Pluto hat geschrieben:Halman hat geschrieben:Pluto hat geschrieben:
Und wie ist es mit dem Doppelspalt Experiment?
Ist das auch ein Relikt aus der frühen Quantenphysik, welchem man heute keine Beachtung mehr schenken braucht?
Allerdings deutete Richard Feynman es ganz anders, indem er sagte:
"Es ist keins von beiden."
Das meinte ich nicht.
Wie erklärt
heute man das Phänomen des Doppelspalt Experiments?
Du willst wahrscheinlich darauf hinaus, dass man es mit Hilfe der
Interferenz von überlagernden Wellen erklärt und diese "Wellen" dennoch als punktförmige Teilchen dedektiert werden, somit also [scheinbar] ein Welle-Teilchen-Dualismus vorliegt.
An dieser Stelle erinnere ich an die Aussagen von
Silvia Arroyo Camejo.
Wenn bspw. einzelne Elektronen bei einem Doppelspaltexperiment hintereinander abgestrahlt werden, dann bildet sich, wenn genügend Elektronen abgestrahlt werden, ein auffälliges Interferenzmuster, wohlgemerkt von Elektronen, die punktförmig detektiert werden und EINZELN abgestrahlt werden. Dies funktioniert nur, wenn sie delokalisiert BEIDE Spaltöffnungen passierten und dann beim Detektieren ihr Wellencharaker kollabiert (Kollaps der Wellenfunktion).
Die Objekte der Quantenwelt scheinen die Eigenschaften von Wellen und Teilchen in sich zu vereinen, gehorchen jedoch einer völligen anderen Mechanik, nämlich der Quantenmechanik, die skurril und fremd anmutet, aber auch ungemein faszinierend ist.
Wenn wir Quantenobjekte des Mikrokosmos als "Wellen" oder "Teilchen" beschreiben, dann
entlehnen wir Begriffe aus unserer Erfahrungswelt. Der Welle-Teilchen-Dualismus bricht schon insofern damit, als dass wir in unserer Erfahrungswelt nichts kennen, das beides zugleich ist, denn hier werden die klassischen mechanischen Begriffe zu einem Dualismus kombiniert. Die Quantenmechanik bricht aber vollkommen mit der klassischen Mechanik.
(Rate mal, von wem ich gelernt habe, dass der Welle-Teilchen-Dualismus veraltet ist.)
Ein ganz entscheidender Faktor sind Wechselwirkungen, so auch beim Doppelspaltexperiment. Modifiziert man es, indem man bspw. eine Blasenkammer an einer Spaltöffnung montiert, welche die Teilchen dedektiert, so erscheint
kein Interferenzmuster.
Der Messvorgang lässt die Wellenfunktion bereits am Spalt kollabieren. Daher kann auch kein Interferenzmuster auf der Photoplatte gebildet werden.
Wenn z.B. ein Laser auf einen der Spaltöffnungen gerichtet wird, erscheint ebenfalls kein Interferenzmuster. Grundsätzlich können Störungen das Messergebnis beeinträchtigen.
(Bei Experimenten mit Licht wird i.d.R. monochromatisches, kohärentes Licht verwendet, um ein klares Messergebnis zu erhalten.)
Der Zustand eines Quantenobjektes ist objektiv unbestimmt. So ist beim Doppelspaltexperiment der Ort
x eines Teilchens unbestimmt. Erst auf der Dedektor-Platte registrieren wir das Teilchen punktförmig, allerdings ist der Detektionsort objektiv zufällig.
Es scheint so, als würde eine delokalisierte Welle beide Spaltöffnungen passieren, um dann als punktförmiges Teilchen detektiert zu werden. Erst bei der Messung wird der Ort
x bestimmt.
Analog verhält es sich mit der Polaristation der Photonen, der Spinorientierung der Elektronen, dem Zerfall des Isotops und dem Zustand der Katze. Wobei Letzteres unsere Vorstellung von Realität auf den Kopf stellt.
Jedwede Wechselwirkung (wie Messungen) führt zum Kollaps der Wellenfunktion, daher erscheint ein mesokosmisches Objekt (wie Schrödingers Katze), welches immer mit der Umgebung wechselwirkt, auch nicht im Zustand der Superposition.
Gemäß der Kopenhagener Interpretation kollabiert die Wellenfunktion des Quantenobjektes im Moment der Messung. Die vielen „überlagerten Zustände“ des Quantenobjektes im Zustand der Superposition kollabieren also zu einem einzigen Zustand.
Allerdings ist dieser Kollaps selbst nicht beobachtbar. Ferner unterstellt diese Deutung einen instantanen Kollaps (anstelle einer zeitlichen Verzögerung, wie sie aus der Lichtgeschwindigkeit folgt). Daher erscheint mir die Kopenhagener Deutung pragmatisch und unelegant.
Hast Du wirklich in den Eindruck, als wenn ich den Welle-Teilchen beschrieben hätte? Allerdings bin ich nur ein Laie und kann natürlich was falsch gemacht haben. Deswegen lasse ich Silvia Arroyo Camejo zu Wort kommen:
Zitat aus Skurrile Quantenwelt - Seite 123:
Der mathematische Formalismus der Quantenmechanik ermöglicht uns zwar eine Voraussage über die Wahrscheinlichkeit, ein Quantenobjekt im Falle der Messung an einem bestimmten Ort anzutreffen. Doch die Frage nach dem wirklichen Aufenthaltsort des Quantenobjektes, während wir es beobachten, d. h. messen, ist an sich schon sinnlos bzw. absurd, denn das Quantenobjekt befindet sich nun einmal in einer Superposition des Aufenthalts an unendlich vielen Orten.
Zitat aus Skurrile Quantenwelt (Seiten 169/170):
In der quantenmechanischen Betrachtungsweise ist es völlig normal und vor allem auch notwendig, sich ein Elektron unter bestimmten Umständen als an mehreren Orten gleichzeitig aufhaltend zu denken.
Zitat Skurrile Quantenwelt (Seiten 174/175):
Ein Partikel, welches den Doppelspalt durchquert, befindet sich in einer Superposition aus "zu soundso viel Prozent durch Spalt 1 gegangen" und "zu soundso viel Prozent durch Spalt 2 gegangen", einer Superposition aus zwei unterschiedlichen Einzelzuständen.
In der Analogie hierzu muss man sich auch den Zustand eines radioaktiven Atoms vorstellen. ... Viel mehr befindet es sich in einem superponierten Zustand aus zerfallenem und gleichzeitig unzerfallendem Atom.
