Quantenmechanische Gedanken zum Urknall

[Agent Scullie]

Aber hier ein Beispiel: http://iopscience.iop.org/article/10.10 ... 8/008/meta — der Autorglaubt gan offensichtlich an die Existenz von virtuellen Teilchen.
Zitat aus dem Abstract:

Dann guck mal genau hin:

We use the Hamiltonian formalism of quantum field theory and the variational basis-state method to derive relativistic coupled-state wave equations for scalar particles interacting via a massive or massless mediating scalar field (the scalar Yukawa model)[...]

Es geht also um einen Wechselwirkungsprozess ("interacting" = wechselwirkend). Und dass in Wechselwirkungsprozessen, wenn man sie störungstheoretisch behandelt, virtuelle Teilchen auftreten, habe ich nie bestritten. Wir diskutieren hier über den Vakuumzustand, das ist etwas völlig anderes.

Es könnte durchaus irgendwann eine Alternativtheorie zur QFT geben. Vielleicht wird ja was aus Janinas Idee mit der Vakuum-Wellenfunktion. Darüber können wir uns unterhalten, sobald es so eine Alternativtheorie gibt.

Hat Janina eine solche Alternative nicht bereits beschrieben?

Nein, allenfalls ganz grob in Grundzügen skizziert. Da ist noch jede Menge Arbeit erforderlich, bis man das als ernstzunehmende Alternativtheorie zur QFT ansehen kann.

Mir scheint, es gibt dahingehend einfach zu viele namhafte Experten, die die alternative Teilchen-Erklärung verwenden

Diese Experten verwenden diese "Erklärung" nur in populärwissenschaftlichen Darstellungen, das ist also nicht wirklich ein Argument. Und vielleicht sind unter diesen Experten ja auch manche Positivisten, die es ähnlich wie Hawking halten.

Der Positivismus ist seit rund 50 Jahren tot

Das haben wohl so einige noch nicht mitbekommen. Übrigens ist die minimale statistische Interpretation auch sehr stark positivistisch geprägt.

Ich kann aber trotzdem nicht glauben, dass so viele Physiker die breite Masse derart hinters Licht führen, zumal viele dieser sog. Laien eine Menge von Physik verstehen.

Der typische Laie, an den sich "Eine kurze Geschichte der Zeit" oder "Das Universum in der Nussschale" richten, versteht eigentlich eher wenig von Physik.

[seeadler]

Es geht also um einen Wechselwirkungsprozess ("interacting" = wechselwirkend). Und dass in Wechselwirkungsprozessen, wenn man sie störungstheoretisch behandelt, virtuelle Teilchen auftreten, habe ich nie bestritten. Wir diskutieren hier über den Vakuumzustand, das ist etwas völlig anderes.

Also, eine meiner Hypothesen besagt, dass es auch im scheinbar "absoluten Vakuum" (dass es nicht gibt) zu Wechselwirkungsprozessen kommt. Nur eben hier zwischen Materie, die wir so aus unserer Position heraus nicht wahrnehmen. Würden wir jedoch selbst mit 260.000 km/s fliegen können, so könnten wir erkennen, dass es im vermeintlichen Vakuum ebenfalls Materie und Energie gibt, aber in einer uns "fremden" Form, die wiederum nur bedingt mit "unserer Materie" für kurze Zeit in Wechselwirkung tritt, dabei erscheinen Teilchen wie aus dem Nichts und verschwinden genauso schnell wieder, wie sie gekommen sind.

Eine andere Hypothese meinerseits besagt, dass das Elektron ausschließlich aus Photonen besteht, die permanent ausgetauscht werden und an Stelle der Elektronen mit anderer Materie in Wechselwirkung tritt. In diesen frei gesetzten Photonen ist "auch" die Gravitationsenergie enthalten, weshalb ich es für wenig zielführend halte, nach Gravitonen zu suchen. Diese bedarf es nicht zur Übermittlung der Gravitation.

Pluto hat geschrieben:
Ich kann aber trotzdem nicht glauben, dass so viele Physiker die breite Masse derart hinters Licht führen, zumal viele dieser sog. Laien eine Menge von Physik verstehen.
Der typische Laie, an den sich "Eine kurze Geschichte der Zeit" oder "Das Universum in der Nussschale" richten, versteht eigentlich eher wenig von Physik.

Vielleicht sollte man hier vorsichtig einräumen, dass es durchaus vorkommen kann, dass der sogenannten Fachmann vor lauter spezialisierten Denken und mathematisch physikalischen hochkomplizierten Formeln eventuell nicht mehr in der Lage sein könnte, sehr einfache Sachverhalte zu erkennen oder erkennen zu wollen, weil er diese von vornherein aufgrund seines spezialisierten Denkens ausschließt.
Was dabei übersehen wird, ist, dass vollkommen neue Gedanken und Ideen dabei vollkommen auf der Strecke bleiben - schließlich weiß man ja, wozu man dies alles überhaupt erlernt hat.

Darum sehe ich die Gefahr, dass die Wissenschaft im Grunde genommen nicht nach vorne sondern nach hinten gerichtet ist, weil sie nur mit den Dingen umgeht und ins Visier nimmt, die sie schon kennt. Alles scheinbar Neue ist nur ein Teil des bekannten und nicht wirklich etwas Neues.

[Agent Scullie]

Man kann es so ausdrücken: je kürzer der Zeitraum ist, den die Abstrahlung eines Photons dauert, desto unschärfer ist die Energie des Photons.

Genau genommen, gehst du davon aus, dass ein Photon IMMER ein Wellenpaket ist, und niemals ein Teilchen sein kann.

Genau genommen gehst du hier von der veralteten Variante des Welle-Teilchen-Dualismus aus, wonach ein Quantenobjekt mal eine Welle und mal ein Teilchen sei, aber niemals beides zugleich. Diese Vorstellung ist aber seit 1925 überholt. Die von Schrödinger begründete QM beschreibt die Wellen- und Teilcheneigenschaften eines Quantenobjekts einheitlich, und diese einheitliche Beschreibung wird durch die QFT weiterentwickelt. Demnach ist ein Photon immer ein Teilchen und kann immer durch ein Wellenpaket oder durch eine monofrequente Welle (= unendlich ausgedehntes Wellenpaket) beschrieben werden.

Oder vielleicht verwendest du den Teilchenbegriff auch ähnlich wie Janina und meinst mit "Teilchen" ein Teilchen mit einer scharfen Position? Eine scharfe Position hat ein Photon entweder dann, wenn das zugehörige Wellenpaket stark lokalisiert ist oder wenn man gerade eine Positionsmessung durchführt (bei der das Photon allerdings absorbiert und damit vernichtet wird).

Das ist eine Sicht der ich folgen kann, aber warum sollte es nicht legitim sein, das Photon als Teilchen zu betrachten; eine Betrachtung die ja im photoelektrischen Effekt belegt werden konnte: je mehr Photonen auf das Substrat treffen, umso mehr Elektronen werden freigesetzt.
Die Frage stellt sich dann, sind Elektronen auch nur Wellenpakete?

Beim Photoeffekt kann man die einheitliche Beschreibung sehr gut sehen: ein Photon wird absorbiert, was bedeutet, dass das elektromagnetische Feld in einen Zustand übergeht, der ein Photon weniger enthält, dabei geht ein Elektron aus einem gebundenen Zustand in einen freien Zustand über. In diesem kann die Wellenfunktion des Elektrons durch ein Wellenpaket beschrieben werden.

Das kann man gut auf den statischen und dynamischen Casimir-Effekt übertragen. Beim statischen Casimir-Effekt ist das elektromagnetische Feld im Vakuumzustand, also einem stationären Zustand mit scharfer Energie. In dem ändert sich nichts, zumindest nicht solange, die beiden Metallplatten nicht bewegt werden. Fängt man an, eine oder beide Platten zu bewegen, so kommt Dynamik in die Sache: die Energie des elektromagnetischen Feldes wird unscharf, und damit auch die Zahl der Photonen, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ist das Feld also nicht mehr im Vakuumzustand, sondern in einem angeregten Zustand.

Wenn du von der Zahl der Photonen ausgehst, so nimmst du immer an, es handle sich dabei um "Wellenpakete". Das ist aus meiner Sicht vollkommen i.O. wenn man das tun möchte. Aber das schließt eine Teilchen-Betrachtung nicht aus.

Da die QFT die Wellen- und Teilcheneigenschaften von Photonen einheitlich beschreibt und die von dir unterstellte Unterscheidung damit gar nicht gegeben ist, ist diese Bemerkung sinnfrei.

Man kann dasselbe mit Protonen und leichten Atomkernen auch tun, aber umso größer die Masse der betrachteten Teilchen wird, um so sinnloser wird die Betrachtung als Welle und umso sinnvoller wird die reine Materieteilchen-Betrachtung.

Nein, die einheitliche Beschreibung durch die QM bzw. QFT, die den von dir beschriebenen Welle-Teilchen-Dualismus obsolet macht, bleibt dabei gleich sinnvoll.

Denn die Energie des elektromagnetischen Feldes wird nicht einfach so von alleine unscharf, sondern durch einen äußeren Einfluss, nämlich dadurch, dass jemand eine oder beide Platten bewegt, und so Energie von außen zuführt.

Ich glaube hier irrst du: die Energie wird nicht durch die Energiezufuhr unscharf. Die Unschärfe ist von äußeren Einflüssen unabhängig und beträgt stets 'h'.

Nein, h ist das Produkt beider Unschärfen (von Energie und Zeit bzw. den sonstigen durch eine Unschärferelation verknüpften Größen). Wie groß die jeweilige Unschärfe ist, kann ganz unterschiedlich sein. In einem stationären Zustand ist die Energieunschärfe 0 und die Zeitunschärfe sozusagen unendlich (weil sich in einem Zustand nichts ändert).

Die Bewegung führt zwar Energie zu, aber was ist denn falsch, zu sagen, diese Energie "verwandelt" die virtuellen Photonen in reale Photonen und durch die Energiezufuhr werden die entsprechenden virtuellen Antiphotonen "vernichtet".

Daran ist ganz einfach falsch, dass es keine virtuellen Photonen gibt, die durch die zugeführte Energie in reale Photonen verwandelt werden könnten. Durch die Energiezufuhr entstehen reale Photonen, aber nicht aus zuvor virtuellen Photonen, sondern durch den Übergang des des elektromagnetischen Feldes aus dem Vakuumzustand in einen angeregten Zustand.

[Agent Scullie]

Wir messen den Druck auf die Platten, und versuchen so vermutete quantenphysikalische Phänomene mit unseren (beschränkten) Möglichkeiten der Analogie zu erklären. Du wählst dabei die QFT, in der Felder exakt erechnet werden können, was bei Teilchen nicht der Fall ist. Also verschmähst du die Teilchem-Alternative indem du sie als "populärwissenschaftlich" abtust.

Nach dem von dir selbst verlinkten Feynman-Video geht die wissenschaftliche Methode so:

1. Guess (Formulieren der QFT)
2. Compute consequences (Betrachtung des Vakuumzustandes zwischen zwei Metallplatten, Herleiten der Formel für die Casimir-Kraft)
3. Compare to experiment (Nachweis der Casimir-Kraft)

Mit der QFT kann man so verfahren, mit der Darstellung mit den virtuellen Teilchenpaaren im Vakuumzustand nicht, da scheitert spätestens der 2. Schritt, weil man da nichts berechnen kann. Also kann sie bestenfalls als populärwissenschaftlich durchgehen.

Aber wirklich nachweisen, lassen sich weder Felder noch das Teilchen nachweisen. Es bleibt also ein Frage der Präferenz.

Nachdem du dich selbst in einem vorherigen Posting auf Feynmans Beschreibung der wissenschaftlichen Methode berufen hast, kannst du so nicht mehr argumentieren. Nach Feynmans Beschreibung ist die QFT der Darstellung mit den virtuellen Teilchenpaaren im Vakuumzustand eindeutig vorzuziehen.

Dir erscheint die mathematische Darstellung mit Feldern eleganter, aber ob sie richtiger oder besser ist als die Teilchen-Analogie, sei dahin gestellt.

Feynmans Beschreibung aus dem von dir verlinkten Video liefert da eigentlich ein sehr eindeutiges Entscheidungskriterium.

Messen kann man beides nicht, sondern nur den Druck.

Laut Feynman zählt da aber noch etwas anderes.

[Agent Scullie]

Was messen wir eigentlich beim Casimir-Effekt?
Wir messen den Druck auf die Platten, und versuchen so vermutete quantenphysikalische Phänomene mit unseren (beschränkten) Möglichkeiten der Analogie zu erklären. Du wählst dabei die QFT, in der Felder exakt berechnet werden können, was bei Teilchen nicht der Fall ist. Also verschmähst du die Teilchen-Alternative indem du sie als "populärwissenschaftlich" abtust. Aber es lassen sich weder Felder noch das Teilchen nachweisen. Es bleibt also ein Frage der Präferenz. Dir erscheint die mathematische Darstellung mit Feldern eleganter, aber ob sie richtiger oder besser ist als die Teilchen-Analogie, sei dahin gestellt. Messen kann man beides nicht, sondern nur den Druck.

Okay, damit zweifelst Du die QFT Theorie an und stellst sie gleichberechtigt neben der Teilchen-Analogie. Zwar kann man mit Verweis auf Karl Popper so eine Position vertreten, doch sollte man dies in diesem Fall meiner Meinung nach in dem Bewusstsein tun, eine gute physikalische Theorie mit einer eher populärwissenschaftlichen Erklärung gleichzusetzen und in Zweifel zu ziehen.

Ganz und gar nicht. Ich finde Erklärung mit Feldern sehr elegant und stichhaltig. Ich finde nur, dass beide Erklärungen gleichberechtigt nebeneinander stehen.

Dann hättest du besser nicht das Feynman-Video verlinkt, aus dem etwas ganz anderes folgt.

Dann kannst Du dich natürlich nicht mehr auf die QFT berufen.

non sequitur! Warum um Himmels Willen denn nicht?
Es ist nicht so, dass ich sie ablehne, sondern sehe einfach die Alternativen.

Wenn du eine Alternativtheorie zur QFT vertreten willst (was freilich daran scheitert, dass es bislang keine solche gibt), dann widersprichst du zwangsläufig der QFT. Du kannst nicht zwei einander widersprechende Theorien gleichzeitig vertreten.

Die Wissenschaftler, welche die von Dir bevorzugte Darstellung verwenden, vertreten meiner Kenntnis nach allerdings die QFT, welche sie sehr grob und sehr frei interpretiert der breitenn Öffentlichkeit präsentieren.

Wenn die Teilche-Erklärung NUR eine populärwissenschaftliche wäre, würde sie nicht von so vielen herausragenden Physikern vertreten.

Diese Argumentation ist nicht sinnvoll, da diese herausragenden Physiker diese Darstellung NUR in der populärwissenschaftlichen Literatur vertreten.

Meiner Meinung nach steht die QFT NICHT über dem Welle/Teilchen Dualismus, sondern daneben

Zum einen ist dann deine Meinung schlicht falsch, weil die QM und die QFT eine einheitliche Beschreibung für die Wellen- und Teilcheneigenschaften von Quantenobjekten bieten, die somit dem Welle-Teilchen-Dualismus übergeordnet ist, und zum zweiten ist das für die Diskussion darüber, wie man sich den Vakuumzustand vorstellen muss, gänzlich ohne Bedeutung, da der Welle-Teilchen-Dualismus für den Vakuumzustand ohne Belang ist. In der korrekten Darstellung gibt es im Vakuumzustand keine Teilchen, bei denen man sich Gedanken machen müsste, ob man auf sie den veralteten Welle-Teilchen-Dualismus oder die vereinheitlichte Beschreibung anwenden will. In der populärwissenschaftlichen Darstellung mit den virtuellen Teilchenpaaren gibt es zwar die virtuellen Teilchen, aber die Frage, ob diese nun durch den Welle-Teilchen-Dualismus oder durch die vereinheitlichte Beschreibung beschrieben werden sollen, ist unabhängig davon, ob diese Darstellung nun richtig ist.

Warum sage ich das?
Weil wir insgesamt noch viel zu wenig über die "skurrile" Quantenwelt wissen, um entscheiden zu können, was richtig ist.

Da besagt das von dir verlinkte Feynman-Video etwas ganz anderes.

Die vielen Physiker, die von Teilchen reden, tun das ganz sicher nicht weil sie zu faul sind, es "richtig" zu erklären. Sie verhalten sich auch nicht unredlich, wenn sie in tausenden von Vorträgen über Teilchen reden. Ich bin der Meinung, sie tun dies, weil sie von der Gleichwertigkeit ihrer Erklärung genauso überzeugt sind

Du widersprichst also der wissenschaftlichen Methode, wie Feynman sie beschrieben hat?

[Hemul]

Werter Agent Scullie!
Verbeiße dich doch nicht allzu sehr in meinen Freund Pluto-sondern komm doch endlich meiner Bitte nach Beantwortung folgender Frage nach:
http://www.4religion.de/viewtopic.php?f ... 40#p216737

In der Frühphase des Universums gab es u.a. auch Paarerzeugungsprozesse, ja.

Du sprichst hier im Singular-also von einem Universum. Lässt aber die Dunkle Energie&Materie so eine Behauptung gar nicht mehr zu? Wie mir bekannt ist spricht man neuerdings deshalb von Paralleluniversen. Auf die Antwort eines ausgewiesen Fachmannes bin ich sehr gespannt.

Gibt es einen Grund für dich, dass du hier bisher den stummen Wiener-Sängerknaben markierst?

[Agent Scullie]

Der Welle-Teilchen-Dualismus war eine Beschreibung für Photonen in der frühen Quantenphysik.

Meinst du? Ich denke, dies ist heute noch eine gültige Sicht: man nennt sie nur anders ==> Superposition.

Auf jeden Fall aber gibt es seit 1925 eine einheitliche Beschreibung für Teilchen- und Welleneigenschaften, so dass man auf den Welle-Teilchen-Dualismus nicht mehr angewiesen ist.

2. In der zweiten Quantensierung wird jedes reale Teilchen als eine lokale Anregung eines dazugehören Quantenfeldes interpretiert. Die Teilchen erweisen sich als sekundär, die Felder als primär.

Handelt es sich hier um "des Kaisers neue Kleider"?
Wenn ich das richtig verstehe, werden Teilchen in der QFT durch Felder quasi ersetzt, sodass der Begriff "Teilchen" nebulös wird.

Nicht ganz. "Ersetzt" werden Teilchen nicht. Sie werden auf Felder zurückgeführt. Nebulös wird der Teilchenbegriff dabei auch nicht.

Doch das ändert nichts an der Realität der Quantenwelt, die wir (auch die Fachleute) mE nur unzureichend verstehen.
Kann es nicht sein, dass wo man früher von Welle/Teilchen Dualität sprach, man heute eigentlich von Feld/Teilchen Dualität reden sollte?

Nein, denn die QFT ist eine Weiterentwicklung der einheitlichen Beschreibung der Wellen- und Teilcheneigenschaften, die bereits aus der QM folgt. Die auf die Felder zurückgeführten Teilchen sind ja auch nicht die Teilchen im Sinne des klassischen Teilchenmodells, das dem klassischen Wellenmodell entgegensteht, sondern die Teilchen der einheitlichen Beschreibung der QM. Diese einheitliche Beschreibung, nach der Teilchen Welleneigenschaften zukommen, die durch die Wellenfunktion erfasst werden, ist sogar Voraussetzung dafür, dass man Teilchen auf Felder zurückführen kann: man nutzt dabei gewissermaßen aus, dass Wellenfunktionen klassischen Feldern ähnlich sind.

Oder man soll offen sagen, dass die Erklärung mit den Teilchen-Paaren nicht der fachlichen Darstellung entspricht, sondern es sich lediglich um eine Veranschaulichung handelt. Dann sollte noch erwähnt werden, dass man diese Veranschaulichung nicht mit den virtuellen Teilchen verwechseln sollte, welche die Kräfte/Wechswirkungen vermitteln.

Moment! Es gibt mehr als nur Eich-Bosonen. Elektronen (Leptonen) können durchaus auch virtuell sein; vielleicht auch Protonen oder Neutronen.

Aber eben auch nur bei Wechselwirkungsprozessen, nicht im Vakuumzustand.

Mein Eindruck ist, hier im deutschsprachigen Raum hat sich eine Gruppe von QFT-Verfechtern durchgesetzt, die jede Erklärung mit Teilchen ablehnt. Im anglo-amerikanischen Raum geht man damit sehr viel lockerer um und akzeptiert AUCH eine Erklärung mit Teilchen. Mich würde interessieren...
(a) ob ich der Einzige bin der das so sieht

Ja, bist du.

und
(b) warum die Teilchenerklärung so falsch ist.

Weil sie nach der QFT falsch ist und nach Feynmans Beschreibung der wissenschaftlichen Methode die QFT derzeit alternativlos ist.

Schließlich können wir bei unserem heutigen Wissensstand diese Fragen empirisch nicht klären

Sieh dir nochmal das von dir verlinkten Feynman-Video an.

[Agent Scullie]

Du sprichst hier im Singular-also von einem Universum. Lässt aber die Dunkle Energie&Materie so eine Behauptung gar nicht mehr zu? Wie mir bekannt ist spricht man neuerdings deshalb von Paralleluniversen. Auf die Antwort eines ausgewiesen Fachmannes bin ich sehr gespannt.
http://www.weltderphysik.de/gebiet/astr ... e-energie/

Dunkle Materie und Dunkle Energie
Zwar scheint der Kosmos voll von strahlenden Sternen und leuchtenden Gaswolken zu sein. Doch der Eindruck trügt: Tatsächlich besteht das Universum zu fast 27 Prozent aus anziehender Dunkler Materie und zu rund siebzig Prozent aus abstoßender Dunkler Energie. Was sich dahinter verbirgt, ist bislang noch vollkommen unklar

.

Dunkle Energie und Dunkle Materie haben aber eigentlich nichts mit Paralleluniversen zu tun. Auch in deinem Link werden die nicht mit Paralleluniversen in Verbindung gebracht.

[Halman]

Der Welle-Teilchen-Dualismus war eine Beschreibung für Photonen in der frühen Quantenphysik.

Meinst du? Ich denke, dies ist heute noch eine gültige Sicht: man nennt sie nur anders ==> Superposition.

Der Welle-Teilchen-Dualismus wurde Anfang des 20. Jahrhunderts formuliert, bevor die Quantenmechanik bekannt war. Der Zustand der Superposition geht weit darüber hinaus und beschreibt bpsw. auch die Überlagerung der Spinorientierung:

Zitat aus Skurrile Quantenwelt:
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 |↓>

Beim Doppelspaltexperiment tritt der Wellen-und-Teilchen-Charakter von Quantenobjekten zutage. Das Teilchen ist delokalisiert wie eine Welle und befindet sich an unendlich vielen Orten.

Zitat von Silvia Arroyo Camejo (Skurrile Quantenwelt - Seiten 113/114):
Nach jener physikalischen Deutung kommt der beim Doppelspaltexperiment auftretende Kollaps der Wellenfunktion durch den Messprozess zustande. Durch die Wechselwirkung von Quantenobjekt (z. B. einem Elektron) mit dem makrokosmischen Objekt (z. B. dem Projektionsschirm) geht folglich die Überlagerung/Superposition der verschiedenen Zustände des Quantenobjektes (in diesem Beispiel der Aufenthalt des Elektrons an den unendlich vielen Orten der Elektronen-Welle) verloren. Die Wechselwirkung des Quantenobjekts mit dem makrokosmischen Objekt bringt die Welle zum Einstürzen. Der Kollaps der Wellenfunktion ist also ein Resultat des Messprosses.

Die Wellenfunktion ψ umfasst alle möglichen Einzelzustände φ.

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.

Geht dies nicht weit über den Teilchen-Wellen-Dualismus hinaus?

So, wie ich dies verstehe, beschreibt die Wellenfunktion den Gesamtzustand |Ψ> aller Einzelzustände |φi> (|φi1> +|φi2> ... |φn>).
Vor der Messung befindet sich ein Quantenobjekt in einem superponierten Gesamtzustand, einem Zustand überlagernder Zustände. All diese Zustände werden durch die Wellenfunktion erfasst, dem Gesamtzustand der Superposition.
Daher ist beim Doppelspaltexperiment der genaue finale Detektionsort objektiv unbestimmt (objektiver Zufall). Genaueres hierzu kannst Du auf Seite 92 in Skurrile Quantenwelt nachlesen.

Die Überlagerung von Einzelzuständen wurde sogar schon bei einem mesokosmischen Objekt, welches mit bloßen Auge sichtbar ist, beobachtet?

Zitat aus FAZ:
... Kürzlich hat eine amerikanische Forschergruppe die für Quantenobjekte typische Überlagerung von Zuständen erstmals bei einem mechanischen Oszillator beobachtet, der mit bloßem Auge sichtbar ist. ...

[...]

Auch diese Prüfung bestand der Oszillator

... Anschließend ließ man den Strom in der Leiterschleife gleichzeitig links- und rechtsherum zirkulieren, was einer quantenmechanischen Überlagerung von Grundzustand und angeregtem Zustand entsprach. ...

1. Die SRT wird mit der Quantenmechanik vereint. Der dynamische Cassimir-Effekt enthält ja mit 0,25 c bereits eine relativistische Geschwindigkeit, die SRT muss also berücksichtigt werden.

Ja, sicher.
Was ist denn der Einfluss der SRT?

Noch ein interessantes Experiment hatte ich in meinen Beitrag vom Mi 2. Apr 2014, 15:22 vorgestellt.

2. In der zweiten Quantensierung wird jedes reale Teilchen als eine lokale Anregung eines dazugehören Quantenfeldes interpretiert. Die Teilchen erweisen sich als sekundär, die Felder als primär.

Handelt es sich hier um "des Kaisers neue Kleider"?
Wenn ich das richtig verstehe, werden Teilchen in der QFT durch Felder quasi ersetzt, sodass der Begriff "Teilchen" nebulös wird. Doch das ändert nichts an der Realität der Quantenwelt, die wir (auch die Fachleute) mE nur unzureichend verstehen.
Kann es nicht sein, dass wo man früher von Welle/Teilchen Dualität sprach, man heute eigentlich von Feld/Teilchen Dualität reden sollte? Betrachte mal die Wellengleichung

Warum sollte ich dies tun? Hatte ich nicht erklärt, dass mir die nötige Schulbildung fehlt, um eine partielle Differentialgleichung zu verstehen?

Mein Eindruck ist, Du tätigst naturphilosophische Kritik an der QFT. Okay, wir können nicht mit absoluter Sicherheit wissen, ob sie die physikalische Realitität zutreffend beschreibt. Wir können aber (dank Agent Scullie) wissen, was die QFT beschreibt und dies ist eben keine Energieunschärfe im Vakuumzustand. Die Teilchenzahl ist eben nicht >0, sondern =0, auch beim statischen Casimir-Effekt.
Die Teilchen werden nach meinem bescheidenen Verständnis auch nicht durch Felder ersetzt, sondern durch Felder erklärt. Teilchen gibt es ja weiterhin, allerdings als lokale Anregungen von Quantenfeldern. So sind Photonen Anregungen des EM-Feldes. Diese Anregungen werden ja beschrieben. Fundamental sind allerdings die Felder.
Feldtheorien sind sehr elegant und erfolgreich. Ihre Erfolgsgeschichte beginnt mit Maxwells Feldtheorie.

Somit ist die QFT der QM überlegen, weil sie einen umfassenderen Geltungsbereich hat (also auch im LHC bei ultrarelativistischen Geschwindigkeiten usw.) und weil sie das gravitationsfreie Naturgeschen eleganter über Felder erklärt.

Dass die QFT eine elegante Theorie ist, bestreite ich nicht. Aber ist sie wirklich so alternativlos?

Meines Wissens gegenwärtig ja. Mir ist jedenfalls keine Alternativtheorie bekannt, welche die SRT mit der QM vereinigt. Aus der QFT ergeben sich Feldtherien, wie die Quantenelektrodynamik (QED) und Quantenchromodynamik (QCD).

Anders sieht es in den unvollständigen Theorien zur Quantengravitation aus. Dort konkurrieren insbesondere die Superstringtheorien mit der Loop-Quantengravitation.

Laien wie mich, speißt man offenbar gerne mit irgendwelchen "Kind-gerechten" Erklärungen ab und dann reden die Fachleute wieder unter sich. So jedenfalls mein Eindruck.

Das daf natürlich nicht sein. Deshalb halte ich dagegen, wenn behauptet wird Teilchen seien "nur" eine populärwissenschaftliche Darstellung.

Tja, da glaube ich Agent Scullie.

Oder man soll offen sagen, dass die Erklärung mit den Teilchen-Paaren nicht der fachlichen Darstellung entspricht, sondern es sich lediglich um eine Veranschaulichung handelt. Dann sollte noch erwähnt werden, dass man diese Veranschaulichung nicht mit den virtuellen Teilchen verwechseln sollte, welche die Kräfte/Wechswirkungen vermitteln.

Moment! Es gibt mehr als nur Eich-Bosonen. Elektronen (Leptonen) können durchaus auch virtuell sein; vielleicht auch Protonen oder Neutronen.

Das wusste ich nicht. Wo treten virtuelle Elektronen auf?

Wenn die QFT als die einzig richtige Erklärung gepriesen wird, kommt es aus dem deutschsprachigen Raum. Mich würden mal englische oder amerikanische wissenschaftliche Veröffentlichungen interessieren die die QFT als einzig wahre Beschreibung der Phänomene strittigen sieht. Gibt es denn keine?
Wie werden diese in der Fachwelt rezipiert?

Dies würde mich auch mal interessieren.

Mein Eindruck ist, hier im deutschsprachigen Raum hat sich eine Gruppe von QFT-Verfechtern durchgesetzt, die jede Erklärung mit Teilchen ablehnt. Im anglo-amerikanischen Raum geht man damit sehr viel lockerer um und akzeptiert AUCH eine Erklärung mit Teilchen. Mich würde interessieren...
(a) ob ich der Einzige bin der das so sieht, und
(b) warum die Teilchenerklärung so falsch ist.

Weil Vakuumfluktuationen von Quantenfeldern m.W. keine Wechselwirkungen zwischen Quantenfeldern sind.

Schließlich können wir bei unserem heutigen Wissensstand diese Fragen empirisch nicht klären, weshalb ich meine, in einer solchen Situation hilft eigentlich nur eins: weitere Daten sammeln, um so der Wahrheit näher zu kommen.

Und mit der Theorie arbeiten. In diesem Fall die einzige, die wir haben: die Quantenfeldthorie. Oder gibt es noch eine andere?

[Hemul]

leider gemoppelt