Das Doppelspaltexperiment

@HYPATIA

HYPATIA schrieb: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.

Das ist fuer mich als Laien schwer vorstellbar, da sich im All alle Materie bewegt. Wie kann ich da einen festen Ort angeben, wenn nicht nur in Bezug auf andere Materie, welche im Raum aber wieder mit unbekannter Geschwindigkeit und Richtung unterwegs ist.

HYPATIA schrieb: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?

Auch da feht mir die Vorstellungskraft und wohl auch die Grundlagen, da ich mir nicht vorstellen kann wie das Teilchen als Welle durch 2 Spalte geht, ohne das der Rest der Welle, welcher ja zwischen den Spalten auftrifft und somit fuer mich einer Messung unterliegt, nicht dort schon interagiert. Deshalb hatte ich die Idee dass das Teilchen vielleicht als Zeitwelle unterwegs ist, da sich das Problem fuer mich damit erledigt haette.


Ich glaube aber auch das es mir nichts bringt hier weiter zu diskutieren, den mir gehen die Argumente aus.

Nochmals Danke fuer Deine ausfuehrlichen Antworten.
LG

phil-t. schrieb: ohne das der Rest der Welle, welcher ja zwischen den Spalten auftrifft und somit fuer mich einer Messung unterliegt

Für dich unterliegt sie einer Messung? Schön und gut, aber das stimmt halt nicht. Die Welle wird durch das Hindernis einfach gebrochen. Wäre doch bei einer Wasserwelle nichts anderes?
Wie kommst du darauf dass das Photon in jedem Fall mit der Blende reagieren würde? Ich hab ja bereits erklärt, dass das nicht der Fall ist, weil die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit nunmal nicht 100% ist.

phil-t. schrieb:Das ist fuer mich als Laien schwer vorstellbar, da sich im All alle Materie bewegt. Wie kann ich da einen festen Ort angeben, wenn nicht nur in Bezug auf andere Materie, welche im Raum aber wieder mit unbekannter Geschwindigkeit und Richtung unterwegs ist.

Wie kommst du darauf, dass Materie mit "unbekannter Geschwindigkeit und Richtung unterwegs" sei? Die Position eines Teilchens, respektive seiner Wellenfunktion ist genau bestimmbar, ebenso seine Stärke und sogar ihre realen und komplexen Anteile.
Lös dich von dem Gedanken eines kleinen Kügelchens dass durchs Universum schwirrt. Ein Photon ist eine Welle im elektromagnetischen Feld, das da herumschwappt wie eine Wasserwelle in einem Teich. Du machst dir doch auch nicht in die Hose, weil du nicht den genauen Standort einer Wasserwelle kennst. Du kannst lediglich genau sagen, wo Wellenberge sind, und wo Täler usw. Dass die Welle eine Position haben müsste ist absurd, weils einfach mit der Realität nichts zu tun hat.
Ein Photon ist keine Kugel, sondern eine Schwingung im elektromagnetischen Feld. Photonen die von der Sonne aus kommen und auf die Erde treffen sind keine Strahlen, jedes Photon ist ein riesiges Gebilde mit einem Durchmesser von mehreren Millionen Kilometern das die Erde streift. Es hat keine feste Position wo es ist, oder nicht ist, eine solche Vorstellung ist physikalischer Unsinn. Es ist eine Wellenfunktion, die an jeder Stelle eine wohldefinierte Ausprägung hat. Aber es hat keine "Position", aus dem einfachen Grund, weil Gott kein kleines rotes Kreuz auf jedes Photon gemalt hat, das uns genau sagt: >>das ist die Mitte des Photons<<

Versuche ein Photon oder Quant zu fassen mit Werkzeugen die aus Quanten bestehen oder Energie behaftet sind, -
der Versuch verändert das Ergebnis.
Die 3. Unschärfe ist von mir.

Es gibt die Zeitliche und örtliche Unschärfe für das Quant im Feld.
Aber jedes Quantenvakuum wird von gleich großen Quanten begrenzt- Welches versucht den Ausgleich?

Och es gibt doch youtube ;)

Doppelspalt-Experiment

Externer Inhalt
Durch das Abspielen werden Daten an Youtube übermittelt und ggf. Cookies gesetzt.

@Lamm
Ich weiss, das Auge ab Min.4:11 soll nur ein Analogon zu einem Messgerät darstellen (wird ja auch gesagt). Trotzdem missverstehen das viele Leute. Viele glauben dann, dass das hinschauen und bewusst werden die Interferenz zerstört. Das hat mit dem Akt des Sehens oder mit dem Bewusstsein aber gar nichts zu tun. Auch das speichern oder nicht-Speichern der Welche-Weg-Information auf Festplatten verändern den Ausgang des Experiments nicht! Schade wird das im Video nicht ausdrücklich erwähnt.

Neben den Photonen auf dem Schirm vom ersten Spalt sind die Photonen vom Zweiten Spalt einseitig.
Durch die Ungleiche Verteilung im Raum verdrängen durch interaktion Photonen Photonen vom Ursprünglichen Schirmstandort zum Interferenzmuster.
Detektoren die den Durchgang durch den Spalt messen sollen, müssen gekühlt sein um nicht durch nichtkühlung den Durchgang durch den Anderen Spalt zu verursachen.
Somit kann man mit der Kühlung den Durchgang steuern unbeabsichtigt.

@Celladoor
Aber wenn meine Augen so gut wären das ich wirklich erkennen könnte durch welchen Spalt die Elektronen gehen, dann würde doch das Messergebnis durch meine Beobachtung mit den Augen genau so beeinflusst werden wie durch das Messgerät, oder nicht?

Jumalaton schrieb:dann würde doch das Messergebnis durch meine Beobachtung mit den Augen genau so beeinflusst werden wie durch das Messgerät, oder nicht?

Ein Auge ist nichts weiter als ein Empfänger für Photonen. Es geht nicht um den Akt des Hinschauens, sondern um den Akt des Messens.

Ein Beispiel: Man bringt an jedem Spalt einen Resonator an der die durch den Doppelspalt fliegenden Atome dazu anregt ein Photon beim Passieren des Spaltes abzugeben. Dieses Photon wird von einem Photomultiplier detektiert und dadurch kann man jetzt feststellen welchen Weg die Atome genommen haben. Aber auch hier verhindert nicht die Messung des Photons (also das "Hinschauen") die Interferenz, sondern bereits die Anregung der Atome durch den Resonator.

wrentzsch schrieb:Detektoren die den Durchgang durch den Spalt messen sollen, müssen gekühlt sein um nicht durch nichtkühlung den Durchgang durch den Anderen Spalt zu verursachen.
Somit kann man mit der Kühlung den Durchgang steuern unbeabsichtigt.

Gar nichts muss da gekühlt werden. Egal mit welchem Versuchsaufbau man die Welche-Weg-Information bestimmt, das Interferenzmuster verschwindet immer. Interferenz und Welche-Weg-Info sind so komplementär wie ein Münzwurf. Kopf oder Zahl.

Celladoor schrieb:Ein Auge ist nichts weiter als ein Empfänger für Photonen. Es geht nicht um den Akt des Hinschauens, sondern um den Akt des Messens.

Ich hatte es so verstanden, dass allein durch das hinschauen ein Messvorgang stattfindet (Wenn man das denn mit bloßen Auge erkennen könnte). Es fragte doch auch mal jemand ob der Mond noch da sei, wenn niemand hinsähe (War das nicht Einstein?). Dann kam die Erklärung, dass im Vakuum der Mond tatsächlich nicht da wäre, wenn niemand hinsehen würde, also kein einziges Lebenwesen das existiert.

Ich habe zu diesem Thema aber nur ein paar Videos gesehen, was man anscheinend merkt. Aber deshalb frage ich ja nach^^

Glauben.




Der Mensch glaubt an etwas. Er ist gezwungen etwas zu glauben. Der Glaube zieht sich durch Kontinente, Zivilisationen und Epochen.

Glauben.

Glaube hatte viele Namen. Bahl, Aton, Ahla, Gott, Chan'e, Satan und und und und und

Dies alles was ihr hier nennt, ist es nicht einfach nur Glauben?
Ist dies alles wirklich und echt?

Bauen wir uns mit unseren Quantenmechanischen Theorien nicht ein weiteres Gebilde auf, dessen wir huldigen können? Ist es nicht so, daß ein derart simpel klingendes Experiment verschriehen wird die Welt zu erklären? Die ganze Welt? Spalt, Abstand, Teilchenzahl. Beweisst es etwas? Quarqs, Schwarze Materie, Schwarze Energie. Holla wo geht es hin?

Ich will nicht Religion ins Spiel bringen, aber ist es nicht das was wir uns da aufbauen?

Ich habe so langsam Zweifel an der Erkentniss welche in der modernen Forschung erlangt werden.
Vieles ist nur ein Gedanken-Konstrukt welches nicht bewiesen ist (Siehe String-Theorie).
Gigantische geistige Leistungen aber eben reine Theorie.










Chris

@Mark_Aurel

Mark_Aurel schrieb:Ist dies alles wirklich und echt?

naja, es geht hier um ein experiment wo du dinge beobachten kannst und man fragt sich warum das so ist.

Mark_Aurel schrieb:Ich habe so langsam Zweifel an der Erkentniss welche in der modernen Forschung erlangt werden.
Vieles ist nur ein Gedanken-Konstrukt welches nicht bewiesen ist (Siehe String-Theorie).
Gigantische geistige Leistungen aber eben reine Theorie.

100% zustimm! Die Physik beweist momentan eben nichts mehr. (und wenn wa pech haben, kannste bald den lhc bei ebay ersteigern, wie teuer war das teil nochmal??)^^

Jumalaton schrieb:Ich hatte es so verstanden, dass allein durch das hinschauen ein Messvorgang stattfindet

Wie gesagt stimmt das so nicht. Eine Messung ist eine Wechselwirkung zwischen dem zu messenden Objekt (Photonen, Elektronen, Atome...) und dem Messgerät (z.B. Resonator). Sehen ist nur ein passiver Vorgang.

Jumalaton schrieb:Es fragte doch auch mal jemand ob der Mond noch da sei, wenn niemand hinsähe (War das nicht Einstein?).

Solche Aussagen sollte man nicht so wörtlich nehmen, aber in einem übertragenen Sinn stimmt das schon. Ersetze hinsehen mit messen und Mond mit Quantenobjekt. Dass wir trotzdem einen Mond haben liegt ganz einfach daran, dass die Atome und Moleküle des Mondes ständig einer Messung sprich Wechselwirkung unterliegen. Er wird von der Sonne bestrahlt, von der kosmischen Strahlung und unterliegt natürlich auch zwischenmolekularen Wechselwirkungen.

@HYPATIA hat das hier schön dargestellt:

HYPATIA schrieb: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.

@Celladoor
Ok, so hatte ich es auch verstanden, nur dachte ich, dass alleine das hinschauen schon eine Wechselwirkung zwischen meinem Auge und dem Mond (in diesem Beispiel) wäre. Aber danke für die Erklärung :)

Mark_Aurel schrieb:Ich will nicht Religion ins Spiel bringen, aber ist es nicht das was wir uns da aufbauen?

Es gibt kleine aber wichtige Unterschiede zwischen Religion und Wissenschaft.

Religionen, ihre Geschichten und Glaubensbekenntnisse bleiben meist über Jahrtausende in ihren Grundzügen erhalten und werden von den Gläubigen in keinster Weise in Frage gestellt. Im Gegensatz zur Wissenschaft, in der, Theorien immer wieder von neuem auf ihre Vorhersagen überprüft werden. So wurde z.B. die allgemeine Relativitätstheorie von A. Einstein, in den vergangenen Jahrzehnten immer wieder geprüft, ob sich mit den neuesten Messtechniken nicht doch kleinste Abweichungen von den Vorhersagen dieser Theorie zeigen. Man nimmt es eben nicht einfach nur so hin, sondern versucht mit immer ausgetüftelteren Experimenten, herauszufinden, wo die Grenzen einer Theorie liegen.
Die Religionen haben es da einfacher. Dort steht es halt in irgendeinem Buch so geschrieben und damit basta.

Die Wissenschaft ist auch keine statische Angelegenheit. Theorien werden immer wieder mal überholt. D.h. aber nicht, das vergangende Theorien komplett falsch waren, sondern nur das es eine neue Theorie gibt, welche in der Lage ist, die Natur noch besser oder einfacher zu beschreiben.

Mark_Aurel schrieb: Ist es nicht so, daß ein derart simpel klingendes Experiment verschriehen wird die Welt zu erklären?

Ich persönlich halte den Doppelspalt Versuch für eines der schönsten Experimente überhaupt. Aber niemand wird behaupten, dass es unsere Welt erklärt. Es erklärt einen von vielen Aspekten der Natur, ein kleiner Teil des Puzzles.

Mark_Aurel schrieb:Ich habe so langsam Zweifel an der Erkentniss welche in der modernen Forschung erlangt werden.
Vieles ist nur ein Gedanken-Konstrukt welches nicht bewiesen ist (Siehe String-Theorie).
Gigantische geistige Leistungen aber eben reine Theorie.

Wenn du Zweifel an der Richtigkeit solcher Theorien der modernen Physik hast, bist du schon mal auf einem guten Weg. In der Wissenschaft geht es eben nicht darum, an eine Theorie zu glauben und sie einfach für wahr zu halten. Sie muss Vorhersagen machen die experimentell überprüft werden können. Das unterscheidet Religion von Wissenschaft.

oculusfelis schrieb:100% zustimm! Die Physik beweist momentan eben nichts mehr.

Die Physik besteht nicht nur aus einer Schublade.

oculusfelis schrieb: (und wenn wa pech haben, kannste bald den lhc bei ebay ersteigern, wie teuer war das teil nochmal??)^^

Ja, stell dir vor. Solche Experimente sind kompliziert, meistens Prototypen und müssen von einer Schar Experten geplant, konstruiert und betrieben werden und sind daher auch teuer.

Die Info, "im Energiebereich des LHC und über dessen Laufzeit konnte nichts neues entdeckt werden" gibt es halt nicht gratis. Auch nicht bei eBay.

@Celladoor

Celladoor schrieb:Auch das speichern oder nicht-Speichern der Welche-Weg-Information auf Festplatten verändern den Ausgang des Experiments nicht! Schade wird das im Video nicht ausdrücklich erwähnt.

Ich weiß zwar was du meinst, aber da habe ich noch eine interessante Anmerkung dazu:
Es kommt nämlich darauf an, was du unter einer "Festplatte" verstehst. Wenn wir von einer echten Festplatte reden dann stimmt das natürlich. Werden die Daten aber quantenmechanisch bewahrt dann kommt es zu einem interessanten Phänomen:

Der Versuch setzt hier voraus, dass der Durchlauf des Korpuskels auf jeden Fall gemessen wird, die Messvorrichtung ist also aktiv. Die Mess-Daten werden durch Ausnutzung mikroskopischer Effekte in einem ungestörten quantenmechanischen System gespeichert.
Der Clou dabei: Werden die Daten aus dem System ausgelesen dann erscheint wie zu erwarten ist kein Interferenzmuster. Werden die Daten jedoch gelöscht bevor sie ausgelesen werden können dann erscheint schon ein Interferenzmuster.
Sprich: obwohl eine Messung durchgeführt wird kollabiert das Photon nicht, weil verhindert wurde, dass die Information nach außen dringt. Das zeigt eindrucksvoll die Verschränkung des Photons mit seiner Messanlage.

@HYPATIA

HYPATIA schrieb:Es kommt nämlich darauf an, was du unter einer "Festplatte" verstehst. Wenn wir von einer echten Festplatte reden dann stimmt das natürlich.

Ja. Ich meinte natürlich eine "klassische" Festplatte.

Meinst du den Versuch von J. Weehler?
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0610241

HYPATIA schrieb:Sprich: obwohl eine Messung durchgeführt wird kollabiert das Photon nicht, weil verhindert wurde, dass die Information nach außen dringt. Das zeigt eindrucksvoll die Verschränkung des Photons mit seiner Messanlage.

Es ist natürlich keine leichte Frage was man unter Information versteht. Kann oder besser sollte man eine solche "Information" die noch nicht nach aussen gedrungen ist, überhaupt als Information bezeichnen?

Konkret meine ich diesen Versuch, dürfte aber im Wesentlichen der Weehler-Versuch sein, den ich aber jetzt nicht kenne (nur von dem Summary)
http://grad.physics.sunysb.edu/~amarch/ (Archiv-Version vom 28.01.2012)

Celladoor schrieb: Kann oder besser sollte man eine solche "Information" die noch nicht nach aussen gedrungen ist, überhaupt als Information bezeichnen?

Man fährt viel besser und widerstandsfreier, wenn man es sein lässt, und Zustände Zustände sein lässt. Bei der "Messung" (die ja eine nichtklassische ist und somit den Namen garnicht verdient) können Messaparatur und Photon nur noch als zusammenhängendes System betrachtet werden, auf keinen Fall aber mehr als die Summe der zwei Komponenten. Somit wird das neue Gesamtsystem zum betrachtetem Versuchsobjekt. Unterliegt es einer Messung (Wechselwirkung mit einem klassischen Beobachter) dann verändert sich eben das Resultat. Man sollte es eher als lustige Zufall werten, dass das Gesamtsystem viele Eigenschaften des Photons erbt. Hätte auch was gänzlich anderes herauskommen können, dann wäre man garnicht versucht, hier wieder herum zu philosophieren ;)