Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

[closs]

denn die Eigenschaften der Teilchenpaare werden bei ihrer Entstehung festgelegt.

Für mein Verständnis: Es gibt Teilchenpaare, die in gegenseitiger Abhängigkeit (da verschränkt) im selben Moment an komplett unterschiedlichen Orten des Universums auftauchen - richtig?

Wenn ja,
dies geschieht NICHT durch Informations-Austausch, sondern durch die Verschränkung selbst. - Das müsste eigentlich bedeuten, dass es nicht nur "mindestens 10'000 mal schneller als Licht" passiert, sondern in idealer Gleichzeitigkeit, da ja die Verschränktheit eine untrennbare Indentität ist - richtig?

Wie nun würde man erklären, dass eine Identität (meinetwegen 1 Mio Lichtjahre auseinander) stattfinden kann?

Und noch was (Gedanken-Experiment): Wenn dieses Identitäts-Teil 1 Mio Lichtjahre von der Erde entfernt wäre, würde es (hätte es eine Strahlung) 1 Mio Jahre brauchen, bis es bei uns ist?!?

[Janina]

denn die Eigenschaften der Teilchenpaare werden bei ihrer Entstehung festgelegt.

Für mein Verständnis: Es gibt Teilchenpaare, die in gegenseitiger Abhängigkeit (da verschränkt) im selben Moment an komplett unterschiedlichen Orten des Universums auftauchen - richtig?

Nein. Sie entstehen an einem Punkt, und trennen sich dann. Dabei bleiben gemeinsame Eigenschaften erhalten.
Z.B. haben ein Positron und ein Elektron, die sich paarweise bilden, den Gesamtspin = 0. Ich könnte also den Spin des Elektrons wissen, wenn ich den vom Positron messe, ohne das Elektron zu stören. (Dahinter steckt die Vorstellung, die Unschärfe entstünde durch Störung der Wellenfunktion beim Messen.)
Wenn ich allerdings hoffe, zwei per Unschärferelation ausgeschlossene Parameter gleichzeitig scharf zu messen, indem ich einen beim Elektron, und den anderen beim Positron messe, dann klappt das nicht. Die Unschärferelation lässt sich nicht austricksen.
Man stellt sich dabei irgendwie vor, dass das Positron, in dem Moment wenn es gemessen wird, dem Elektron in Null-Zeit zuruft: "Achtung, ich bin gemessen worden, dreh dich andersrum!" Das ist natürlich Quatsch. Aber irgendwas aus der "klassischen" Vorstellung müssen wir aufgeben. Die Informationsübertragung mit Überlichtgeschwindigkeit ist ausgeschlossen. Es bleiben noch die Realität und die Lokalität.
Eingeschränkte Lokalität: Die Wellenfunktion dehnt sich mit den sich trennenden Teilchen aus.
Eingeschränkte Realität: Die Parameter, die wir messen, sind nicht a priori vorhanden.
Beides ist rechnerisch plausibel, aber geistig nicht vorstellbar.

[Pluto]

denn die Eigenschaften der Teilchenpaare werden bei ihrer Entstehung festgelegt.

Für mein Verständnis: Es gibt Teilchenpaare, die in gegenseitiger Abhängigkeit (da verschränkt) im selben Moment an komplett unterschiedlichen Orten des Universums auftauchen - richtig?

Nein, falsch (vgl. Janina).
Verschränkte Teilchen tauchen nicht einfach auf. Sie haben eine Geschichte... und einen gemeinsamen Urpsrung.

Die Realität der Quantenwelt ist mit den Erfahrungen aus dem Alltag nicht nachvollziehbar, aber sie sind keine Fantasien, denn die Vorhersagen sind überprüfbar.

[ThomasM]

Verschränkte Teilchen tauchen nicht einfach auf. Sie haben eine Geschichte... und einen gemeinsamen Urpsrung.

Pluto, in deiner Erklärung war nicht klar, was der Unterschied eines verschränkten, quantenmechanischen Teilchenpaares mit einem Paar makroskopischer schwarz/weiß Kugeln ist, die ich zu Beginn trenne.

Ohne diesen Unterschied kommt der eigentliche Knackpunkt der QM nicht heraus

[closs]

Sie entstehen an einem Punkt, und trennen sich dann. Dabei bleiben gemeinsame Eigenschaften erhalten.

Wie ist dann das Wort "instantan" zu verstehen? Der wiki-Laie versteht darunter, dass eine Wirkung über eine beliebige Entfernung stattfindet. - Wie kann das Entfernte dann am selben Punkt entstanden sein? - Dein "Sich-Trennen" klingt so, als würde hier eine Geschwindgkeit x im Spiel sein.

Kann es nicht sein, dass am Punkt A etwas passiert und damit gleichzeitig etwas am Punkt B passiert (der Lichtjahre entfernt sein kann), ohne dass es einen Wirkungs-Mechanismus gibt?

Eingeschränkte Realität: Die Parameter, die wir messen, sind nicht a priori vorhanden.

Rein theoretisch: Was kann prinzipiell messbar sein (außer Instrumenten-Fehler - die meine ich nicht) außer A-priori-Vorhandenem?

Die Wellenfunktion dehnt sich mit den sich trennenden Teilchen aus.

In c oder in Null-Zeit?

[Scrypt0n]

Sie entstehen an einem Punkt, und trennen sich dann. Dabei bleiben gemeinsame Eigenschaften erhalten.

Wie ist dann das Wort "instantan" zu verstehen?

So wie es gemeint ist: Sofort, augenblicklich.
So ist ein Photon instantan mit c unterwegs und benötigt keine Zeitspanne, um diese Geschwindigkeit zu erreichen.

[Janina]

Wie kann das Entfernte dann am selben Punkt entstanden sein?

Es könnte mit der Straßenbahn da hingefahren sein.

Dein "Sich-Trennen" klingt so, als würde hier eine Geschwindgkeit x im Spiel sein.

Ja. Üblicherweise irgendwas zwischen 0 und c.
Ein Elektron und ein Positron entstehen zuhause. Das Positron geht zu BörgerKing und das Elektron zu McDonalds. Einer von beiden hat den Hausschlüssel mit.
Das "instantan" heiß nur so viel wie:
Das Positron steht beim BK und vermisst seinen Schlüssel. Nicht da, so ein Mist! Und "instantan" wissen wir, dass das Elektron den Schlüssel haben muss.

Kompliziert?

Kann es nicht sein, dass am Punkt A etwas passiert und damit gleichzeitig etwas am Punkt B passiert (der Lichtjahre entfernt sein kann), ohne dass es einen Wirkungs-Mechanismus gibt?

Immer. Ich falle z.B. vom Stuhl, und in China fällt ein Sack Reis um.

Eingeschränkte Realität: Die Parameter, die wir messen, sind nicht a priori vorhanden.

Rein theoretisch: Was kann prinzipiell messbar sein (außer Instrumenten-Fehler - die meine ich nicht) außer A-priori-Vorhandenem?

Etwas, was durch die Messung erst entsteht. Dummerweise - und das verrenkt uns den Kopf - kann das durch die Messung spontan erzeugte Teil dann woanders nicht mehr durch eine Messung erzeugt werden. Weil es ist ja schon hier. Siehe Hausschlüssel.
Vorher vorhanden ist kein Wissen wo der Schlüssel ist. Aber durch Nachgucken finden wir, dass das Positron den Schlüssel nicht hat. Damit wird spontan das "Wissen-wo-der-Schlüssel-nicht-ist" erzeugt. Wodurch instantan beim Elektron das "Wissen-wo-der-Schlüssel-ist" erzeugt wird. Es gibt aber wieder keine instantane Informationsübertragung, denn das Elektron weiß ja gar nicht, dass das Positron nach dem Schlüssel geschaut hat. Lediglich ein Reisender, der vom Positron zum Elektron reist, und beobachtet, wie das Elektron den Schlüssel aus der Tasche zieht, kann sagen: "Siehste, wusst ich's doch".

Die Wellenfunktion dehnt sich mit den sich trennenden Teilchen aus.

In c oder in Null-Zeit?

Mit der Reisegeschwindigkeit von Positron und Elektron.

[Zeus]

Kann es nicht sein, dass am Punkt A etwas passiert und damit gleichzeitig etwas am Punkt B passiert (der Lichtjahre entfernt sein kann), ohne dass es einen Wirkungs-Mechanismus gibt?

Immer. Ich falle z.B. vom Stuhl, und in China fällt ein Sack Reis um.

PS.
@Janina
Geographie ist nicht deine Stärke, gelle?

[closs]

Ich falle z.B. vom Stuhl, und in China fällt ein Sack Reis um.

Wenn ich nicht vom Stuhl fiele, würde dieser Sack nicht umfallen?

Ja. Üblicherweise irgendwas zwischen 0 und c.

Der Gebriff "instantan" sieht man aber verwendet im Sinne von: Irgendwo im Universum. - - Konkret: Ohne, dass ich vom Stuhl fiele, würde im China auf Alpha Centauri nicht zum selben Zeitpunkt(!) dieser Sack umfallen. - Wenn ich aber vom Stuhl falle, fällt auch der Sack dort um. - Wie geht das zusammen?

Und "instantan" wissen wir, dass das Elektron den Schlüssel haben muss. Kompliziert?

Gar nicht kompliziert. - Dazu bräuchte man aber kein neues Wort.

[Halman]

"instantan"

Wäre es neurowissenschaftlich nachweisbar, wenn es im Gehirn (egal ob nach außen oder von außen) instantane Geschehnisse gäbe?

Die Verschränkung ist ein quantenmechanischer Effekt. Janina führte als Beispiel die Paarbildung beim Zerfall eines γ-Photons in ein Positon (e^+) und Elektron (e^-) an. Dieser Prozess wird im Feynman-Diagramm dargestellt:

Grafikquelle

Da es sich bei den Leptonen (Elektron und Positon) um Quantenobjekte handelt, ist ihr Gesamtzutand objektiv unbestimmt. Erst, wenn eines der Leptonen gemessen wird, wird sein Zustand bestimmt. Da der Gesamtspin (der Spin ist eine Art "Drehimpuls" von Teilchen) null beträgt, muss der Spin des Partnerteilchens entgegengesetz sein. Legt man den Zustand des Elektrons durch den Messprozess fest, wird damit instantan auch der Zustand des Positrons festgelegt (gilt natürlich auch umgekehrt). Sobald also eine Wechselwirkung, wie durch eine Messung, erfolgt, kollabiert nach der Kopenhagener Interpretation die Wellenfunktion (welche alle möglichen Zustände Umfasst).

Im Gehirn finden ständig Wechselwirkungen statt - darauf basiert ja die neuronale Aktivität, welche Emotionen und Gedanken erzeugt. Die Temperatur ist mit ca. 310° K viel zu hoch. Auch bezweifle ich, dass Makromoleküle, wie Tubulinmonomers noch als Quantenobjekte gelten:

Zitat von Dannyboy:
Die Masse eines Fullerenmoleküls beträgt etwa 720 u. Die eines Tubulinmonomers liegt bei etwa 55.000 u.

Ich denke, dass die Folgerungen im Posting #217 korrekt sind.

Beim irreversiblen Prozess der Dekohärenz wird also der kohärente Superpositionszustand eines physikalischen Objekts durch den nicht verhinderbaren Einfluss der Umgebung zerstört.

OK - dann andersrum: Können Superpositionen "spontan" entstehen?

Das würde bedeuten, dass ein Objekt spontan im Zustand der Superposition überführt wird. Davon habe ich noch nie gehört oder gelesen (nun könntest Du einwenden, dass ich auch noch nie schwarze Schwäne in der Natur gesehen hätte ). Ich kenne nur das Gegenteil: Beim Kollaps der Wellenfunktion, z.B. wenn ein Teilchen detektiert und somit lokalisiert wird und sich folglich nicht mehr delokalisiert im Zustand der Superposition befindet.

Und weil der Thread eigentlich "Schwarze Löcher" heisst: Gibt es im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern Superpositionen? Entstehen welche im "Loch"?

Nun wird es echt knifflig. Bei Deinem Interesse empfehle ich Dir, dass Buch Skurrile Quantenwelt zu lesen.

Zitat aus Skurrile Quantenwelt:
Die bereits erwähnte Planck-Einheit der Planck-Länge stellt dabei diejenige kleinste Längengröße dar, welcher physikalische Relevanz zugesprochen werden kann. Sie ergibt sich aus der fundamentalen Überlegung, wie klein ein schwarzes Loch (...) sein kann, ohne dass die Gewissheit bzw. Konkretheit seines Aufenthaltsorts der Heisenberg'schen Unschärferelation widerspricht.

[...]

Als Planck-Länge erhalten wir demgemäß

IntregalPlack = √{γ * ħ/c³} = 1,616 * 10^-35 m,

eine Länge, die zugebenermaßen so unvorstellbar klein ist, dass jegliche menschliche Vorstellungskraft versagt. Doch laut Quantengravitation versagt hier nicht nur die Vorstellungskraft, sondern die Natur selbst, indem sie keine physkalischen Strukturen zulässt, die kleiner sind, als ebendiese Planck-Länge.

Hilft Dir das weiter?

Zur Intention: Im Sinne der Forums-Fragestellung "Naturwissenschaft und Spiritualität und deren Verhältnis zueinander" interessiert mich, ob es (bereits heute) naturwissenschaftlich satisfaktionsfähige Phänomene gibt, die sich für eine Erklärung alltäglicher Erfahrung spiritueller Menschen eignen (NB: Mit "spirituell" ist NICHT spiritistisch oder intellektuell gemeint, sondern das so interpretierte Vermögen, über das Naturalistische hinaus erkennen zu können - egal ob bewusst oder unbewusst).

Soweit ich weiß, dachte der Mathematiker und Physiker Prof. Roger Penrose mal in dieser Richtung, indem er darüber spekulierte, dass Quantenprozesse für unser Bewusstsein eine Rolle spielen könnten. Da rate ich zu großer Skepsis:

Ist die Quantentheorie des Bewusstseins Humbug?

Wie Telepolis berichtete, stand unlängst auf dem Symposium "Das Rätsel des Bewusstseins" in Luzern die Quantenphysik des Bewusstseins im Mittelpunkt einer erkenntnistheoretischen Debatte: Deren Vertreter, Roger Penrose und Stuart Hameroff, diskutierten mit Anton Zeilinger, Peter Weibel und Otto E. Rössler über realistische und konstruktivistische Interpretationen der Quantenwelt(en). Nun melden sich die Neurobiologen zu Wort: Die ganze Theorie sei "unbrauchbar" (Marco C. Bettoni), ihre Vertreter hätten "keine blasse Ahnung" (Gerhard Roth), ja, sie erzählten gar einen "hanebüchenen Stuss" (Thomas Metzinger). - Ein Lehrstück in Sachen naturwissenschaftlicher Kontingenz?

Zitatquelle: http://www.heise.de/tp/artikel/4/4853/1.html