Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

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ThomasM
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#81 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von ThomasM » Do 5. Feb 2015, 17:21

Pluto hat geschrieben:
Und wann und wie geht die Verschränkung verloren?
Und wieso sollte die Verschränklung bei den Atom aufrecht erhalten bleiben, wenn sie für die Katze verloren geht?
Wenn man sie nur als Veranschaulichungsobjekt betrachtet, dann steht sie "außerhalb" des Experiments: so war das von mir gemeint.

Stichwort: Dekohärenz
Natürlich ist es theoretisch möglich, die Katze als Quantenobjekt zu sehen. Dass dabei eine Verschränkung eintritt ist aber wegen der Vielzahl der statistisch möglichen Zustände des Systems äußerst unwahrscheinlich.
Wenn man lange genug warten würde (einige Billionen Jahre), könnte eine Verschränkung der Katze vielleicht eintreten.
Da hast du aber ein Problem mit deiner Ausdrucksweise.

Wenn du Dekohärenz als das Mittel des Verschwindens ansiehst, ok.
ABER:
Die Verschränkung geht damit NICHT verloren. Sie verteilt sich lediglich. Im Endeffekt auf das ganze Universum.
Mit anderen Worten: Die Katze IST ein verschränktes Objekt.

Eine von zwei Möglichkeiten wird "Realität" (welche kann man nicht vorhersagen), indem sie das Atom und die Katze mit hoher Wahrscheinlichkeit in einen Zustand bringt.
Die andere Möglichkeit existiert weiter, wird aber mit 1-hohe Wahrscheinlichkeit immer unwahrscheinlicher. Dafür beeinflusst die Verschränkung auch die Sterne in der Andromeda und dahinter.

Das Problem mit der Dekohärenz ist halt, dass man nicht weiß, was Realität wird. Es sei denn man ist Anhänger von Everett.

Gruß
Thomas
Gott würfelt nicht, meinte Einstein. Aber er irrte. Gott nutzt den Zufall - jeden Tag.

Pluto
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#82 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von Pluto » Do 5. Feb 2015, 17:49

ThomasM hat geschrieben:Wenn du Dekohärenz als das Mittel des Verschwindens ansiehst, ok.
Dekohärenz kann auch bedeuten, dass Verschränkung bei einem komplexen Objekt wie eine Katze, gar nicht erst auftritt.

Die Verschränkung geht damit NICHT verloren. Sie verteilt sich lediglich. Im Endeffekt auf das ganze Universum.
:shock: Woher weißt du das?

Eine von zwei Möglichkeiten wird "Realität" (welche kann man nicht vorhersagen), indem sie das Atom und die Katze mit hoher Wahrscheinlichkeit in einen Zustand bringt.
Nein. Es gibt gar keinen Grund für eine verschränkte Katze.
Ich sehe sie nur als eine Art Visualisierung der quantenmechanischen Vorgänge um die Verschränkung zu veranschaulichen. Sie ist ein nütlicher aber entbehrlicher Teil des Gedankenexperiments.

Dafür beeinflusst die Verschränkung auch die Sterne in der Andromeda und dahinter.
Wow! :shock:
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#83 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von closs » Do 5. Feb 2015, 19:17

Es war ja auch mal das Ziel dieses Forums, die geistige und die physikalische Welt nach Mustern zu untersuchen, die beiden Welten zueigen sind. - Die Verschränkung scheint in diesem Sinne möglicherweise interessant zu sein.

Mir geht es darum, ob die Verschränkung des Objekts eine Wahrnehmungs-Größe des Subjekts ist, die eigentlich mit dem Objekt selbst nichts zu tun hat - oder ob das Objekt (mutmaßlich) selbst verschränkt "ist". - Wenn es sich ausschließlich um eine Wahrnehmungs-Größe handeln würde, würde das die ontologische Differnenz zwischen Realität/Sein und Wahrnehmung unterstreichen - und wäre ansonsten nicht sonderlich interessant. - Wenn es eine genuine Objekt-Größe wäre, wäre es brennend interessant.

Selbst wenn man keine der beiden Möglichkeiten beweisen könnte, scheint es mir spannend zu sein, was es geistig/ontologisch/spirituell/übrigens auch physikalisch bedeuten könnte, wenn das Objekt und somit die Realität selbst verschränkt sein könnte. - Dabei spielt es grundsätzlich keine Rolle, ob es ein kleines Stück Materie (Atom) ist oder ein großes (Mensch).

Weiterhin wäre zu diskutieren, was es bedeuten kann, wenn Dekohärenz durch Beobachtung stattfindet. - Das hieße doch, dass das Unbeobachtete verschränkt sein kann und das Beobachtete NICHT. - Was sagt uns das aus über die Identität des Menschen? - Ist das ICH als Verschränktes etwas anderes als nach der Dekohärenz?

Frage an die Profis: Ist es denkbar, dass Dekohärenz reversibel ist? Also eine frühere Verschränkung (wie auch immer) restituiert werden kann? - Andere Frage: Ist so etwas wie "unvollständige Verschränkung" möglich? - Also eine Art Mittelding.

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#84 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von Halman » Do 5. Feb 2015, 20:07

Pluto hat geschrieben:
ThomasM hat geschrieben:Wenn du Dekohärenz als das Mittel des Verschwindens ansiehst, ok.
Dekohärenz kann auch bedeuten, dass Verschränkung bei einem komplexen Objekt wie eine Katze, gar nicht erst auftritt.
Dekohärenz bedeutet, dass sich der Zustand der Superposition vom Atom auf den Makrokosmos überträgt. In einer zweiten Wechselwirkung kommt es dann mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit zum Kollaps der Wellenfunktion.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass Dekohärenz gar nicht erst auftritt, sondern der Kollaps der Wellenfunktion direkt erfolgt.
Hier eine kurze Erklärung eines Physikers.

Pluto hat geschrieben:
Die Verschränkung geht damit NICHT verloren. Sie verteilt sich lediglich. Im Endeffekt auf das ganze Universum.
:shock: Woher weißt du das?
Dass Du schockiert bist, ist ein gutes Zeichen.
Zitat von Niels Bohr,:
"Wer von der Quantenmechanik nicht schockiert ist, der hat sie nicht verstanden."

Pluto hat geschrieben:
Eine von zwei Möglichkeiten wird "Realität" (welche kann man nicht vorhersagen), indem sie das Atom und die Katze mit hoher Wahrscheinlichkeit in einen Zustand bringt.
Nein. Es gibt gar keinen Grund für eine verschränkte Katze.
Ich sehe sie nur als eine Art Visualisierung der quantenmechanischen Vorgänge um die Verschränkung zu veranschaulichen. Sie ist ein nütlicher aber entbehrlicher Teil des Gedankenexperiments.
Das sehe ich anders. Durch die Katze wird die Problematik der Quantenmechanik erst deutlich. Warum führten Einstein und Bohr wohl ihre berühmte Debatte? ;)
Tja, ein Proton müsste man sein: Dann würde man die Quantenphysik verstehen, wäre immer positiv drauf und hätte eine nahezu unendliche Lebenszeit:-) - Silvia Arroyo Camejo

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#85 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von Pluto » Do 5. Feb 2015, 20:21

closs hat geschrieben:Mir geht es darum, ob die Verschränkung des Objekts eine Wahrnehmungs-Größe des Subjekts ist, die eigentlich mit dem Objekt selbst nichts zu tun hat - oder ob das Objekt (mutmaßlich) selbst verschränkt "ist". - Wenn es sich ausschließlich um eine Wahrnehmungs-Größe handeln würde, würde das die ontologische Differnenz zwischen Realität/Sein und Wahrnehmung unterstreichen - und wäre ansonsten nicht sonderlich interessant. - Wenn es eine genuine Objekt-Größe wäre, wäre es brennend interessant.
Um die Antwort vorwegzunehmen: Anton Zeilinger hat die diesbezüglichen Experimente durchgeführt, die die Verschränkung als physikalische Wirklichkeit in der Quantephysik bestätigen. Demzufolge ist Verschränkung das was du eine "genuine Objekt-Größe" nennst.

Dabei spielt es grundsätzlich keine Rolle, ob es ein kleines Stück Materie (Atom) ist oder ein großes (Mensch).
Genau dieser Unterschied ist aber von entscheidender Bedeutung. Das habe ich gestern versucht mit dem Beispiel eines Diamanten zu erklären: Unter einem Mikoskop betrachtet, wären die Kohelnstoff-Atomkerne wie kleine Zinnsoldaten aneinandergereiht (in drei Dimensionen). Währen sie so groß wie Fußbälle wäre der Abstand zwischen jeweiligen Nachbarkernen 15 kilometer scheinbares nichts.
Der härteste Stoff der Welt besteht also scheinbar aus fast nichts? (trifft übrigens auch auf uns Menschen zu).

Um auf deine Aussage zurückzukommen:
Wie ist das möglich, wenn es nach deiner Meinung keine Rolle spielt, ob es sich um ein Atom oder einen Menschen handelt?
Es spielt anscheinend eine ganz entscheidende Rolle, ob wir einzelne Atome oder normal greifbare Materie (Menschen) betrachten.
Was ist es was in den riesigen Zwischenräumen der Atome für die Festigkeit der Materie sorgt?

Gibt es dafür eine philosophische Antwort?
Der Naturalist sagt nichts Abschließendes darüber, was in der Welt ist.

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#86 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von Zeus » Do 5. Feb 2015, 20:43

Pluto hat geschrieben: Was ist es was in den riesigen Zwischenräumen der Atome für die Festigkeit der Materie sorgt?
Der hl. Geist? :engel:
e^(i*Pi) + 1 = 0
Gott ist das einzige Wesen, das, um zu herrschen, noch nicht einmal existieren muss.
(Charles Baudelaire, frz. Schriftsteller, 1821-1867)

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#87 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von ThomasM » Do 5. Feb 2015, 20:49

Pluto hat geschrieben:
Die Verschränkung geht damit NICHT verloren. Sie verteilt sich lediglich. Im Endeffekt auf das ganze Universum.
:shock: Woher weißt du das?
Ich habe es mal ausgerechnet.

Die Wechselwirkung eines einfachen quantenmechanischen Systems mit einem Semiklassischen Wärmebad gehört zu den Standardaufgaben, die man in der fortgeschrittenen QM so rechnet. Betrachtet man die Zeitentwicklung eines solchen gekoppelten Systems, dann ergibt sich eine exponentielle Abnahme der einen Wahrscheinlichkeit, während die andere ebenso rasch gegen 1 geht. Je größer die Umgebung, desto schneller der Zerfall der Wahrscheinlichkeiten auf eine eindeutige Situation hin.
Als Folge nimmt das Wärmebad die Verschränkung auf.

Pluto hat geschrieben: Nein. Es gibt gar keinen Grund für eine verschränkte Katze.
Ich sehe sie nur als eine Art Visualisierung der quantenmechanischen Vorgänge um die Verschränkung zu veranschaulichen. Sie ist ein nütlicher aber entbehrlicher Teil des Gedankenexperiments.
Auch eine Katze ist aus Atomen zusammengesetzt. Auch die Atome der Katze reagieren quantenmechanisch.
Da es in den QM Gleichungen keinerlei Möglichkeiten gibt, eine Verschränkung loszuwerden, hat Bohr dem Kollaps der Wellenfunktion als künstliche Art und Weise erfunden, sie loszuwerden.
Das hat aber vielen Physikern nicht gefallen, denn das ist eine künstliche Zusatzannahme von außen, in keiner Weise gerechtfertigt durch die Physik.

Durch Zeilingers Experimente wurde die Bedeutung der Dekohärenz klar, die eben besagt, dass die Verschränkung zwar nicht verschwindet, aber so verteilt wird, dass sie nicht mehr merkbar ist.
Dadurch wurde das Problem von einem einzelnen Atom auf das gesamte Universum verlagert.
Und das Problem, welche "Entscheidung" das Universum zu jedem Zeitpunkt trifft, ist nach wie vor ungelöst.

Gruß
Thomas
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#88 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von closs » Do 5. Feb 2015, 20:52

Pluto hat geschrieben:Demzufolge ist Verschränkung das was du eine "genuine Objekt-Größe" nennst.
Vielen Dank - um so spannender.

Pluto hat geschrieben:Wie ist das möglich, wenn es nach deiner Meinung keine Rolle spielt, ob es sich um ein Atom oder einen Menschen handelt?
Es spielt keine Rolle, wenn man Grundsatz-Fragen stellt. - Die Grundsatz-Frage lautet hier: Kann Materie genuin verschränkt sein. - Die Antwort scheint JA zu sein. - Dies hat philosophische Fragestellungen zur Folge.

Pluto hat geschrieben:Was ist es was in den riesigen Zwischenräumen der Atome für die Festigkeit der Materie sorgt? - Gibt es dafür eine philosophische Antwort?
Möglich (kenne aber auf Anhieb keine).

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#89 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von Halman » Do 5. Feb 2015, 20:54

closs hat geschrieben:Mir geht es darum, ob die Verschränkung des Objekts eine Wahrnehmungs-Größe des Subjekts ist, die eigentlich mit dem Objekt selbst nichts zu tun hat - oder ob das Objekt (mutmaßlich) selbst verschränkt "ist". - Wenn es sich ausschließlich um eine Wahrnehmungs-Größe handeln würde, würde das die ontologische Differnenz zwischen Realität/Sein und Wahrnehmung unterstreichen - und wäre ansonsten nicht sonderlich interessant. - Wenn es eine genuine Objekt-Größe wäre, wäre es brennend interessant.
Dann ist die Verschränkung brennend interessant. Beim EPR-Experiment wird ein verschränktes Photonenpaar erzeugt. Wird durch eine Messung der Zustand des Photons A bestimmt, so wird "instantan" damit auch der Zustand des verschränkten Photons B bestimmt, unabhängig von dessen Entfernung. Einstein nannte dies "spukhafte Fernwirkung".

Der Begriff der Verschränkung" wird in "Skurrile Quantenwelt" recht gut erklärt.

Vor knapp einem Jahre hatte ich etwas über die auf die Verschränkung basierende Quantenteleportation geschrieben. Pluto, Zeus und insbesondere Janina und ThomasM können hierzu sicher mehr Fundiertes beitragen, da ich einräume, dass mich die QM an meine Grenzen des Verständnisses und darüber hinaus führt.

closs hat geschrieben:Selbst wenn man keine der beiden Möglichkeiten beweisen könnte, scheint es mir spannend zu sein, was es geistig/ontologisch/spirituell/übrigens auch physikalisch bedeuten könnte, wenn das Objekt und somit die Realität selbst verschränkt sein könnte. - Dabei spielt es grundsätzlich keine Rolle, ob es ein kleines Stück Materie (Atom) ist oder ein großes (Mensch).
Pluto wies schon darauf hin, dass es in der Physik i.d.R. um das Sein geht. Ausnahmen mögen virtuelle Teilchen und mathematische Abstraktionen sein, wobei mir hier gerade kein Beispiel einfällt - d.h. möglicherweise ist die Zeit eine Abstraktion und existiert als Dimension gar nicht.

In der Physik geht es darum, die natürliche Welt, die physikalische Realität, zu beschreiben.

closs hat geschrieben:Weiterhin wäre zu diskutieren, was es bedeuten kann, wenn Dekohärenz durch Beobachtung stattfindet. - Das hieße doch, dass das Unbeobachtete verschränkt sein kann und das Beobachtete NICHT. - Was sagt uns das aus über die Identität des Menschen? - Ist das ICH als Verschränktes etwas anderes als nach der Dekohärenz?
Dekohärenz findet nicht durch Beobachtung statt. Sie tritt auf, wenn ein System kausal zusammenhängt, wie im Fall von Schrödingeres Katze. Dadurch überträgt sich der Zustand der Superposition auf das Gesamtsystem. Die Beobachtung führt dann zum Kollaps der Wellenfunktion.
Im Buch "Die Vermessung des Universums" stellt Prof. Lisa Randall allerdings klar, dass man ein physikalisches Experiment nicht dadurch verändern kann, indem man es anstarrt. Die Beobachung in solchen Experimenten erfolgt nach m. K. stehts über Wechselwirkung.

closs hat geschrieben:Frage an die Profis: Ist es denkbar, dass Dekohärenz reversibel ist? Also eine frühere Verschränkung (wie auch immer) restituiert werden kann?
Jetzt wird es wirklich zu schwierig für mich. :oops: Daher lasse ich dies lieber Silvia Arroyo Camejo erklären:
Zitat aus Skurrile Quantenwelt:
Beim irreversiblen Prozess der Dekohärenz wird also der kohärente Superpositionszustand eines physikalischen Objekts durch den nicht verhinderbaren Einfluss der Umgebung zerstört. Die gewisse kohärente Phasenbeziehung der Komponenten der Superposition geht durch Dekohärens zwangläufig verloren. Dabei gilt, je größer ein gewisses Objekt ist, desto eher wird es mit seiner Umgebung wechselwirken und desto unwahrscheinlícher wird es in einem Zustand der Superposition erscheinen können.

closs hat geschrieben:- Andere Frage: Ist so etwas wie "unvollständige Verschränkung" möglich? - Also eine Art Mittelding.
Entweder ist ein System verschränkt oder nicht. Halb verschränkt ist ebenso unmöglich, wie ein bisschen Schwanger.
Tja, ein Proton müsste man sein: Dann würde man die Quantenphysik verstehen, wäre immer positiv drauf und hätte eine nahezu unendliche Lebenszeit:-) - Silvia Arroyo Camejo

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#90 Re: Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Beitrag von Halman » Do 5. Feb 2015, 20:57

Pluto hat geschrieben:Was ist es was in den riesigen Zwischenräumen der Atome für die Festigkeit der Materie sorgt?

Gibt es dafür eine philosophische Antwort?
Die EM-WW.
Tja, ein Proton müsste man sein: Dann würde man die Quantenphysik verstehen, wäre immer positiv drauf und hätte eine nahezu unendliche Lebenszeit:-) - Silvia Arroyo Camejo

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