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Das Doppelspaltexperiment

72 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Doppelspaltversuch ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Das Doppelspaltexperiment

23.05.2011 um 01:50
da ich leider den doppelspaltversuch nicht selber zuhause aufbauen kann, muss ich euch leider durch meine unwissenheit penetrieren.
Was passiert wenn ich beim Doppelspaltversuch:
1. eine glasplatte dahinterstelle oder davorstelle.
theoretisch agiere ich doch mit den photon. beeinfluss das den wellencharakter?
2. nur bei einem spalt messe. daraus kann ich doch indirekt schlussfolgern welcher spalt das photon genommen hat.
macht es einen unterschied ob ich bei beiden spalten messe oder nur bei einem?
3. zwei photonen gleichzeitig abschiesse mit zwei verschiedenen geräten. beeinflussen sie sich gegenseitig?
4. messe und das photon umleite zu einem weiteren doppelspaltversuch.

wäre schön wenn mir jemand weiterhelfen könnte.


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Das Doppelspaltexperiment

23.05.2011 um 02:03
1. Richtig, mit Glasplatte funktioniert das nicht, weil das Licht mit dem Glas "interagiert", was gleichbedeutend mit einer Messung ist. Glas hat eh eine "spezielle" Wirkung auf Licht, aber das nur am Rande.

2. In dem Fall werden sich alle Photonen für den untersuchten Spalt "entscheiden".

3. Verstehe leider die Frage nicht so recht. Inwiefern beeinflussen?

4. Du misst nur, wo sich das Photon zum Schluss des 1. Experiments befand, wenn du es danach weiter auf Reisen zu einem 2. Versuchsaufbau schickst und dort NICHT misst, hat es wieder die "freie Wahl".


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Das Doppelspaltexperiment

23.05.2011 um 12:22
@tititis
Zitat von tititistititis schrieb:1. eine glasplatte dahinterstelle oder davorstelle.
theoretisch agiere ich doch mit den photon. beeinfluss das den wellencharakter?
Engegen anderslautender Geruechte kann ich dir sagen dass das immer noch funktioniert
Gibt immer noch in Interferenzbild.
Das Interferenzbild sieht wegen der Lichtbrechung und der untershciedlichen lichtgeschwindigkeit natuerlich etwas anders aus. Aber nur quantitativ
Qualitativ ist es das selbe
Lichtwellen koenne sich in Glas ausbreiten interferieren etc..
Zitat von tititistititis schrieb:2. nur bei einem spalt messe. daraus kann ich doch indirekt schlussfolgern welcher spalt das photon genommen hat.
Was heisst bei einem Spalt messen?
Willst du einen Spalt zuhalten und sehen welches Muster sich bildet?
Willst du in einem Spalt einen Detektor anbbringend er zaehlt wie viele Photonen da aufschlagen?
Zitat von tititistititis schrieb:3. zwei photonen gleichzeitig abschiesse mit zwei verschiedenen geräten. beeinflussen sie sich gegenseitig?
Das laesst sich so allgemein nicht beantworten...
Wenn es dir durch ein Wunder gelingt die beiden Photonen kohaerent zu haben...
Dann koennen die zwei Photonen interferieren...

Allgemein wechselwirkt Licht aber paktisch nicht mit Licht
Zitat von tititistititis schrieb:4. messe und das photon umleite zu einem weiteren doppelspaltversuch.
Geh davon aus dass du Photonen misst indem der Detektor sie auffrisst und dann sagt was er gegessen hat...
Ein einzelnes Photon zu messen ist sowieso schon eine Kunst.

Das macht das Umleiten des Photons nach der Messung etwas schwierig...

Du kannst mehrere Doppelspaltversuche hintereinander bauen das ist kein Problem.
Es passiert aber nichts besonders tolles.

Bei einem einzelne Photon
Wird es aber entweder bei der Messung nach dem Ersten Doppelspalt abgefangen oder
Nach dem zweiten...


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23.05.2011 um 12:25
Ich kann nicht oft genug auf das wunderbare Buch

Skurrile Quantenwelt
von Silvia Arroyo Camejo

hinweisen.
Unbedingt lesenswert !!!


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Das Doppelspaltexperiment

23.05.2011 um 21:33
@Floris
Ich find das Buch bei Amazon nicht; oder bin ich zu doof? Bitte ne Quelle; danke!

achja und JPHYS hat wohl schon alles geklärt.


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Das Doppelspaltexperiment

23.05.2011 um 22:18
@Pumpkins
Hi !
Ich habe mal den Titel eingegeben und gleich bei google den link zu Amazon gefunden.
Ausserdem hat auch Wikipedia einen Artikel über sie.
Sie hat auch eine website, die unten im Wikipedia - Artikel verlinkt ist.

Zitat:
Skurrile Quantenwelt ist ihr erstes, 2006 veröffentlichtes Buch über Quantenphysik. Sie begann dieses Buch im Alter von 17 Jahren zu schreiben. Zunächst sollte es nur eine Überprüfung für sie selbst werden, ob sie die vielen quantenphysikalischen Bücher, die sie schon mit 14 Jahren zu lesen begonnen hatte, auch verstanden hatte, doch letztlich entwickelte sich daraus ein eigenes Buch. Sie strebte an, die Lücke zwischen formelfreier populärwissenschaftlicher Literatur und Studienliteratur zu schließen und verwendete dabei keine höhere Mathematik, um das Buch sowohl für Studenten, als auch für Laien verständlich zu machen.

Im Buch werden verschiedene historisch bedeutende Experimente der Quantenmechanik wie das Doppelspaltexperiment und der photoelektrische Effekt erklärt und dabei die Fundamentalität des Welle-Teilchen-Dualismus in der Quantenmechanik veranschaulicht. Darüber hinaus wird auf moderne Experimente und die daraus resultierenden physikalischen Weltvorstellungen eingegangen, wie zum Beispiel die Frage nach der Existenz verborgener Variablen und der Vollständigkeit der quantenmechanischen Beschreibungsweise. Ferner wird am Ende des Buches auf fortgeschrittene Theorien wie die Quantengravitation eingegangen.

2007 wurde der Titel im Fischer Taschenbuchverlag neu aufgelegt und in den darauffolgenden Jahren ins Italienische, Vietnamesische und Japanische übersetzt.

Vielleicht findest Du das Buch auch in einer Stadtbibliothek. Glaub mir, es lohnt sich !

Liebe Grüße, Floris


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Das Doppelspaltexperiment

23.05.2011 um 23:03
@tititis
Ich hab auch noch eine Buchempfehlung, die bestens dazu passt.
Es beschäftigt sich neben dem Doppelspalt-Versuch ganz besonders intensiv "mit der Glasscheibe".
Und da, das verspreche ich, lauert noch viel Überraschenderes.

Richard P. Feynmann QED Die seltsame Theorie des Lichtes und der Materie
Piper ISBN 3492215629 9,90 €

Für Studenten wie interessierte Laien genußvoll.


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Das Doppelspaltexperiment

23.05.2011 um 23:39
@tititis
die antworten sind bis hierher recht gut...deswegen nur mal ne frage am rande...wieso nutzt du nicht die suchfunktion bzw googelst und machst dich selber erst einmal schlau? oO


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Das Doppelspaltexperiment

24.05.2011 um 00:07
@Floris
okay danke für die Info; Problem lag auf meiner Seite :D


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24.05.2011 um 00:21
@tititis
Zu (3): Da greift das Superpositionsprinzip...


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Das Doppelspaltexperiment

24.05.2011 um 01:48
abend,
vielen dank für die antworten.
zur suchfunktion oder google würde ich kaum etwas schreiben wenn ichs schon gefunden hätte.
ausserdem wenn ich so schlau wäre würde ich nicht fragen.
die bücher muss ich leider zum winter hin verschieben da ich gerade wenig zeit habe und lernen muss. 1 und 4: laut xGHOSTALIENx antwort heiss es also wenn ich vor dem doppelspalt messe hat es keinen einfluss auf das inteferenzmuster, da ich hinter dem doppelspalt nicht messe bis es auf der wand registriert wird.
2: laut xGHOSTALIENx, wenn ich also nur beim linken spalt eine messtation aufbaue ob etwas dort durchgeht und den rechten spalt kein messapparat installiere geht also das photon immer durch den linken spalt. dann müßte ich aber nur einen streifen auf der messwand sehen, oder?
@JPhys da ich nur am linken spalt ein messgerät aufgebaut habe und falls diese nicht leuchtet weiss ich doch automatisch das das photon den rechten spalt genommen hat.
3: theoretisch, wenn ich zwei photonen gleichzeitig auf den weg schicke ist es doch möglich das die zwei die gleiche superposition einnehmen und auf den gleichen punkt auf der wand eintreffen.
ok klingt unplausibel, aber das würde bedeuten das die zwei photonen den gleichen punkt im raum einnehmen.ist das überhaupt möglich.
5: eine frage zur verschränkung, sagen wir links und rechts vom verschränkungsversuch baue ich anstatt der polarisationsfilter jeweils einen doppelspaltversuch auf. hat das schon jemand getestet.
landen die photonen genau am gleichen punkt an der wand?
und ein grosses sorry für die vielen fragen. schuld daran ist eine doku bei youtube über die quantenphysik. war total interessant und ich gestehe logisch ist das für mich nicht.


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Das Doppelspaltexperiment

24.05.2011 um 02:52
indem du die position des photons potentiell messbar machst bestimmst du sie, wobei sein wellencharakter unbeeinflußt bleibt da das teilchen nur ein ergebnis der messung selbst und ein krampfhafter versuch ist die dinge greifbar zu machen. real musst du dir licht und sogar materie eher wie schall- oder radiowellen vorstellen.

betrachte den doppelspaltversuch also immer im ganzen (mit dem "beobachter")denn nicht nur das photon selbst auch seine umgebung schwebt in der superposition aller potentiell möglichen ereignisse. wenn du also in welcher weise auch immer eine messung möglich machst durch welchen spalt das photon gegangen ist, erschaffst du in seiner umgebung immer die potentielle möglichkeit diese messung auch auszuwerten womit sich dein szenario spezialisiert und das interferenzmuster vom schirm verschwindet.


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Das Doppelspaltexperiment

24.05.2011 um 12:53
@tititis
Zitat von tititistititis schrieb:da ich nur am linken spalt ein messgerät aufgebaut habe und falls diese nicht leuchtet weiss ich doch automatisch das das photon den rechten spalt genommen hat.
Ja kannst du natuelrich machen
Dann bekommst du das Beugungsbild eines Einzelspaltes...

Wenn du ueberhaupt nur einen Spalt haettest wuesstest du ja auch dass es diesen genommen hat...
Zitat von tititistititis schrieb:3: theoretisch, wenn ich zwei photonen gleichzeitig auf den weg schicke ist es doch möglich das die zwei die gleiche superposition einnehmen und auf den gleichen punkt auf der wand eintreffen.
ok klingt unplausibel, aber das würde bedeuten das die zwei photonen den gleichen punkt im raum einnehmen.ist das überhaupt möglich.
Du siehts das Problem denke ich auf der falschen stelle
Das Photon wird auf die Wand treffen aber es wird ein Gebiet treffen nicht einen einzelne Punkt.
Es ist fuer ein Photon praktsich unmoeglich einen einzelen Punkt als Ort zu haben.

Wenn du dich aber einmal damit abgefunden hast dass es in einem Gebiet auftrifft
(Das Gebiet kann durchaus klein sein aber nur ein Punkt ist aehm unwahrscheinlich nicht mal ein Atom ist ein Punkt)
Dann ist es wirklich nichts besonderes wenn da zwei Photonen gleichzeitig sind...

Photonen wechselwirken nicht miteinader
Und als Bosonen neigen sie sogar eher dazu im gleichen zustand zu sein..

Davon abgeshen
Viele photonen gleichzeitig ist "normales" Licht
Nicht dass das nicht viele interessante Eigenschaften haette

Viele Photonen gleichzeitig die synkronisiert sind
ist was ein Laser produziert..

Im allgemeinen ist es also einfach viel Photonen gleichzeitig zu produzieren zu kontrolieren und zu messen als einzelne..
Zitat von tititistititis schrieb:5: eine frage zur verschränkung, sagen wir links und rechts vom verschränkungsversuch baue ich anstatt der polarisationsfilter jeweils einen doppelspaltversuch auf. hat das schon jemand getestet.
Weis ich nicht

Denk bitte daran dass die verschraenkungsversuche experimentaorisch sehr schwierig sind.
Wenn du das dann noch durch Doppelspalte schickst wird kaum noch was ankommen.
Und wenn es im Hintegrundrauschen der Waeremstrahlung untergeht sieht man gar nichts mehr.

Es liegt nicht besonders nahe es auszuprobieren.
Zitat von tititistititis schrieb:landen die photonen genau am gleichen punkt an der wand?
Wien gesagt da ich den Versuch nicht gemacht habe und auch niemanden kenne der es getan hat
Kann ich es mit letzter Sicherheit nicht sagen

Aber dass die Photonen am gleichen Ort landen(ich gehe davon aus du meinst am entsprechen Ort auf der anderen Wand immerhin sind es ja zwei Doppelspatveruche)
halte ich fuer exterm unwahrscheinlich

Wenn die Photonen verschraenkt sind heist das im normalfall ihre Polarisation ist verschraenkt.
Die Polariation ist aber meistens von der Bahn und damit wo das Photon hingeht unabhaenig


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Das Doppelspaltexperiment

24.05.2011 um 15:49
In der Tat gibt es schon Photon-Photon-Wechselwirkungen, allerdings ist diese ziemlich schwach. Und das ist auch keine(!!) Interferenz zwischen den beiden Photonen! Bei genügend hohen Energien besteht eine nicht verschwindende Wahrscheinlichkeit für die Bildung virtueller Teilchen durch die die zwei Photonen miteinander interagieren können (z.B. kann das Photon virtuell in ein geladenes Fermion-Antifermion Paar übergehen, mit dem das zweite Photon dann elektromagnetisch Wechselwirken kann. Aber auch Quarks-Bildung ist möglich). Führt man den Doppelspaltversuch durch ist das z.B. eine mögliche Methode um die Durchgangsmessung durchzuführen.

Da ich das Zeug studiert habe hier mal meine bescheidenen Antworten:

1. Die Glasplatte bricht die Wellenfunktion, genau wie man es von einer Lichtwelle erwarten würde. Dadurch ergeben sich, je nach Anordnung, immer andere Interferenzmuster. Lokalisiert wird die Welle dadurch aber nicht.
2. Die Messung bewirkt, dass die Wellenfunktion mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit zusammenbricht. Bei nur einem Messpunkt kann die Wellenfunktion demnach auch nur an einem Punkt zusammenbrechen und nahezu jedes Photon interagiert mit dem Messgerät.
Du darfst den bemessenen Doppelspalt nicht so sehen, als ob da zwei Messungen stattfinden. Das ist eine einzige Messung, die entweder links oder rechts ausspuckt. Wenn du nur einen Messpunkt hast misst du etwas ganz anderes, nämlich in erster Linie wann die Wellenfunktion den Detektor erreicht.
3. Wie bereits oben beschrieben wechselwirken Photonen untereinander sehr schwach. Bei einem Doppelspalt wird man wohl eher nichts beobachten, denn wir reden hier von Gamma-Photonen, bei denen die Effekte sichtbar werden.
Untersucht wurden die Effekte bisher ausgiebig im LEP-Beschleuniger am Cern.
4. Das Photon kann natürlich weitergeleitet werden zu einem neuen Doppelspaltversuch. In dem Fall ist es halt eine 50-50 Chance, ob Stufe 2 überhaupt ein Photon eingespeist bekommt.


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Das Doppelspaltexperiment

30.01.2012 um 19:32
Mal ein(e) Gedanke/Frage dazu: Wenn das Photon als Welle - so wie in den youtube Filmen dargestellt - durch beide Spalte geht, und sich in 2 Wellen teilt, - warum unterliegt dann der Teil der Welle, der nicht durch die Spalte geht, keiner Messung? Ich meine das in dem Sinne, dass doch immer ein Teil der Welle auf den geschlossenen Bereich zwischen den Spalten, oder die Kante eines Spaltes, trifft. Somit muesste sich doch immer eine Messung ergeben, oder nicht? Wo liegt mein Gedankenfehler?


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Das Doppelspaltexperiment

30.01.2012 um 22:21
Hi @ all :)

@phil-t.
Guck mal, du hast hinter den spalten einen Sensor und an einem, bspw. dem linken, Spalt einen Sensor. Jetzt geht das Photon durch den linken spalt und wird von beiden sensoren erfasst. Alles gut soweit. Jetzt geht das Photon durch den rechten Spalt und wird nur vom Sensor hinter den beiden Spalten erfasst, right?

Das machste jetzt ca. 200 mal. und nehmen alle Messungen raus an denen der Sensor am linken Spalt ein Signal abgegeben hat.

Somit haben wir ein Ergebnis was nicht von unserem Sensor beeinflusst werden konnte, da wir die Daten gar nicht in unser Ergebnis einfließen lassen.

Wenn Du genau wissen willst wie's funktioniert, da weiterlesen ;)
Doppelspaltexperiment Messung


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Das Doppelspaltexperiment

31.01.2012 um 01:20
@phil-t.
Das ist eine berechtigte Frage, die nicht ganz leicht zu erklären ist. Es geht dabei grundsätzlich darum, zu definieren WAS genau denn nun ein Beobachter ist. Keine Ahnung was dir oculusfelis
erklären wollte, aber ich glaub er hat deine Frage nicht verstanden ;)

Die abstrakte, theoretische Grundidee ist, dass das Photon auf die Blende mit den zwei Schlitzen trifft und die Welle dann in zwei Komponenten aufgeteilt wird. Die Blende ist dabei aus einem fiktiven Material, das als unendlich hohe Potentialbarriere wirkt. Die Wellenfunktion interagiert also nicht mit der Wand, sondern kann bestimmte Bereiche einfach nicht passieren, was einfach eine mathematische Begrenzung der Differentialgleichung darstellt.

Wie sieht das nun aber in der Realität aus?
In der Realität haben wir überall in der Versuchsanordnung Atome, an denen die Wellenfunktion eventuell kollabieren könnte:

Da wäre zum einen die Luft. Überall schwirren da Atome herum an die das Photon ankoppeln könnte, was den ganzen Versuchsaufbau kaputt machen könnte. Glücklicherweise reagiert Luft als Dielektrikum aber sehr homogen auf Dielektrische Felder, solange die Frequenzen nicht zu groß werden, was natürlich auch der Grund ist, warum Luft durchsichtig ist. Oder anders ausgedrückt: die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit mit den Atomen an der Luft ist sehr gering. Um auf Nummer Sicher zu gehen könnte man den Versuch aber in einem Vakuum durchführen um so diese Fehlerquelle auszuschließen.

Die andere große Ansammlung von Materie ist, wie du bereits festgestellt hast die Blende selber. Hier kommt es potentiell zu Problemen, weil wir hier ja jede Menge Atome haben, die auf keinen Fall mehr quantenmechanisch betrachtbar sind, weil ihre Anzahl und ihre Zustände viel zu ünüberschaubar sind, und sie außerdem vermutlich in starker Wechselwirkung mit der Umgebung stehen (Ständer, Labor usw.)

Dadurch kommt es effektiv zu sehr vielen Messungen an der Blende selber, weil eben klassische Systeme, quantenmechanische zusammenbrechen lassen.

Warum ist das aber kein Problem für den Versuch?

Es gibt zwei Möglichkeiten:

1. Die Blende wird so gestaltet, dass die Wellenfunktion eines Photons nicht an ihr kollabieren kann. Dies funktioniert, wenn die Blende selber ein Leiter ist, was bedeutet, dass im Inneren des Leiters alle elektrischen Felder sofort neutralisiert werden, sofern die Frequenzen nicht zu groß werden.
Eine metallische Blende also ist eine gute Annäherung an die ideale Barriere weil die Wellenfunktion an ihr einfach zurückgeworfen wird wenn die Oberfläche sehr homogen ist.
(Man könnte natürlich auch ganz trivial "Spiegel" dazu sagen ;-) )
Der Nachteil dabei ist, dass das Photon, bzw. Teile von ihm in die entgegengesetzte Richtung sausen und dann mit Sicherheit auf die Laborwand treffen, wo es dann wieder kollabieren kann.

2. Die Blende, wenn sie mit dem Photon wechselwirkt absorbiert das Photon vollständig, das Photon wird dann in dem Versuch nicht berücksichtigt. Das geschieht durch eine geschwärzte Platte in der das Photon vollständig verschluckt und in Wärme umgewandelt wird.
Auf diese Weise verschwindet das Photon mit einem Schlag komplett aus dem Versuch und es gibt keine komischen Streueffekte, wie sie zum Beispiel bei einer spiegelnden Platte auftreten. Wenn also ein Photon abgefeuert wird, und dann nicht am Messbildschirm erscheint, dann kann man davon ausgehen, dass es in der Blende gelandet ist und es wird einfach nicht gezählt.

In jedem Fall ergibt sich sowohl im kleinen wie im großen der erwartete Versuchsausgang:

Wenn man auf eine Wand mit einer Lampe leuchtet erreicht eine bestimmte Menge Energie eben diese Wand. Wird eine Blende dazwischen gestellt, dann wird die Wand dunkler, weil eben Schatten entstehen.

Das gleiche mit einzelnen Photonen: Ohne Blende erreicht jedes Photon die Wand, mit Blende werden viele Photonen vorher verschluckt.
WENN ein Photon es durch die Blende hindurch schafft, dann geht seine GANZE Energie hindurch. Das ist ja genau der Clou an der Quantisieren der Energie. Aber wenn ein Photon an der Blende verschluckt wird, dann ist die GESAMTE Energie verloren. Im großen und ganzen ergibt sich dadurch die Abschattung der Meßwand, weil ein Teil der Photonen es durch schafft (und dann für den Versuch erst interessant werden) und ein anderer Teil nicht.

Bloß weil man dieses Experiment durchführt heißt das ja noch lange nicht, dass auf einmal alles Licht auf magische Weise bis zur Messwand kommt. Natürlich gibt es noch Schatten, welche eben durch ungewollte "Messungen" an der Blende auftreten.

Zusammenfassung:
Es kommt bei dem Versuchsaufbau zu vielen verschiedenen Effekten, die beim idealisierten Modell so nicht betrachtet werden. Dort interessiert man sich nur für die durchlaufenden Photonen. Dass es Photonen gibt, die in der Blende hängen bleiben interessiert nicht wirklich, weil an denen sowieso kein Interferenzmuster zu beobachten gibt.
Man betrachtet nur die Photonen, die es tatsächlich durch die Blende schaffen. Und dann gibt es tatsächlich die beiden bekannten Ergebnisse, einmal ein Wellenmuster ohne Durchlaufmessung, und zwei Lichtstreifen mit Durchlaufmessung.
Photonen, die an der Blende zurückgeworfen werden werden garnicht betrachtet, eben so wenig wie verschluckte Photonen. Durch gute Wahl der Materialien (saubere, homogene Blende) wird sichergestellt, dass die Photonen, die es tatsächlich durchschaffen, vorher nicht verfälscht wurden.
Der Rest ist einfach Licht, dass es durch die Blende abgeschattet wurde. Nichts unerklärliches, und nichts ungewöhnliches. Lass dich nicht durch das ganzen Quantenzeugs verrückt machen ;-)


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Das Doppelspaltexperiment

31.01.2012 um 07:19
warum kommt es dann beim einfachspalt nicht zu so ausgeprägten interferenzmuster?
Gibt es doch eine gegenseitige Beeinflussung der Photonen?


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Das Doppelspaltexperiment

31.01.2012 um 07:25
@HYPATIA

Danke fuer Deine ausführliche Antwort.

Ich wag mal eine wilde (Laien-) Spekulation:

So wie ich das verstehe ist das Photon bis zur Messung nicht-lokal. Erst mit der Messung wird der Aufenthaltsort des Photons festgelegt.

Ein Teilchen das interagiert hat hat zwar eine Lokalität, aber nur in Bezug zu anderen lokalisierten Teilchen/Materie, und nicht im Raum.

Heißt das nicht im Umkehrschluss dass der leere Raum nicht-lokal ist, da im leeren Raum keine Messung stattfindet?

Die hypothetische Annahme vorausgesetzt, dass der Raum nicht-lokal ist, und dass die darin befindliche lokale Materie sich innerhalb der Nichtlokalitaet auf kreisenden, spiralförmigen Bahnen mit unbestimmbarer Geschwindigkeit bewegt, (und sich auf Grund dessen wohl nicht 2x am gleichen Ort aufhalten kann) lässt fuer mich den Schluss zu, das ein Photon vom Zeitpunkt seiner Entstehung an, bis zur Interaktion, bzw. seiner Festlegung auf einen Aufenthaltsort, - sich ggf. auf einer anderen Bahn bewegt als lokale Materie. Diese Bahn erscheint dem Betrachter vielleicht als Welle, oder es bedeutet dass das Teilchen, solange es noch nicht-lokal ist, in mehreren Zeiten unterwegs ist (was beim durchqueren der Spalte einer (Zeit-) Welle gleich käme) und somit durch Spalt 1 und 2 gehen kann, als auch and der Blende absorbiert zu werden. Teilchen die hinter den Spalten von der Messwand erfasst werden, verhalten sich wie Wellen, bzw. löschen sich die Zeitduplikate bei Interaktion mit sich selbst wie bei dem schoenen Beispiel mit der Wasserwelle. Ein Teilchen welches hingegen interagiert hat, bekommt durch die Interaktion eine Richtung im Zeitfluss, und bewegt sich fortan auf lokalen Bahnen.

Daraus würde ich dann den gewagten Schluss ziehen, das jedes lokale Teilchen im Universum eine Eigenzeit besitzt, welche sich sehr geringfügig von jedem anderen Teilchen unterscheidet.

Oder auch: Wir sind Zeitreisende.


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Das Doppelspaltexperiment

31.01.2012 um 12:03
@phil-t.
Das ist jetzt ziemliches Geblubber, und ich weiß nicht genau, was eigentlich die Frage ist.

Ich versuch einfach mal ein paar Dinge durchzugehen:
Zitat von phil-t.phil-t. schrieb:So wie ich das verstehe ist das Photon bis zur Messung nicht-lokal. Erst mit der Messung wird der Aufenthaltsort des Photons festgelegt.
Das ist soweit richtig, allerdings weiß ich nicht, welche Bedeutung du dem ganzen beimisst. Bei einer "Messung" geht das Photon in einen Eigenzustand über. Das sind quasi mathematische Grundbausteine, aus denen sich die Wellenfunktion zusammensetzt, fast wie einzelne Frequenzanteile bei Signalen.
Zitat von phil-t.phil-t. schrieb:Ein Teilchen das interagiert hat hat zwar eine Lokalität, aber nur in Bezug zu anderen lokalisierten Teilchen/Materie, und nicht im Raum.
Doch, überall. Sonst wären ja überhaupt keine kausalen Aussagen mehr möglich.
Wenn das Photon gemessen wird dann fällt die Wellenfunktion in einen Eigenzustand, der bei einer Ortsmessung mehr oder weniger stark lokalisiert ist (sonst würde eine "Ortsmessung" auch keinen wirklichen Sinn ergeben). Je nachdem in welchen Eigenzustand das Teilchen fällt hat es auch weiterhin eine mehr oder minder ausgeprägte Ortsunschärfe.

Sieh dir zum Beispiel mal Elektronenorbitale an. Das sind Eigenzustände von Elektronen, wenn keine Messapparatur vorhanden ist:

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Du siehst, dass die Elektronen mehr oder minder um den Kern "verschmiert" sind. Man kann nicht sagen, dass das Elektron einen genauen Ort hätte. Trotzdem kann man nicht verleugnen, dass das Elektron, betrachtet man ein Atom stark an ein Atom gebunden ist und sich auch in seiner Nähe aufhält, und nicht etwa 5m daneben. Der Ort ist also bis auf eine gewissen Unschärfe recht sauber bestimmt.

Manipuliert man jetzt die Anordnung von außen durch ein Messgerät entstehen neue Eigenzustände, die teilweise eine viel höhere Ortsschärfe besitzen als die "normalen" Eigenzustände. Das Elektron kann in eine dieser neuen Zustände übergehen und hat dann scheinbar einen "Ort". Im Endeffekt befindet es sich aber nur in einem anderen Zustand wie vorher der die gewünschte Ortsunschärfe besitzt. Für diese Änderung ist übrigens Energie notwendig, die das System natürlich stört und verändert.
Zitat von phil-t.phil-t. schrieb:Heißt das nicht im Umkehrschluss dass der leere Raum nicht-lokal ist, da im leeren Raum keine Messung stattfindet?
??? Die Quantenmechanik operiert in einem klassischen oder speziellrelativistischen Raum, der unabhänging von seinem Inhalt existiert. Er hat keine Struktur. Deine Frage wird man beantworten können, sobald man es geschafft hat, das Standardmodell mit der Allgemeinen Relativitätstheorie zu vereinen. So ist das aber leider nur Geblubber.
Zitat von phil-t.phil-t. schrieb:Diese Bahn erscheint dem Betrachter vielleicht als Welle, oder es bedeutet dass das Teilchen, solange es noch nicht-lokal ist, in mehreren Zeiten unterwegs ist
Ohje, das wird nix. Das Teilchen IST die Welle. Punkt aus. Trenn dich einfach von der Vorstellung, dass es Teilchen gibt, die einen Ort haben. So funktioniert das Universum nun mal leider nicht. Menschen denken gerne so, weil sie sehen, dass ein Tennisball zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort ist. Aber das ist nicht wirklich der Fall, nur das statistische Mittel. Teilchen sind verschmiert über den Raum. Wie kommt der Mensch dazu, das komisch zu finden?
Zitat von wrentzschwrentzsch schrieb:warum kommt es dann beim einfachspalt nicht zu so ausgeprägten interferenzmuster?
Gibt es doch eine gegenseitige Beeinflussung der Photonen?
Ganz falsch :-) Photonen beeinflussen sich eben bei dem Versuch nicht gegenseitig. Deswegen werden die Photonen ja auch einzeln abgefeuert mit großem zeitlichen Abstand. Darum gehts doch genau in dem Versuch. Das Photon beeinflusst sich selbst. Die Hälfte des Photons, das durch den linken Spalt geht wechselwirkt wieder mit der rechten Hälfte, was zu Infererenzeffekten führt. An einem einzelnen Spalt gibt es da keine möglichen Überlagerungen, es treten lediglich Beugungseffekte auf.


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