Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

[closs]

Behauptungen erklären nichts.

Salomes Link erklärt sehr viel - hast Du es verstanden?

[Scrypt0n]

Behauptungen erklären nichts.

Salomes Link erklärt sehr viel - hast Du es verstanden?

Natürlich.

[Halman]

Wir wissen, dass dieser unbestimmt ist. Schließt dies nicht einen bestimmten Zustand aus?

Woher wissen wir VOR DER MESSUNG, dass die Polarisierung unbestimmt ist?

Wäre sie bestimmt, wäre das Ergebnis determiniert. Es würde sich dann so wie bei Prof. Bertlmanns Socken verhalten, der zwei unterschiedlich farbige Socken trägt. Sieht man ihn um die Ecke kommen und erblickt die rosafarbene Socke, so weiß man, dass die andere Socke nicht rosa ist.

Zitat aus Skurrile Quantenwelt (Seite 178 der PDF-Datei):
Nach der Theorie der Quantenmechanik besitzt das Teilchen, solange es nicht gemessen wird, überhaupt keine konkrete Spinrichtung. Es befindet sich anfangs (je nach Präparation) in einer Superposition aus mehreren, wenn nicht sogar unendlich vielen, möglichen Spinorientierungen. In Diracscher Notation schreibt sich der quantenmechanische Zustand des Teilchens daher im Superpositionszustand als
|Ψ> = a |↑> + b |↓>

*farbliche Hervorhebung von mir

Wenn also mehrere bis unendlich viele Spinorientierungen in der Wellenfunktion enthalten sind, dann ist die Situation gänzlich verschieden von Prof. Bertlmanns Socken.
Was denn wirklich real ist, weiß ich natürlich nicht. Doch verstehe ich das Essay in "Skurrile Quantenwelt" dahingehend, dass gem. der Theorie der Quantenmechanik die Polarisierung vor der Messung objektiv unbestimmt ist.
Wäre sie bereits, wie die Socken, vor der Messung bestimmt und lediglich nicht bekannt, so würden wir heute von Bell'schen Gleichungen sprechen und von Einsteins Triumpf über Bohrs Interdeterminismus. Doch so verlief die Einstein-Bohr-Debatte nicht.

Am Ende der Erörterung über die Bellsche Ungleichung werden drei Quellen genannt, darunter auch ein Essay aus "Skurrile Quantenwelt" (Silvia Arroyo Camejo), welches ich Dir sehr empfehle.
Die zweite Quelle stammt von Prof. Norbert Dragon. Ein mir im Internet bekannter Physiker erwähnte ihn mal positiv, der ihn als Dozenten in der Uni hatte. Ich vermute stark, dass Dragons Quelle sehr empfehlenswert ist.

Freilich werden damit lediglich lokale verborgene Parameter ausgeschlossen, nicht aber die nicht-lokalen verborgenen Parameter der Bohm'schen Mechanik. Doch erinnere ich mich, dass ThomasM darauf hinwies, dass experimentelle Befunde auch gegen diese Theorie sprechen. Möglicherweise bezog er sich damit auf die neueren Experimente, auf die ganz unten in der Fussnote des PDF-Dokuments verwiesen wird:

^9 S. Gröblacher, T. Paterek, R. Kaltenbaek, C. Brukner, M. Zyukowski, M. Aspelmeyer & A. Zeilinger, An experimental test of non-local realism, Nature 446, 871 - 875 (2007)

In Skurriele Quantenwelt fand ich hierzu im Buch auf Seite 230 folgende Fussnote:

Dennoch könnte man als berechtigte, objektive Kritik gegen die Bohm'sche Mechanik gelten lassen, dass sie eine Verallgemeinerung der Bohm'schen Theorie über die Quantenmechanik hinaus in Richtung Quantenfeldtheorie (...) als außerordentlich schwierig erweist.

Zwar wissen wir nicht sicher, dass keine nicht-lokalen verborgenen Parameter vorliegen (die LQG erlaubt sie), doch spricht nicht vieles für den Interdeterminsmus der Quantenmechanik?

Das Fragezeichen ist gut plaziert, denn die Frage ist, so weit ich weiß, NICHT geklärt.

Dem stimme ich zu. Doch bin ich weiterhin der Auffassung, dass gem. der Quantenmechanik eine Vielzahl von Spinorientierungen in der Wellenfunktion enthalten sind und nicht bloß eine unbekannte Spinorientierung. Ob diese Theorie die Realität zutreffend beschreibt ist natürlich eine interessante Frage. Doch bevor wir uns mit so einer Frage beschäftigen, scheint es mir sinnvoll zu sein, erst mal zu klären, was denn die Theorien genau aussagen.

Ein Beispiel aus der Kosmologie: Im Jahre 1965 bewies Hawking, dass aus der RW-Metrik der Urknalltheorie zwingend eine Anfangssingularität folgt. Singularitäten sind in der ART nicht vermeidbar.
Dieser Beweis ist ein mathematischer Beweis und gilt innerhalb der noch "klassisch" auf Basis der ART formulierten Urknalltheorie. Damit ist keinesfalls bewiesen wurden, dass tatsächlich am Anfang eine Urknallsingularität stand, Hawking bestreitet dies sogar. Daher favorisiert er alternative Theorien, die über den "klassischen" Ansatz hinausgehen. Dazu musste er aber erst mal verstehen, wozu die Urknalltheorie erwiesendermaßen führt, um so ihre Problematik zu erkennen.

Wenn ich also davon spreche, dass die Polarisation nicht festgelegt ist, so ist dies eine theoretische Aussage über die Quantenmechanik und keine Aussage darüber, was wir zweifelsfrei über die Realität wissen. Doch so wie es scheint, triumphiert Bohrs Quantenmechanik bis auf den heutigen Tag. Man könnte sagen: Und er würfelt doch ... (So lautet auch der Titel eines Buches, welches 2000 erschien.)

[closs]

Doch verstehe ich das Essay in "Skurrile Quantenwelt" dahingehend, dass gem. der Theorie der Quantenmechanik die Polarisierung vor der Messung objektiv unbestimmt ist.

Und genau das ist der Punkt - trägt Bertlmann von vorneherein zwei verschiedenfarbige Socken oder werden sie erst verschiedenfarbig, wenn man hinguckt. Ich vermute (aus dialektischen Gründen - aber das ist mein unmaßgebliches Steckenpferd), dass die Socken erst verschiedenfarbig werden durch die Messung und bis dahin weder-noch-sowohl-als-auch sind.

Doch erinnere ich mich, dass ThomasM darauf hinwies, dass experimentelle Befunde auch gegen diese Theorie sprechen.

Verständnisfrage: Wie sind Experimente möglich, die aussagekräftig sein könnten über nicht-lokale Parameter (die ja auch außerhalb unseres physikalischen Universums sein KÖNNTEN)?

Und er würfelt doch ...

Meine Meinung: Nicht Gott würfelt, sondern wir nennen es so, wenn die diesbezügliche Kausalität außerhalb unserer Möglichkeiten angesiedelt ist.

[Scrypt0n]

Doch erinnere ich mich, dass ThomasM darauf hinwies, dass experimentelle Befunde auch gegen diese Theorie sprechen.

Verständnisfrage: Wie sind Experimente möglich, die aussagekräftig sein könnten über nicht-lokale Parameter

Vorweg: Über Quantenradierer oder dem Doppelspalt-Experiment lassen sich verborgene Parameter ausschließen.
Diese Experimente mit der Behauptung zu übergehen, es gäbe doch noch verborgene, nämlich nicht-lokale Parameter machts im Grunde nicht besser. Auch die Bohmsche Mechanik ändert daran nichts. Bohm verschiebt das Problem damit nur auf seine (lediglich postulierten!!!) verborgenen Parameter in den Anfangsbedingungen. Die Unkenntnis der Anfangsbedingungen ist dabei prinzipiell und somit liefern die Bohmsche Mechanik als auch die Quantentheorie zwingend auch die gleichen Voraussagen.

Es gibt in der Quantenmechanik keine verdeckten Parameter. Die Psi-Funktion (Wellenfunktion) liefert für Psi² eine Wahrscheinlichkeitsverteilung. Wenn nun gemessen wird, so kollabiert die Psi-Funktion und der Ort ist durch nichts und niemanden vorherbestimmt.
Genauer ging ich darauf bereits hier ein.

[closs]

Bohm verschiebt das Problem damit nur auf seine (lediglich postulierten!!!) verborgenen Parameter in den Anfangsbedingungen.

Welche Gründe gibt es, die nicht-bohmschen Voraus-Setzungen als absolut zu verstehen?

[Scrypt0n]

Bohm verschiebt das Problem damit nur auf seine (lediglich postulierten!!!) verborgenen Parameter in den Anfangsbedingungen.

Welche Gründe gibt es, die nicht-bohmschen Voraus-Setzungen als absolut zu verstehen?

Es gibt in der Quantenmechanik keine verdeckten Parameter. Die Psi-Funktion (Wellenfunktion) liefert für Psi² eine Wahrscheinlichkeitsverteilung. Wenn nun gemessen wird, so kollabiert die Psi-Funktion und der Ort ist durch nichts und niemanden vorherbestimmt.
Genauer ging ich darauf bereits hier ein.

Du musst nur noch lesen.

[closs]

Du musst nur noch lesen.

Inwieweit hat das etwas damit zu tun, ob die Polarisierung des Photons beim EPR-Paradoxon vor dem Messen bereits festgelegt ist oder erst durch das Messen festgelegt wird ("ob die Socken erst verschiedenfarbig werden durch die Messung und bis dahin weder-noch-sowohl-als-auch sind"). - Ist das dasselbe Thema?

[Halman]

Doch verstehe ich das Essay in "Skurrile Quantenwelt" dahingehend, dass gem. der Theorie der Quantenmechanik die Polarisierung vor der Messung objektiv unbestimmt ist.

Und genau das ist der Punkt - trägt Bertlmann von vorneherein zwei verschiedenfarbige Socken oder werden sie erst verschiedenfarbig, wenn man hinguckt. Ich vermute (aus dialektischen Gründen - aber das ist mein unmaßgebliches Steckenpferd), dass die Socken erst verschiedenfarbig werden durch die Messung und bis dahin weder-noch-sowohl-als-auch sind.

Die Wellenfunktion |Ψ> umfasst alle Einzelzustände |φ>. Nun erlaube ich mir mal die Freiheit, so zu tun, als wären die Sockenfarben die Einzelzustände:
|φgrün>
|φpink>
Dann würde die Wellenfunktion den Gesamtzustand |Ψbunt> umfassen. Wird das Quantenobjekt "Socke" gemessen, wird aus der bunten Vielfallt, die in |Ψbunt> enthalten ist, objektiv zufällig ein Farbenzustand ausgewählt, z.B. |φgrün>.

Doch erinnere ich mich, dass ThomasM darauf hinwies, dass experimentelle Befunde auch gegen diese Theorie sprechen.

Verständnisfrage: Wie sind Experimente möglich, die aussagekräftig sein könnten über nicht-lokale Parameter (die ja auch außerhalb unseres physikalischen Universums sein KÖNNTEN)?

Die Kritik an der De-Broglie-Bohm-Theorie enthält nach meinen bescheidenen Informationen zwei gewichtige Argumente:
1. Eine relativistische bohm'sche Mechanik müsste ein ausgezeichnetes Bezugssystem einführen, etwas, dass es gemäß der Relativitätstheorie nicht gibt.
2. Für die Quantenfeldtheorie (QFT) ist bisher nur für bosonische Felder eine nicht-lokal deterministische Beschreibung durch verborgener Parameter über die Einführung „bohmartiger“ Felder gelungen, nicht jedoch für fermionische Felder.

Unser Problem besteht darin, dass uns noch keine vollständige Theorie der Quantengraviation zur Verfügung steht. Der populärste Ansatz ist m. W. die Superstringtheorie:

Zitat aus Archiv für Systematische Philosophie:
Es ergibt sich die vollständig neue Situation, dass alle Parameter einer stringtheoretischen Beschreibung theoretisch eindeutig determiniert sind.

Die Superstringtheorie postuliert neben unserer vierdimensionalen Raumzeit noch sechs weitere, "eingerollte" Extradimensionen, die nur im Mikrokosmos eine Rolle spielen.

Auch die Loop-Quantengravitation (LQG) erlaubt eine deterministische Beschreibung der Welt. Ob diese Ansätze zutreffend sind, oder verworfen werden, vermag ich nicht zu beurteilen.

Und er würfelt doch ...

Meine Meinung: Nicht Gott würfelt, sondern wir nennen es so, wenn die diesbezügliche Kausalität außerhalb unserer Möglichkeiten angesiedelt ist.

"Und er würfelt doch" ist eine Antwort der Wissenschaftler auf Einsteins Aussage: "Jedenfalls bin ich überzeugt, dass der Alte nicht würfelt." (s. Briefe an Max Born, 1926) und Cornelius Lanczos, 1942).

"Die Quantenmechanik ist sehr Achtung gebietend. Aber eine innere Stimme sagt mir, dass das noch nicht der wahre Jakob ist. Die Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten bringt sie uns kaum näher. Jedenfalls bin ich überzeugt, dass der Alte nicht würfelt." - Brief an Max Born, 4. Dezember 1926, Einstein-Archiv 8-180, zitiert nach Alice Calaprice (Hrsg.): Einstein sagt, Piper-Verlag, München, Zürich 1996, ISBN 3-492-03935-9, Seite 143

Zitatquelle

Einsteins Freund Niels Bohr entgegete:

Antwort von Niels Bohr darauf: "Einstein, hör auf Gott zu sagen was er mit seinen Würfeln machen soll"
(Das "Gott würfelt nicht" bezog sich auf die Unvorhersehbarkeit der Quantenphysik)

@ Scrypt0n
Danke für Deinen Link zu Deinem erklärenden Beitrag.

[closs]

Dann würde die Wellenfunktion den Gesamtzustand |Ψbunt> umfassen. Wird das Quantenobjekt "Socke" gemessen, wird aus der bunten Vielfallt, die in |Ψbunt> enthalten ist, objektiv zufällig ein Farbenzustand ausgewählt, z.B. |φgrün>.

Das ist auch meine Vermutung. - Gehe ich recht in der Annahme, dass weder die eine noch die andere Version falsifizierbar ist?

Auch die Loop-Quantengravitation (LQG) erlaubt eine deterministische Beschreibung der Welt.

Könnte man mit der LQG Aussagen über das EPR-Paradoxon treffen? - Wenn ja, welche?

"Und er würfelt doch" ist eine Antwort der Wissenschaftler auf Einsteins Aussage: "Jedenfalls bin ich überzeugt, dass der Alte nicht würfelt."

Das ist bekannt - mein Punkt ist (immer derselbe): Meinen wir mit "Würfeln", dass etwas nach unseren Theorien so aussieht (Wahrnehmung) - oder meinen wir damit, das es von der Sache her so "ist" (Realität)? - Mein Verdacht: Die Naturwissenschaft unterscheidet diese beiden Perspektiven gar nicht - Verdacht begründet?

Gibt es denn keine mathematischen Modelle, die als solche weiterreichen als Beobachtung/Messung? Also über Beobachtbares/Messbares hinaus eindeutige Aussagen treffen können?