniss "kollabieren der Wellenfunktion" schneller als mit c auf ein anderes Photon auswirkt? Nach der RT könnte man es wohl mit einer Auswirkung in Richtung der Vergangenheit interpretieren? Ich glaube die Sache wir noch dadurch verkompliziert, dass Photonen keine "Eigenzeit"haben.

Wenn die Wellenfunktion kollabiert, und das "überall gleichzeitig", so kommt es mir vor als ob man diese Gleichzeitigkeit eben nicht mit der RT beschreiben musss sondern dass man hier doch einen absoluten Zeitpunkt annehmen könnte.Es ist, als ob die Welt nicht in allen ihren Taten der RT gehorcht.
Naja zugegeben ich komme noch nicht dahinter!

In diesem Sinne nachdenkliche Grüße,
SRM
 

Sky Darmos

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Zugegeben, da bin ich mir nicht sicher. Was kann man sich darunter vorstellen wenn sich ein Ereigniss "kollabieren der Wellenfunktion" schneller als mit c auf ein anderes Photon auswirkt? Nach der RT könnte man es wohl mit einer Auswirkung in Richtung der Vergangenheit interpretieren?

Das bringt nichts, da eine Wirkungskette die den Lichtkegel überschreitet, egal in welche Zeitrichtung, einfach völlig unrelativistisch ist.

Ich glaube die Sache wir noch dadurch verkompliziert, dass Photonen keine "Eigenzeit" haben.

Nein, das Spielt keine Rolle. Wie andere Elementarteilchen auch, sind sie lediglich ausdehnungslose Punkte. Selbst wenn sie eine Eigenzeit hätten, gäbe es nichts was sie in dieser Eigenzeit tun könnten.

Wenn die Wellenfunktion kollabiert, und das "überall gleichzeitig", so kommt es mir vor als ob man diese Gleichzeitigkeit eben nicht mit der RT beschreiben musss sondern dass man hier doch einen absoluten Zeitpunkt annehmen könnte. Es ist, als ob die Welt nicht in allen ihren Taten der RT gehorcht.
Naja zugegeben ich komme noch nicht dahinter!

Naja, zumindest ist dieser Gedanke auf dem "richtigen Weg", und wiederspricht auch nicht meiner Theorie ^^
Was ist Zeit? Was ist Realität? Das sind hier die Fragen ^^
Vielleicht ließt du mal ein paar Bücher über Quantenphilosophie.
Viele Fortschritte in der Physik sind aus philosophischen Grundlangenüberlegungen hervorgegangen.

Da gibt es einige sehr Grundlegende Probleme in der Physik, und einige, vor allem Stringtheoretiker, scheinen zu meinen sie könnten eine Quantentheorie der Gravitation entwickeln ohne sich über diese Probleme Gedanken zu machen. Der Problemberech der von diesen "Theorien für alles" angegriffen wird, ist wirklich winzig im vergleich zu der Menge an Problemen die wirklich bewältigt werden müssen.
Ich hab hier mal in diesem Forum eine Liste dieser Probleme aufgestellt.

Grüße,
Sky.
 

SRMeister

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Hallo Sky,

ich habe mir nocheinmal eingehend Gedanken über die Gleichzeitigkeit gemacht. Zunächst sind diese Überlegungen erstmal unabhängig von dem o.g. Problem der Verschränkung.
Also es geht darum, was Gleichzeitigkeit nach der RT ist. Sie ist dort für jedes Inertialsystem einzeln festlegbar, oder anders ausgedrückt, nicht in jedem Inertialsystem sind Ereignisse gleichzeitig. So hast du es ja richtig festgestellt und mich damit zum Nachdenken angeregt :)
Ein Beispiel: In einem Inertialsystem I1 finden 2 örtlich getrennte Ereignisse gleichzeitig statt.Die Ereignisse sind kurze Lichtblitze. Ein Beobachter der sich ebenfalls in I1 und genau in der Mitte zwischen Ereigniss 1 und E2 befindet, sieht gleichzeitig einen Lichtblitz aus 2 entgegengesetzten Richtungen. Nun nehme ich an der Beobachter ist ein kleines Gerät, welches, wenn es gleichzeitig aus beiden Richtungen einen Lichtblitz sieht, ebenfalls einen Lichtblitz (Ereigniss E3) aussendet.Andernfalls nicht.
Wenn ich mich nun an irgendeinem wie weit auch immer entfernten Punkt von I1 befinde, sehe ich 3 Lichtblitze.
Die Frage, die sich mir stellt ist aber, was passiert wenn ich mich in einem anderen Inertialsystem I2 befinde, welches sich relativ zu I1 mit der Geschwindigkeit v ungleich 0 bewegt. Nimmt der Beobachter in I2 nun 2 oder 3 Lichtblitze wahr?
Es gelten in I2 die gleichen Gesetze wie in I1 (Relativitätsprinzip) deshalb wird man in I2 feststellen, dass das Gerät in der Mitte keine gleichzeitigen Signale erhält. Trotzdem sendet es aber einen Lichtblitz aus, denn es selber befindet sich in I1 und nimmt damit Ereigniss 1 und E2 gleichzeitig wahr.

Damit wollte ich dir nur zeigen, dass die Eigenzeit eines Systems sehr wohl eine Rolle spielt. Ebenfalls kann ich dir und mir selbst widersprechen:
SRMeister schrieb:
Wenn die Wellenfunktion kollabiert, und das "überall gleichzeitig", so kommt es mir vor als ob man diese Gleichzeitigkeit eben nicht mit der RT beschreiben musss sondern dass man hier doch einen absoluten Zeitpunkt annehmen könnte. Es ist, als ob die Welt nicht in allen ihren Taten der RT gehorcht.
Naja zugegeben ich komme noch nicht dahinter!

Nachtrag:
Photonen bewegen sich mit c, für sie steht die Zeit also still. Es wäre demnach sinnlos, die Inertialsysteme von verschiedenen Photonen miteinander zu vergleichen. Man würde nur feststellen: sie befinden sich alle im gleichen Inertialsystem, welches sich dadurch definiert, dass die Zeit nicht weiterläuft, eine Sekunde auf einem freien Photon zu sitzen, würde bedeuten man würde sich bis "ans andere Ende des Universums" bewegen.
 
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Sky Darmos

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ich habe mir nocheinmal eingehend Gedanken über die Gleichzeitigkeit gemacht. Zunächst sind diese Überlegungen erstmal unabhängig von dem o.g. Problem der Verschränkung.

Nein nicht wirklich. Über die Definition eines Begriffs muss man sich nur dann gedanken machen wenn der Begriff erwähnt wird. Da der Begriff in der Relativitätstheorie nicht vorkommt, oder anders ausgedrückt abgeschafft wurde, gibt es innerhalb der ART keine Probleme damit.
In der Quantentheorie ist der Begriff deshalb unproblematisch weil die Quantentheorie nicht in einer Raumzeit angesiedelt ist, sondern im Hilbertraum.
Probleme mit der Gleichzeitigkeit gibt es auch hier nicht. Die tauchen erst auf wenn man eine Quantentheorie der Gravitation formulieren will.

Also es geht darum, was Gleichzeitigkeit nach der RT ist.

Nicht existent.

Sie ist dort für jedes Inertialsystem einzeln festlegbar, oder anders ausgedrückt, nicht in jedem Inertialsystem sind Ereignisse gleichzeitig. So hast du es ja richtig festgestellt und mich damit zum Nachdenken angeregt :)

Das ist gleich der Aussage, dass Gleichzeitigkeit relativ ist.

Ein Beispiel: In einem Inertialsystem I1 finden 2 örtlich getrennte Ereignisse gleichzeitig statt.Die Ereignisse sind kurze Lichtblitze. Ein Beobachter der sich ebenfalls in I1 und genau in der Mitte zwischen Ereigniss 1 und E2 befindet, sieht gleichzeitig einen Lichtblitz aus 2 entgegengesetzten Richtungen. Nun nehme ich an der Beobachter ist ein kleines Gerät, welches, wenn es gleichzeitig aus beiden Richtungen einen Lichtblitz sieht, ebenfalls einen Lichtblitz (Ereigniss E3) aussendet.Andernfalls nicht.
Wenn ich mich nun an irgendeinem wie weit auch immer entfernten Punkt von I1 befinde, sehe ich 3 Lichtblitze.
Die Frage, die sich mir stellt ist aber, was passiert wenn ich mich in einem anderen Inertialsystem I2 befinde, welches sich relativ zu I1 mit der Geschwindigkeit v ungleich 0 bewegt. Nimmt der Beobachter in I2 nun 2 oder 3 Lichtblitze wahr?

Er nimmt 3 Lichtblitze war, für ihn befindet sich das Gerät, das den dritten Lichtblitz aussendet, nicht in der Mitte zwischen I1 und I2.

Es gelten in I2 die gleichen Gesetze wie in I1 (Relativitätsprinzip)

Nein, das das ist Ausdruck der invarianz, nicht der relativität. Einstein wollte seine Theorie ja selbst "Invarianztheorie" nennen und nicht "Relativitätstheorie".

Damit wollte ich dir nur zeigen, dass die Eigenzeit eines Systems sehr wohl eine Rolle spielt.

Ein Photon ist kein System. Es ist ein Quantenobjekt, in einer Superposition.

Viele Grüße,
Sky.
 

SRMeister

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....Da der Begriff in der Relativitätstheorie nicht vorkommt, oder anders ausgedrückt abgeschafft wurde....

Wenn das Problem in der RT nicht vorkommt,warum bemüht sich Einstein dann eine Defenition zu finden?

Albert Einstein, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper", Annalen der Physik, Bd.17 (1905), S.891ff, Seite 893f, aus § 1 Definition der Gleichzeitigkeit:
Befindet sich im Punkte A des Raumes eine Uhr, so kann ein in A befindlicher Beobachter die Ereignisse in der unmittelbaren Umgebung von A zeitlich werten durch Aufsuchen der mit diesen Ereignissen gleichzeitigen Uhrzeigerstellungen. Befindet sich auch im Punkte B des Raumes eines Uhr - wir wollen hinzufügen, "eine Uhr von genau derselben Beschaffenheit wie die in A befindliche" - so ist auch eine zeitliche Wertung der Ereignisse in der unmittelbaren Umgebung von B durch einen in B befindlichen Beobachter möglich. Es ist aber ohne weitere Festsetzung nicht möglich, ein Ereignis in A mit einem Ereignis in B zeitlich zu vergleichen; wir haben bisher nur eine "A-Zeit" und eine "B-Zeit", aber keine für A und B gemeinsame "Zeit" definiert. Die letztere Zeit kann nun definiert werden, indem man durch Definition festsetzt, daß die "Zeit", welche das Licht braucht, um von A nach B zu gelangen, gleich ist der "Zeit", welche es braucht, um von B nach A zu gelangen. Es gehe nämlich ein Lichtstrahl zur "A-Zeit" t_A von A nach B ab, werde zur "B-Zeit" t_B in B gegen A zu reflektiert und gelange zur "A-Zeit" t'_A nach A zurück. Die beiden Uhren laufen definitionsgemäß synchron, wenn

t_B - t_A = t'_A - t_B

Wenn sogar Einstein eine Definition findet, wieso soll sie dann nicht existent sein?

Er nimmt 3 Lichtblitze war, für ihn befindet sich das Gerät, das den dritten Lichtblitz aussendet, nicht in der Mitte zwischen I1 und I2.
Dass man aus I2 heraus ebenfalls 3 Lichtblitze wahrnimmt habe ich ja auch so geschrieben.

Sky Darmos schrieb:
SRMeister schrieb:
Damit wollte ich dir nur zeigen, dass die Eigenzeit eines Systems sehr wohl eine Rolle spielt.
Ein Photon ist kein System. Es ist ein Quantenobjekt, in einer Superposition.

Mit System habe ich Inertialsystem gemeint, nicht das Photon ansich, welches sich aber in einem Inertialsystem befinden kann, je nachdem, wie man es betrachtet.

Man kann das Problem der Gleichzeitigkeit also auch in der RT finden. Sonst hätte sich Einstein wohl kaum solche Mühe damit gegeben. In der Quantenphysik wird der Begriff auch verwendet aber anders definiert.
Eben weil den Theorien andere Räume zugrundeliegen.

Ich möchte in diesem Zusammenhang nochmal auf etwas eingehen, was du in Post #6 geschrieben hast:

Wenn du von Verschränkung redest, und einen Kollaps der Wellenfunktion annimmst, dann kannst du das mit deinen Mitteln nicht in einer relativisitischen Raumzeit machen. In der Relativitätstheorie ist der Begriff der Gleichzeitigkeit überholt, und man kann nur noch von Gleichzeitigkeitsebenen sprechen. Wenn aber die Wellenfunktion "überall gleichzeitig" kollabieren soll, was ist dann mit "überall gleichzeitig" gemeint, welche der unendlich vielen Gleichzeitigkeitsebenen musst du wählen?

Scheinbar kann man es doch machen, denn wie ich finde, ist es vollkommen egal, welche der unendlich vielen Gleichzeitigkeitsebenen man wählt, solange man die Inertialsysteme betrachtet, in denen Photonen sich bewegen. Schließlich sind 2 Photonen miteinander verschränkt.
 

FrankSpecht

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Moin Sky Darmos,

...
Er nimmt 3 Lichtblitze war, für ihn befindet sich das Gerät, das den dritten Lichtblitz aussendet, nicht in der Mitte zwischen I1 und I2.

Hier muss ich relativieren: Der Beobachter in I2 kann (theoretisch) 0, 1, (und natürlich nicht zwingend gleichzeitig) 2 oder 3 Lichtblitze erkennen, abhängig von seiner Relativgeschwindigkeit zu den einzelnen Orten der ausgesendeten Blitze. Theoretisch deshalb, weil der Beobachter in I2 eine verdammt hohe Relativgeschwindigkeit zu allen drei Orten in I1 aufweisen müsste, um nicht irgendwann alle drei Blitze zu sehen.

Ich stimme deiner Aussage im Allgemeinen zu: Der Beobachter in I2 sieht 3 Lichtblitze aus I1, da er massebehaftet ist und sich nicht mit - im Verhältnis zu c - großer Geschwindigkeit bewegt.

Der Idealfall (= speziell) wäre, wenn sich der Beobachter in I2 zufällig exakt im Winkel von 90° zu der Ebene bewegt, in der alle drei Lichtblitze ausgesandt werden (Rekombinationszeiten lassen wir hier mal unberücksichtigt). Dann würde er in jedem Fall 3 Blitze sehen, wenn er sich langsamer bewegt als die Lichtgeschwindigkeit, bzw. er sich in diesem Winkel den Ereignissen entgegenbewegt ... (Hölle, man muss ja aufpassen, wie man sowas formuliert - hoffe, mir ist das einigermaßen gelungen)

...
Ein Photon ist kein System. Es ist ein Quantenobjekt, in einer Superposition.

Sehr schön gesagt!!
 
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SRMeister

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Moin FrankSpecht,Sky,

OK ihr interpretiert die RT so, dass es kein Problem der Gleichzeitigkeit gibt. Das mag ja auch so sein in Fällen wo es um Massebehaftete Objekte geht. Aber Sky und ich sind ja schon zu dem Ergebniss gelangt, dass das noch nicht Alles sein kann. Die RT und ebenfalls die QM müssen noch erweitert werden, bevor man bestimmte Beobachtungen konsistent erklären kann.

Eine vereinheitlichte Theorie (TOE) kann nunmal nicht lokal und gleichzeitig nichtlokal sein (klingt jetzt komisch). Sie kann höchstens beide Fälle als Spezialfälle enthalten.
Von dieser Annahme ausgehend habe ich versucht die Quanten Nichtlokalität mithilfe der RT zu interpretieren. Dabei ist mir klargewurden, dass, wenn man ein Objekt annimmt, welches sich mit c bewegt, sich für dieses Objekt die Problematik der Gleichzeitigkeit erübrigt. Insbesondere kann man nicht entscheiden ob für ein masseloses Objekt in Bezug auf ein anderes gleichartiges Objekt überhaupt eine Zeit vergangen ist. Zeit ist nur eine Eigenschaft massebehafteter Objekte. Wir geben den masselosen Objekten natürlich eine Zeitinformation, aber nur mit einer Messung. Dazwischen (Superposition,Kohärenz) gilt der Zeitbegriff überhaupt nicht.
Das Problem könnte sich lösen lassen, indem man nicht mehr von Zeit im Sinne von Sekunden redet, sondern einfach die zeitliche Abfolge von Ereignissen bewertet ohne deren zeitlichen Abstand ermitteln zu müssen.

Ich denke das führt wieder zu Mißverständnissen oder?

Sky, wie sieht denn deine Theorie diesbezüglich aus? Gibst du solche Einzelheiten überhaupt preis?
 

Sky Darmos

Registriertes Mitglied
OK ihr interpretiert die RT so, dass es kein Problem der Gleichzeitigkeit gibt. Das mag ja auch so sein in Fällen wo es um Massebehaftete Objekte geht. Aber Sky und ich sind ja schon zu dem Ergebniss gelangt, dass das noch nicht Alles sein kann. Die RT und ebenfalls die QM müssen noch erweitert werden, bevor man bestimmte Beobachtungen konsistent erklären kann.

Naja, zu dem Ergebnis bin ich schon vor langer Zeit und in keinster Weise durch diesen Thread gekommen ^^

Eine vereinheitlichte Theorie (TOE) kann nunmal nicht lokal und gleichzeitig nichtlokal sein (klingt jetzt komisch). Sie kann höchstens beide Fälle als Spezialfälle enthalten.

Von dieser Annahme ausgehend habe ich versucht die Quanten Nichtlokalität mithilfe der RT zu interpretieren. Dabei ist mir klargewurden, dass, wenn man ein Objekt annimmt, welches sich mit c bewegt, sich für dieses Objekt die Problematik der Gleichzeitigkeit erübrigt.

Warum denn das? Sagt dir das Photon von selbst welche Gleichzeitigkeitsebene die einzig wahre ist?

Das Problem könnte sich lösen lassen, indem man nicht mehr von Zeit im Sinne von Sekunden redet, sondern einfach die zeitliche Abfolge von Ereignissen bewertet ohne deren zeitlichen Abstand ermitteln zu müssen.

Ich sehe nicht wie das zur Auszeichnung einer Gleichzeitigkeitsebene vor irgendeiner anderen führen kann.

Sky, wie sieht denn deine Theorie diesbezüglich aus? Gibst du solche Einzelheiten überhaupt preis?

Eigentlich nicht. Aber sie hat mit Bewusstsein zu tun. Soviel kann ich sagen: In meiner Theorie geht es darum wie Bewusstsein zu einem Kollaps der Wellenfunktion führen kann. Außerdem wird die QT aus fundamentaleren Überlegungen abgeleitet - wozu es dreier Theorien bedarf, einer über "Raumzeit-Atome" einer über "Bewusstsein" und einer Theorie die die Interpretationsprobleme der Quantentheorie behebt.
Das ist vielleicht schon mehr als ich in den anderen 1000 Beiträgen hier darüber geäußert hab. Ich schreibe hier halt nur hier und da meine Meinungen aber nichts was jetzt direkt meine eigenen Überlegungen betrifft.
Hab in den letzten zwei Monaten aber auch keine nennenswerten Fortschritte gemacht. Liegt auch daran dass ich seit etwa einem halben Jahr intensiv damit beschäftigt bin eine Schrift zu entwickeln mit der Menschen aus ganz verschiedenen Ländern kommunizieren können, ohne die Sprache des jeweils anderen zu kennen. Dazu ordne ich jeder Silbe ein chinesisches Schriftzeichen zu, oder wenn es unpassend ist, ein eigenes, auf chinesischen Radikalen beruhendes Schriftzeichen.
 
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FrankSpecht

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Hallo Frank,

Der Beobachter in I2 kann (theoretisch) 0, 1, (und natürlich nicht zwingend gleichzeitig) 2 oder 3 Lichtblitze erkennen

Aber wenn das Gerät doch einen dritten Lichtblitz aussendet, warum sollte der schnell bewegte Beobachter ihn dann nicht sehen können? - verzerrt versteht sich.

Moin Sky,
ich sehe das so: Der Beobachter in I2 wird - irgendwann - vielleicht drei Lichtblitze aus I1 sehen. Aber diese drei Lichtblitze entstammen halt nicht derselben Zeit. Selbst wenn sie gleichzeitig beim Beobachter in I2 eintreffen sind das Lichtblitze aus unterschiedlichen Zeiten.

Ich vergleiche das gerne mit den Mehrfachbildern von Quasaren hinter einer Gravitationslinse. Die Bilder dieses ein und desselben Quasars zeigen dieselbe Variation der Helligkeit, aber nicht zur selben Zeit. Ein Bild nimmt z.B. einen Umweg von mehreren Jahren Lichtlaufzeit, heißt, wir empfangen die Helligkeitsvariationen der einzelnen Bilder auch im Abstand von Jahren.

Du weißt, was ich meine. Ist das zu umständlich ausgedrückt für andere?
 

Sky Darmos

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Hallo Frank,

Du weißt, was ich meine. Ist das zu umständlich ausgedrückt für andere?

Nein, alles klar. Du hättest es nur von Anfang an so schreiben sollen. Ich dachte erst du meinst, es gäbe Bezugssysteme wo die Lichtblitze etwa gar nicht ausgesendet werden ^^ Das mit dem Gleichzeitig hättest du schon dazusagen müssen.
 
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