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Thema: Schrödingers Katze Emilys Fax und Zeitreisen

  1. #11
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    Zitat Zitat von Aries Beitrag anzeigen
    Durch bestimmte Wechselwirkungen werden Superpositionen aufgelöst, siehe Doppelspaltexperiment.
    Du musst hie präzise formulieren. Quantenmechanische Wechselwirkung folgen der Schrödingergleichung, d.h. sie heben die Superpositionen gerade nicht auf. Was die Superpositionen im Falle von (a) auflöst ist eine Messung, die jedoch gerade nicht einer Wechselwirkung gemäß der Schrödingergleichung entspricht.

    Daher sind deine Überlegungen zur Gravitation immer unter dem Vorbehalt zu sehen, ob du jetzt über eine Wechselwirkung oder eine Messung redest.

    Man kann die Gravitation als äußeres Potential betrachten; daraus folgt ein Zusatzterm in der Schrödingergleichung. Die Effekte kann man berechnen und messen! Man findet eine Interferenz zwischen Zuständen mit unterschiedlichem (mittleren) Gravitationspotential. Die Superposition kann somit an mikroskopischen Systemen nachgewiesen werden.

    https://www.spektrum.de/lexikon/phys...xperiment/2605
    https://arxiv.org/abs/1207.2953
    https://arxiv.org/abs/1701.00259


    Geändert von TomS (12.12.2018 um 01:12 Uhr)
    Gruß
    Tom

    «while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

  2. #12
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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Du musst hie präzise formulieren. Quantenmechanische Wechselwirkung folgen der Schrödingergleichung, d.h. sie heben die Superpositionen gerade nicht auf. Was die Superpositionen im Falle von (a) auflöst ist eine Messung, die jedoch gerade nicht einer Wechselwirkung gemäß der Schrödingergleichung entspricht.
    Was unterscheidet hier eine quantenmechanische Wechselwirkung, die der Schrödlingergleichung folgt, von einer Messung? Ist eine Messung nicht auch eine quantenmechanische Wechselwirkung? Ich vermute mal, der Unterschied liegt darin, dass mit ersterem Wechselwirkungen innerhalb eines abgeschlossenen Systems gemeint sind, während mit einer Messung eine Wechselwirkung mit der (auswertenden) Außenwelt gemeint ist.

    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Und die Aussage „aber man kann das ganze ja auch mal aus der Sicht der Katze betrachten“ führt zu nichts, solange „Katze“ nicht spezifiziert wird.
    Nehmen wir mal an, der ganze Raum mit der Katze wäre ein abgeschlossenes System, dann wäre der ganze Raum für Außenstehende in Superposition, auch wenn innerhalb des Raumes Dinge miteinander wechselwirken. Erst wenn der Raum mit den Außenstehenden wieder wechselwirkt, also von ihnen "gemessen" wird, kollabiert aus deren Sicht die Superposition, oder verabschiedet sich eben nach der Everett-Interpretation in "viele Welten".

    Aber aus Sicht der Katze in dem Raum, ist doch hingegen die Außenwelt das abgeschlossene System, das sich in Superposition befindet. Die Katze misst sich ja die ganze Zeit selbst, und ist irgendwann halt entweder tot oder lebendig (oder auch beides in unterschiedlichen Welten). Und die Superposition der Außenwelt kollabiert aus ihrer Sicht, wenn diese mit dem Raum wieder in Wechselwirkung tritt.

  3. #13
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    TomS: Schrödingers Katze selbst ist in der Form widerlegt. Das Konstrukt besagt dass die Katze isoliert ist - de fakt ist das unmöglich da sie nunmal ständig mit dem Universum interagiert und es keine realistische Schachtel gibt die man so konstruieren könnte dass sie nicht mehr interagiert. Stichwort Gravitation.

  4. #14
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    Zitat Zitat von Alex74 Beitrag anzeigen
    Schrödingers Katze selbst ist in der Form widerlegt. Das Konstrukt besagt dass die Katze isoliert ist - de fakt ist das unmöglich da sie nunmal ständig mit dem Universum interagiert und es keine realistische Schachtel gibt die man so konstruieren könnte dass sie nicht mehr interagiert.
    Dies bedeutet lediglich, dass die kohärente Superposition gemäß Dekohärenz durch makroskopisch stabile, nicht mehr interferenzfähige Zweige ersetzt wird. Es bedeutet jedoch immer noch eine Superposition. Diese musst du entweder per Postulat eliminieren oder akzeptieren. Der Formalismus ist da sehr präzise und unumstritten.
    Geändert von TomS (12.12.2018 um 09:59 Uhr)
    Gruß
    Tom

    «while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

  5. #15
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    Zitat Zitat von Aries Beitrag anzeigen
    Was unterscheidet hier eine quantenmechanische Wechselwirkung, die der Schrödlingergleichung folgt, von einer Messung? Ist eine Messung nicht auch eine quantenmechanische Wechselwirkung? Ich vermute mal, der Unterschied liegt darin, dass mit ersterem Wechselwirkungen innerhalb eines abgeschlossenen Systems gemeint sind, während mit einer Messung eine Wechselwirkung mit der (auswertenden) Außenwelt gemeint ist.
    Zunächst mal existiert kein formaler Unterschied - auch nicht bzgl. offener oder geschlossener Systeme, das ist letztlich irrelevant. Natürlich ist eine Messung erst mal eine Wechselwirkung quantenmechanischer Systeme, die zuvor getrennt waren. Gerade deswegen empfinden es viele Physiker - insbs. die Anhänger Everett’s - als unbefriedigend, ad hoc eine zusätzliche Regel für die Messung zu postulieren. Hier muss man Farbe bekennen: entweder die fundamentalen Gleichungen der QM sowie deren Konsequenzen inkl. Dekohärenz uneingeschränkt ernst nehmen, oder für eine Messung - die formal nicht von einer anderen Wechselwirkung unterschieden werden kann - ein Zusatzpostulat einführen, das speziell für diesen Fall die Schrödingergleichung außer Kraft setzt.

    Zitat Zitat von Aries Beitrag anzeigen
    Nehmen wir mal an, der ganze Raum mit der Katze wäre ein abgeschlossenes System, dann wäre der ganze Raum für Außenstehende in Superposition, auch wenn innerhalb des Raumes Dinge miteinander wechselwirken. Erst wenn der Raum mit den Außenstehenden wieder wechselwirkt, also von ihnen "gemessen" wird, kollabiert aus deren Sicht die Superposition, oder verabschiedet sich eben nach der Everett-Interpretation in "viele Welten".

    Aber aus Sicht der Katze in dem Raum, ist doch hingegen die Außenwelt das abgeschlossene System, das sich in Superposition befindet. Die Katze misst sich ja die ganze Zeit selbst, und ist irgendwann halt entweder tot oder lebendig (oder auch beides in unterschiedlichen Welten). Und die Superposition der Außenwelt kollabiert aus ihrer Sicht, wenn diese mit dem Raum wieder in Wechselwirkung tritt.
    Versetz‘ dich mal selbst in die Situation der Katze. Offenbar empfindest oder beobachtest du dich - unabhängig von der Außenwelt - nie in einer derartigen Superposition. Das ist nicht erst dann der Fall, wenn jemand die Kiste öffnet.

    Der Außenstehende hat die Freiheit, den Kollaps irgendwann anzusetzen, aber du hast diese Freiheit nicht. Für dich findet die Messung nicht beim Öffnen der Kiste statt, sondern sozusagen kontinuierlich. Das wird auch durch die Dekohärenz genauso beschrieben: du selbst als makroskopisches System misst dich selbst kontinuierlich und befindest dich daher in einer Superposition nicht interferenzfähiger, wechselweise unsichtbarer Zweige. D.h. es gibt “dich” in zwei verschiedenen Weisen - “Aries als Ganzes” in dieser Superposition aller Zweige, sowie “Aries als die je Zweig wahrgenommene Person”.

    Wie gesagt, dies ist kein Postulat, dies ist eine schlichte Konsequenz der Schrödingergleichung. Wem diese Konsequenz nicht gefällt, der darf ein Kollapspostulat einführen oder andere Interpretation bemühen; dies ist jedoch logisch nicht notwendig, da die Dekohärenz genau das liefert, was wir beobachten.

    Die Gravitation sowie die Außenwelt spielen für diese Überlegung keine wesentliche Rolle. Im Zuge einer Theorie der Quantengravitation könnte sich dies ändern, allerdings sind die meisten der heutigen Ansätze hier sehr konservativ, d.h. nehmen die QM formal unverändert an, was dann an den o.g. Konsequenzen nichts ändert.
    Geändert von TomS (12.12.2018 um 07:23 Uhr)
    Gruß
    Tom

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  6. #16
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    Ich werd versuchen das Paper zu finden, aber gib mir Zeit, das ist schon ein paar Jahre her nun; es wurde gezeigt, dass für makroskopische Objekte keine Superposition möglich ist. Der Clou ist, dass solche Objekte nunmal ständig mit ihrer Umwelt interagieren und de fakto Information aus der Schachtel herausdringt, die wir lediglich nur nicht lesen können. Die Schachtel ist eine idealisierte Annahme, die so nie existieren kann in genau dem selben Rahmen wie man ein makroskopisches Objekt isolieren kann.

  7. #17
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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Wem diese Konsequenz nicht gefällt, der darf ein Kollapspostulat einführen oder andere Interpretation bemühen; dies ist jedoch logisch nicht notwendig, da die Dekohärenz genau das liefert, was wir beobachten.
    An der Logik scheitert es nicht. Die entscheidende Frage ist aber nicht, ob einem das gefällt oder nicht, sondern ob es irgendwelche im Prinzip messbaren Folgen für unsere Welt hat. Also können Paralellwelten auch wenn sie nicht interferenzfähig sind noch irgendwie auf unsere Welt wirken? Da hatte ich z. B. die Idee mit der dunklen Materie. Aber falls Parallelwelten nicht auf unsere Welt wirken können, enthalte ich mich bei der Frage einfach, ob es sie gibt oder ob sie kollabieren. Superpositionen bei kleinen abgeschlossenen Systemen wie beim Doppelspaltexperiment scheinen hingegen auf jeden Fall zu existieren.

  8. #18
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    Zitat Zitat von Alex74 Beitrag anzeigen
    Ich werd versuchen das Paper zu finden, aber gib mir Zeit, das ist schon ein paar Jahre her nun; es wurde gezeigt, dass für makroskopische Objekte keine Superposition möglich ist. Der Clou ist, dass solche Objekte nunmal ständig mit ihrer Umwelt interagieren ...
    ... doch, es liegt eine Superposition vor, jedoch zwischen nicht-interferenzfähigen Zweigen - und zwar aufgrund Dekohärenz als Konsequenz der Wechselwirkung mit der Umgebung.
    Gruß
    Tom

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  9. #19
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    Zitat Zitat von Aries Beitrag anzeigen
    An der Logik scheitert es nicht. Die entscheidende Frage ist aber nicht, ob einem das gefällt oder nicht, sondern ob es irgendwelche im Prinzip messbaren Folgen für unsere Welt hat.
    Nun ja, wenn es aber keine beobachtbaren Konsequenzen hat, dann ist es eben doch wieder Geschmacksache ;-)

    Ich bin zwar die Meinung, dass die Everettsche Interpretation kombiniert mit Dekohärenz logisch stringent und einfacher als andere Interpretationen ist, aber ich muss akzeptieren, dass diese Kriterien letztlich zweitrangig sind, solange keine weiteren beobachtbaren Konsequenzen existieren.
    Gruß
    Tom

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  10. #20
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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Nun ja, wenn es aber keine beobachtbaren Konsequenzen hat, dann ist es eben doch wieder Geschmacksache ;-)
    Man muss hier Wissen und Glauben auseinanderhalten. Für eine wissenschaftliche Bestandsaufnahme spielt der Geschmack keine Rolle, aber dennoch kann es sinnvoll sein aufgrund des persönlichen Geschmacks daran zu glauben. Ob der Gedanke an Parallelwelten nützlich ist, hängt aber meines Erachtens stark von der Situation ab. Jemand der gerade durch ein großes Unglück einen seiner Nächsten verloren hat, den tröstet vielleicht der Gedanke, dass der Angehörige in 99% der seit dem Zeitpunkt X vor dem Unglück abgezweigten Parallelwelten noch lebt. Für einen armen Bettler, der im Lotto gewinnt, wird der Gedanke daran, dass er in 99% der Parallelwelten immernoch ein armer Bettler ist vermutlich weniger erbaulich sein.

    Eventuell kann man durch den Gedanken an Parallelwelten auch seine eigene Risikobereitschaft manipulieren. Manchmal ist man in seinem Handeln vielleicht vor allem darauf bedacht bestimmte Worst-Case-Szenarien zu verhindern. (Gibt wohl auch Optimisten, die sich umgekehrt zu sehr auf die Best-Case-Szenarien fokussieren) Wenn man aber vor einem Ereignis daran denkt, dass alle möglichen Ausgänge entsprechend ihrer Wahrscheinlichkeit in irgendeiner Welt auch tatsächlich eintreten werden, dann fällt es einem vielleicht leichter sich zu dem objektiv besten Verhalten mit dem höchsten Erwartungswert durchzuringen.

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