Thursday, November 1, 2007

UFOs und so

Angeregt durch @andrea:
Vor Jahren hatte ich einmal eine längere Diskussion mit einem Prof des MIT, der mir diese Stories von Entführungen durch UFOs erzählt hat. Er glaubte ganz fest daran.
Über meine Frage war er ganz verblüfft:
Was muss ich tun, um von einem UFO entführt zu werden? Würde ich sehr spannend finden. Muß ich bei Nacht auf einen Berg gehen? Mit irgendwelchem elektronischem Zeugs herumspielen?
Von einem UFO entführt zu werden wäre aus der Sicht des Physikers ein tolles Experiment.
Mein MIT Kollege konnte mit die Frage nicht beantworten.
Aber er glaubt noch immer an UFOs

260 comments:

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peter said...

schalten Sie eine Zeitungsente dass Sie knapp davor sind einen UFO Detektor zu entwickeln...

peter said...

@Was muss ich tun, um von einem UFO entführt zu werden?

berufen Sie eine Pressekonferenz ein, laden Sie CNN ein und stellen Sie dabei Ihren unumstößlichen Besitzanspruch über das Weltall fest (Mond und Erde überlassen sie dabei großzügig der Menschheit, sonst werden Sie womöglich noch von den falschen entführt!)

Anonymous said...

Ich habe letztens gelesen, daß es sich bei UFO Entführungen in Wirklichkeit um Astralreisen handelt.

Andrea said...

Daß in einunddemselben Gehirn sowohl die Voraussetzungen dafür, Professor am MIT zu sein als auch felsenfest an UFOs zu glauben, vorhanden sein können, paßt nicht in mein Gehirn. Eigenartig, wie leicht viele glauben können, was sie glauben wollen; anderen sind manchmal Dinge gerade verdächtig, weil sie sie glauben wollen. Die Hirnforschung hat noch viel zu tun.
Ich habe noch keinen Außerirdischen gesehen; bei Nina Hagen bin ich mir nicht sicher. Wenn schon Entführung, dann wäre es mir lieb, das Ganze ein wenig steuern zu können. Eine Unterhaltung mit Mr. Spock oder einem anderen Vulkanier wäre bestimmt interessant. Aber wenn man Pech hat, fällt man den Vogonen in die Hände, wird auf einem Poesiewürdigungsstuhl befestigt und muß die drittschlechteste Poesie des Universums über sich ergehen lassen. Dann hilft nur noch der Unendliche Unwahrscheinlichkeitsdrive, wobei man sich unter Umständen in einen Pinguin verwandelt.

peter said...

http://de.wikipedia.org/wiki/Entf%C3%BChrung_durch_Au%C3%9Ferirdische

sollten Sie also plötzlich an Schlaflosigkeit, Albträumen und Dunkelangst leiden, dann zögern Sie nicht, es ins blog zu schreiben. Sollten wir danach nichts mehr von Ihnen hören, dann wissen wir wenigstens wo wir NICHT suchen müssen...

@Nina Hagen eine Außerirdische?
ja, der Gedanke hat was... ich habe mir schon damals (Club2?)gedacht, da stimmt was nicht...

@MIT-UFO-Professor
sympathisch

Andrea said...

@ MIT-UFO-Professor
Vielseitigkeit, Phantasie, Humor ja- aber unerschütterlicher Glaube an UFOs muß nicht sein, bei Physikern schon gar nicht.

Weiß nicht mehr, wie der Spielfilm neulich hieß: Darin hielt man Michael Jackson ganz selbstverständlich für einen Außerirdischen und beklagte seine miserable Tarnung.

florian said...

Mit UFOs ist das ja so eine Sache!
Das es Außerirdische Intelligenzen zu Hauf gibt steht für mich außer Frage.
Leider "verbietet" uns die Relativitätstheorie aber den Kontakt zu diesen.
Vielleicht haben wir ja Glück und finden doch irgendwann ein Schlupfloch?

Aber wenn eine andere Rasse dieses Schlupfloch bereits entdeckt hätte, was ja eine gewisse Entwicklungsstufe voraussetzt, warum sollten sie dann über 70 Jahre lang Menschen entführen, sondieren, schwängern, Kornkreise zeichnen usw.?

Wer den Weg von einem Sonnensystem ins andere findet und diesen überlebt, der hätte auch binnen kürzester Zeit alle Informationen über die Erde und die Menschheit die er will.

@MIT-Ufo-Professor: Es gibt ja auch viele tief religiöse Physiker, also warum nicht. Die Gedanken sind frei.

florian said...

@Andrea: Der Film hieß Men in Black oder?
no panic:)

peter said...

@der hätte auch binnen kürzester Zeit alle Informationen über die Erde und die Menschheit die er will.

Ich kann mich des Gedankens nicht erwehren, dass es unsere Augen sind, über die sich "Außerirdische" diese Informationen holen. Und nachdem es ja diese "Verschränkung" gibt, wären dann die Entfernungen auch kein Problem.

florian said...

Nur kann Verschränkung wie sie heute erforscht wird anscheinend nicht benutzt werden um Überlichtschnell zu reisen, da ja die Verschränkten Teilchen erst mit Unterlichtgeschwindigkeit an den Bestimmungsort gebracht werden müssen. Abgesehen von den Schwierigkeiten eine Person oder ein Raumschiff zu verschränken, die könnten ja vielleicht irgendwann gelöst werden.

Was mich allerdings wieder zu der Frage bringt ob es möglich wäre "natürlich verschränkte" Teilchen einzufangen. Anscheinend wurden ja beim Urknall Teilchen verschränkt die heute im ganzen Universum verteilt sein müssen. Wie man aber Teilchen einfangen und speichern soll ohne sie zu "messen", ist mir ein Rätsel.
Vielleicht kann sich der Prof. ja dazu äußern. Wäre echt interessant zu wissen was jemand dazu sagt der Ahnung hat.

peter said...

@florian

hab die Informationseinheit gemeint, die auf die Netzhaut trifft und damit "instantan bzw. augenblicklich" zum gegenteiligen Spin in Lichtjahren Entfernung führt. Somit würden die Außerirdischen mit unseren Augen sehen.

Dominik said...

das letzte bischen ufo-glaube in mir wurde von carl sagans buch "der drache in meiner garage" ausgetrieben. ist wriklich lesenswert.

@andreas
also die vorstellung mit den vogonen find ich toll, aber ich will nicht unbedingt nur mit dem morgenmantel und nem hantuch bewaffnet durchs all reisen, auch wenn ich ein buch dabei hab auf dem mit großen freundlichen buchstaben steht "KEINE PANIK!" ;-)

die auserirdischen können nicht so intelligent sein, man braucht nur betrachten, dass sie schon seit 60 jahren fast ausschlieslich mit amerikanern in verbindung stehen, und das sagt ja dann schon alles

na dann, machts gut, und danke für den fisch

peter said...

@und danke für den fisch


bitte um Decodierung

Andrea said...

Nur weil es offenbar schon wieder zu einer Verwechslung gekommen ist: Hier ist sowohl ein Andreas als auch eine Andrea unterwegs. Ich war diejenige, die auf eine Darbietung vogonischer Dichtkunst nicht unbedingt Wert legt.
Habe übrigens auch einen Drachen in der Garage- äh nein, „Der Drache in meiner Garage“ im Bücherregal. Muß wohl dringend schlafen.

colorspace said...

Obwohl die Verschränkung aus den "normalen" quanten-physikalischen Gleichungen folgt, und keine getrennte Entdeckung ist, frage ich mich, ob sie wirklich die einzige Möglichkeit sein könnte, räumliche Trennung zu überbrücken.

Kommt mir unwahrscheinlich vor. Wenn räumliche Trennung überbrückbar ist, warum sollte dies dann auf ein so spezielles Phänomen beschränkt sein?

Hat nicht jede "Messung" eine augenblickliche Fernwirkung per Quantenfunktion? (Zumindest in der Kopenhagen-Interpretation?) Meine bisherige Lektüre hat diese Frage noch nicht deutlich beantwortet, aber ich habe "Einstein's Spuk" und "Einstein's Schleier" bisher erst ansatzweise gelesen. (Fange immer an, über alles mögliche nachzudenken, statt weiterzulesen.)

Übrigens scheinen die UFO's nicht unbedingt Wert dararuf zu legen, daß wir an sie glauben... :)

Dominik said...

@andrea
erst mal entschuldigung, ich war schon müde

@peter
das ist n kleiner insider, am besten du liest "Per anhalter duch die galaxis" von Douglas Adams
oder als kleine notlöung, film anschaun
das buch ist zum totlachen und voller genialer denkanstöße

Andreas said...

Ich wusste nicht dass man Professor am MIT werden und gleichzeitig an UFOs glauben kann.

Zumindest in meiner eigenen Studienzeit dort ist mir keiner untergekommen (oder sie haben sich zu gut getarnt)

Andrea said...

Im Moment würde es mir genügen, statt eines UFOs endlich mal 17P/Holmes zu sehen, aber leider sitze ich seit Tagen in Dunst und Nebel. Vielleicht sind andere Gegenden Europas zur Beobachtung besser geeignet.

colorspace said...

Ich hab's: die UFO's bleiben relativ unentdeckt, weil sie von uns nicht "gemessen" werden wollen. Das würde es für sie viel schwieriger machen, wieder in den Zustand der Superposition zu kommen, der für die Heimreise (per Tunneleffekt) notwendig ist. Logisch, oder?

peter said...

@Das würde es für sie viel schwieriger machen, wieder in den Zustand der Superposition zu kommen, der für die Heimreise (per Tunneleffekt) notwendig ist.

Bitte das versteh´ ich nicht...
Dachte immer die Beobachtung zerstört die Welle, aber nicht das Objekt das diese Welle aussendet. Aber vielleicht ist zwischen Messgerät und Welle ja kein Abstand... (Was weiß ich?- auch nur reden über die Katze im Sack)

colorspace said...

@Peter:

OK, 2 Blinde diskutieren Farbe... :) ...auf dem Blog des weltweiten Experten! :)

Wenn die Position gemessen wird, ist die Position (normalerweise zumindest) dann eindeutig bestimmt, und nicht mehr "statistisch verteilt", oder so. Die Welle (als Quantenfunktion, nicht als Lichtwelle) ist, soweit ich weiß, in der Kopenhagen Interpretation nicht etwas das (notwendigerweise) physikalisch existiert, und wird demzufolge auch nicht "zerstört".

Insofern verstehe ich meinerseits die Frage nicht, und wie das "Objekt" hier ins Spiel kam.

Hier frage ich mich dann, ob dadurch der Komplementär-aspekt (der Impuls) um so unbestimmter wird, und ob durch eine Messung des Impulses die Position dann wieder in Superposition geht. Ob meine Frage überhaupt Sinn macht? :)

Und wenn die Quantenfunktions-welle nicht existiert, welche Kraft oder nicht-Kraft kann dann das Teilchen im Tunneleffekt durch eine Barriere bewegen? Die Teilchen scheinen einfach so diffus ihren Aufenthaltsort zu ändern wie man dies von UFO's sagt....

Andreas said...

@ Ich hab's: die UFO's bleiben relativ unentdeckt, weil sie von uns nicht "gemessen" werden wollen.

Ja genau, UFOs sind Quantenobjekte, eindeutig, was denn sonst. Solange man nicht hinsieht, ist die Bahn und der Ankunftsort eines UFOs gar nicht bestimmt. Deshalb sind sie auch so geheimnisvoll...

Sobald sich dann aber dich ein MIT Professor erbarmt, mit einem von ihm selbst entwickelten UFO Detektor mit einem UFO in Wechselwirkung zu treten, taucht es dann urplötzlich aber zufällig an einem Ort auf.

Falls dies "ganz zufällig" genau auf der Spitze der Kuppel des MIT sein sollte (wie der Professor nicht müde wird zu betonen), dann bricht natürlich die UFO'sche Wellenfunktion sofort und überall zusammen.

Der Professor beruft sofort eine "Dekohärenz Pressekonferenz" ein, und zeigt vor versammelter Presse stolz auf einen ziemlich kleinen Punkt genau an der Spitze der Kuppel, dort wo das UFO angeblich gelandet sein soll.

Leider hat der Professor aber übersehen, dass er sich dabei etwas übernommen und den UFO Auftrittsort zu genau gemessen hat. Der dadurch implizierte hohe Impuls des UFOs hat nämlich die ehrwürdige Kuppel des MIT zu sehr angeknackst, und der Professor, das UFO und die versammelte Presse stürzen ins MIT hinein, wo ein Schwarzes Loch auf sie wartet und alles verschlingt - und damit auch den Beweis dass es
UFOs angeblich geben soll.

(für nicht MIT Kunidge: Die langen dunklen Gänge des MIT Hauptgebäudes sind für viele Studenten schon soetwas wie ein Schwarzes Loch: Man kommt einmal hinein, aber nie mehr heraus...)

colorspace said...

@andreas:

Amüsant, aber leider im wissentschaftlich Sinne nichts Neues... :) ...und aufgrund des ironischen Charakters läßt es sich auch nicht als affirmative Antwort werten... :)

colorspace said...

Noch eine Frage (vielleicht für das nächste Buch): Wenn der Aufenthaltsort-wechsel im Tunneleffekt augenblicklich geschieht, ist dies dann eine Informationsübertragung mit Über-Lichtgeschwindigkeit? Ist die Lichtgeschwindigkeit eine Obergrenze nur für (quasi-)kontinuierliche Bewegung?

Ist damit die Wahrscheinlichkeit das fortgeschrittene Zivilisationen Kommunikation mit uns per Quantentechnik versuchen, größer als Null? Vielleicht sind UFO's lediglich unser Ende einer Kommunikationsverbindung? (Nein, ich habe noch keines gesehen...) :)

peter said...

@ OK, 2 Blinde diskutieren Farbe... :)

Also ich sehe für mich schwarz, in dieser Frage auf einen grünen Zweig zu kommen, da mir leider das physikalische Grundlagenwissen für die tiefere Einsicht fehlt. So gesehen bin ich auch sprachlos.
:- /

jupe said...

... dass bedeutet doch wohl, dass es zwar außerirdische lebewesen gibt (siehe blogbeitrag http://quantinger.blogspot.com/2007/09/jemand-vs-etwas.html), diese aber nicht fähig sind, sich zu bewegen (auf irgendeine art - UFO ist ja nur ein unbekanntes Flugobjekt und nicht notwendiger Weise ein Raumschiff, oder? - so wie außerirdische Lebewesen nicht notwendiger Weise Menschen sind).... hm.

Andreas said...

@ colorspace

> Amüsant, aber leider im
> wissentschaftlich Sinne nichts
> Neues... :) ...und aufgrund des
> ironischen Charakters läßt es
> sich auch nicht als affirmative
> Antwort werten... :)

Richtig. Nicht einmal der Teil mit den langen dunklen Gängen, von wo ich mich soeben befreien konnte. Ich bin aber nicht via Tunneleffekt herausgekommen (wodurch man ja nach Stephen Hawking selbst aus einem Scwwarzen Loch heraus kann). Also doch kein Schwarzes Loch hier :-)

Nun zur physikalischen Frage der Möglichkeit der Existenz von UFOs:

Nirgendwo in der Theorie der Quantenmechank kommt vor, dass die dort beschriebenen Phänomene nur auf die Mikrowelt beschränkt sein sollen. Es ist daher zumindest im Prinzip denkbar, dass ein verschränktes "Quanten-UFO" urplötzlich bei uns auftaucht, wenn irgendwo anders im Universum eine Messung am verschränkten UFO Pendant stattfindent. Bloss seeeehr unwahrscheinlich.

Sieht das jemand anders? Ich sage nicht dass es so aussieht wie die gängige UFO Vorstellung, aber auf Quantenebene eben nicht ganz auszuschliessen.

colorspace said...

@Peter: "Also ich sehe für mich schwarz, in dieser Frage auf einen grünen Zweig zu kommen, "

In welcher Frage? Auf makroskopischer Ebene ist das Licht eine elektromagnetische Schwingung, und z.B. die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes ist auch dann eine "Wellenlänge", wenn diese Welle aus vielen Partikeln besteht. Auf mikroskopischer Ebene ist das Licht quantisiert, und die Unterscheidung ist, ob sich diese Quanten von Energie, die Photonen, in sich selbst wie Wellen oder wie Billiardkugeln verhalten, und sie tun es manchmal so, und manchmal anders.

Die Quantenfunktion beschreibt die Wahrscheinlichkeit (und Möglichkeit), ein Quantum an einer bestimmten Stelle oder in einem bestimmten Status zu messen. Es scheint somit mehr oder weniger eine statistische Funktion zu sein, obwohl dies anscheinend (soweit ich weiss) nicht immer eine ausreichende Erklärung ist.

War das die Frage?

colorspace said...

@Andreas: "Nirgendwo in der Theorie der Quantenmechank kommt vor, dass die dort beschriebenen Phänomene nur auf die Mikrowelt beschränkt sein sollen. Es ist daher zumindest im Prinzip denkbar, dass ein verschränktes "Quanten-UFO" urplötzlich bei uns auftaucht, wenn irgendwo anders im Universum eine Messung am verschränkten UFO Pendant stattfindent. Bloss seeeehr unwahrscheinlich.

Wenn ich recht verstehe, ist diese Unwahrscheinlichkeit lediglich eine Funktion der Größe des Objekts. Wenn es allerdings möglich ist, ein paar wenige Partikel zu übertragen (oder zu formen), dann könnten diese vielleicht einen (ferngesteuerten) Nano-Roboter bilden, der sich dann selbst vervielfältigt und immer größer wird.

(Interessanterweise wurden dieses Jahr Hinweise gefunden, daß Enzyme ihre Katalysation mit Hilfe des Tunneleffektes bewirken, und damit biologische Prozeße millionenfach beschleunigen.)

Deswegen scheint mir der Angelpunkt das Bilden einer Kommunikationsverbindung zu sein, wozu ja bei der Quantenfunktion mit verschränkten Objekten schon ein einziges Teilchen genügt. Allerdings ist beim heutigen Stand der Technik hier anscheinend immer zusätzlich eine klassische Kommunikation notwendig.

Deswegen meine Frage, ob der Tunneleffekt möglicherweise zeigt, daß auch dieses Hindernis prinzipiell überbrückbar ist.

colorspace said...

@Peter:

Bei meiner obigen Beschreibung ist mir nicht ganz klar, ob die makroskopische elektromagnetische Welle lediglich ein Denkmodell ist, das durch die quantenphysikalische Darstellung völlig ersetzt wird, oder ob es auch aus der Sicht der Quantenphysik immer noch eine "Welle" im Sinne einer sich wellenartig verändernden Feldstärke gibt (und wie diese dann durch die Photonen erzeugt wird). Denn man kann ja zumindest in elektronischen Schaltkreisen (z.B. eines Radios) auf dem Oszillographen Sinuswellen sehen (wenn ich das nicht mit den ton-bezogenen Signalen verwechsele, ist alles schon so lange her...).

Kunstblume said...

Was muss ich tun, um von einem Gorilla entführt zu werden?

peter said...

@colorspace
Danke für die Erläuterungen- muss ein bisschen setzten lassen...

@Was muss ich tun, um von einem Gorilla entführt zu werden?

Hängt vom Beweggrund des Gorillas ab...
Ist es die Sehnsucht nach Liebe, dann wird es eine Art von Schönheit sein, die den Gorilla berührt. vgl. Persephone die von Hades von einer Blumenwiese gepflückt(eigentlich ausgerissen) wurde, aber auch Paris der Helena entführte.

peter said...

@kunstblume
Die Antwort lautet also
"Schön sein"
Was immer das auch heißen mag...
8- ]

Andrea said...

Was heißt es, wenn von der Schönheit einer Formel oder der Eleganz eines mathematischen Beweises die Rede ist? Der Gedanke, daß mir so vieles verschlossen bleiben soll, wovon andere fasziniert sind, bringt mich immer wieder auf die Palme! (Smiley auf Palme gibt´s wohl nicht.) In der Schule wurden natürlich die wirklich interessanten Fragen nie auch nur berührt.

Anonymous said...

: )
VVV
VVVVVVV
V oV o V
V
V
V
V
A
_________

colorspace said...

@andrea: "In der Schule wurden natürlich die wirklich interessanten Fragen nie auch nur berührt."

Genau. Und der Prof. an der Uni will Dir Deine Frage nur beantworten, wenn Du mit 6-dimensionalen Hilbert-Räumen genau so gut hantieren kannst wie mit dem Fahrrad.

Meine Lieblingsfrage bezüglich der speziellen Relativitätstheorie bleibt bis heute unbeantwortet:Es wird gesagt, das nach der speziellen RT ein Raumfahrer, der mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegt, wenn er zurückkommt, viel jünger geblieben ist, im Vergleich zu ursprünglich Gleichaltrigen. Aber wenn alle Beobachtungspunkte gleichberechtigt sind, dann müßte das aus der Sicht des Raumfahrers genau umgekehrt sein. Es ist ja alles symmetrisch. Fast alles, den das Raumschiff beschleunigt beim Start, der Wende, und beim Landen. Wenn aber die Beschleunigung den Altersunterschied ausmacht, dann wäre das in Wirklichkeit eine Frage der allgemeinen Relativitätstheorie. Da haben bislang alle, die sich ansprechen ließen, entweder gepaßt, oder sich in generische Erklärungen geflüchtet. Wo findet man denn nun Antwort auf solche (wichtigen) Fragen? :)

Ob z.B. der Tunneleffekt einen selbsttständigen Informationstransfer mit Über-Lichtgeschwindigkeit darstelllt, (oder darstellen könnte), sollte sich doch und allerdings herausfinden laßen.

Andrea said...

Smiley auf Palme gibt´s also doch; wieso auch nicht, gemäß Artikel 11 Absatz I der Smiley-Verfassung genießen Smileys Freizügigkeit. Außerdem gewährleistet Art. 4 II die ungestörte Smiley-Erschaffung.

Anonymous said...

@Aber er glaubt noch immer an UFOs

Mir ist nicht klar, warum er dass nicht tun sollte. Umgekehrt glauben sehr viele Menschen, dass vor 2000 Jahren jemand gelebt hat, der aus Wasser Wein machen konnte (was wohl nur mittels unfassbar großem Energieaufwand bewerkstelligbar ist).

Wichtig ist nur, dass man diese Dinge vom allgemein anerkannten Wissen trennt.

In diesem Sinne
euer Gernot

colorspace said...

@Peter: "Danke für die Erläuterungen- muss ein bisschen setzten lassen..."

Eine zusätzliche Möglichkeit, den (konzeptionellen) Unterschied zwischen Lichtwelle und Quantenfunktion zu verdeutlichen, wäre zu sagen, das die Lichtwelle die Ausbreitung des Lichts/der Photonen mit Lichtgeschwindigkeit beschreibt. DIe Quantenfunktion, die das Interferenzmuster beschreibt, ist jedoch (zusätzlich) eine Momentaufnahme, die die wahrscheinlichen Meßorte beschreibt, und zum Beispiel auch in der Entfernung von einem Lichtjahr ungleich Null sein kann, und das zum selben Zeitpunkt. Soweit ich verstehe.

Was ich nicht verstehe, ist, warum dann immer noch gesagt wird, daß die Übertragung "wirklicher" Information dennoch auf Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist (z.B. indem man darauf hinweist, daß bei der Kommunikation mit Verschränkung zusätzliche klassische Kommunikation notendig ist.)

Vielleicht sagt man das, um Einstein die Ehre zu halten, oder um "abenteuerlichen" Philosophien das Wasser abzugraben, oder weil es noch nicht experimentell bewiesen wurde? In letzterem Falle wäre dies vieleicht eine angemessene Herausforderung für unseren Gastgeber.

Kunstblume said...

@peter
schön bin ich eh. trotzdem werd ich wohl kaum erreichen, dass mich ein gorrila entführt. je mehr ich es versuche, umso weniger wird es mir gelingen...

Andrea said...

Helau!!

Anonymous said...

: )

zeilinger said...

@ andrea:
dass man sich in einen Pinguin verwandelt ist ja "noch a Glück" um mit Tante Jolesch zu sprechen.

colorspace said...

@zeilinger: "dass man sich in einen Pinguin verwandelt ist ja "noch a Glück" um mit Tante Jolesch zu sprechen.

Ja, da würde das Nobelpreiskomitee wohl ein Auge zudrücken.

peter said...

@colorspace

"... wohl ein Auge zudrücken."

; )

Andrea said...

Als Pinguin kann man sich immerhin den Weg zum Frackverleih sparen; man ist von Natur aus perfekt gekleidet für die Preisverleihung.
>0
/O\
´`
(leider nicht sehr überzeugend)

Norbert said...

Also, ich habe ja von dem Quantenzeugs keine Ahnung, aber ich habe vor einer Woche das Buch vom Louis de Broglie ( Licht und Materie ) gelesen. Und was ihr da diskutiert ist nicht sehr viel weiter als das was dort steht. Hallo, was tut ihr eigentlich die ganze Zeit? Das Buch ist schliesslich von 1939!!
:-O

Norbert said...

Ähem, noch ne Frage. Gibt es eine Möglichkeit, vom Internet Schaltpläne und Tipps runter zu laden, zum Nachbau einfacher Quantenexperimente. (Gratis natürlich, keine teuren Forschungsberichte bei Springer und so. Ich bin Steuerzahler! ) Laserpointer, Photodioden oder 1P28 PMT, Widerstände, OPamps usw. sind vorhanden. GOOGLE will mir einfach nicht helfen. :-(

colorspace said...

@norbert

Hehe, ein Baukasten für Doppelspaltexperimente. Mit optionaler Erweiterung für Drei- und Vierspaltexperimente. Luxusversion: Funkverbindung zur Atomzeituhr, um Photonen nachzuweisen, die die Lichtgeschwindigkeit übertreten haben. (Ich zahle übrigens meine Steuern gegenwärtig in den USA, aber Wissenschaft ist ja international).

Norbert said...

@colorspace
So,So Wissenschaftler. Danke für die Antwort, die Wissen-schaft?
@colorspace
Baukasten, gute Idee?
@colorspace
Zahlt dem G.W.B. Steuern und ist noch stolz darauf? Danke dir für die Raketen in der EU.
@colorspace
Das Zwillingsproblem ist nicht das einzige das hängt. Wie können einzelne Photonen interferieren, wenn die Kohärenzlänge überschritten worden ist ( zeitlich und räumlich )?
Gruß Norbert

norbert said...

p.s.: Und warum rotiert in dem Universum alles? Schließlich soll der Urknall ja radial-punktsymmetrisch gewesen sein?!
Hmm...

Anonymous said...

@Und warum rotiert in dem Universum alles?

Weil in der Badewanne auch das Wasser rotiert, wenn es in das schwarze Abflussloch hineinfließt...

bruno kreisky said...

@Danke ... für die Raketen in der EU.

"Lernen Sie Geschichte."

Andrea said...

@ Selber experimentieren
Es soll Teilchenbeschleuniger in Form von kostengünstigen Tischgeräten mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten geben; dummerweise wurde im entsprechenden Artikel nicht erwähnt, was mit „kostengünstig“ gemeint ist. Würde gern mal ein paar Schwarze Minimonster herstellen; bisher habe ich (wahrscheinlich) nur ein sockenfressendes Monster in der Waschmaschine. Noch lieber würde ich ausprobieren, was passiert, wenn ich einen ganz kleinen Urknall erzeuge.

Norbert said...

Zurück zum Thema:
@bruno kreisky
Was du lebst noch? Oder bist du als Ausserirdischer zurückgekehrt? Das würde erklären warum niemand mehr entführt wurde. Sie sind hier und haben den Planeten heimlich besetzt. Wir sind also schon entführt, einfach alle 6,7 Milliarden zusammen.
@Zeilinger und alle anderen Physiker
Die Antwort ist wahrscheinlich einfach die: Beim Stand der Wissenschaft stellen wir weder eine Gefahr noch eine Konkurrenz dar. Wenn ihr entführt werden wollt, müsst ihr wohl etwas deutlichere Fortschritte machen. Z.B. Antigravitation >100% o.Ä.. Das würde in der Galaxie sicher Panik auslösen (Denkt nur was ihr mit der primitiven Atombombe gleich angestellt habt. So aber sitzen die sicher gemütlich beisammen und machen Witze über uns.
Norbert

Norbert said...

@andrea
Tipp vom Junggesellen (uups):
Wenn du das Futter im Fersenraum deiner Schuhe durchgewetzt hast so daß das Plastik oder Obermaterial sichtbar wurde, dann gehen die Socken sehr schnell kaputt. Lösung; Zwei paar Socken anziehen, dann wird die Reibung stark reduziert.
Oder:
Die Waschmittelhersteller machen eine Gratwanderung zw. sauberer Wäsche und verätzter Wäsche, da ja nur noch chemisch und nicht zus mit mechanisch Hilfe gewaschen werden muß. Dosierung zurücknehmen, besonders bei Kochwäsche. Alle ca. 9Kelvin verdoppelt sich typ. die chem. Reaktiongeschwindigkeit. DAS MACHEN WIR HIER IM SIRIUS SYSTEM AUCH SO!!
Norbert

colorspace said...

@Norbert: Wie können einzelne Photonen interferieren, wenn die Kohärenzlänge überschritten worden ist ( zeitlich und räumlich )?

Ich verstehe zwar überhaupt nicht, wie eine einzelnes Photon die Kohärenzlänge überschreiten kann, da es ja nur eine Frequenz gibt (oder nicht?), jedoch das mit der Interferenz könnte ich versuchen niederzuschreiben, vielleicht verstehe ich es dadurch dann selbst etwas besser:

Also, das Photon is oft mehr eine photonenartige Möglichkeit, als ein tatsächliches Photon. :). Es existiert mehr als nicht-räumliche Energie, denn als etwas das einem bestimmten Ort einnimmt. D.h., es kann sich räumlich manifetsieren, oder auch nicht, und wenn nicht , dann verteilt es sich als eine Möglichkeit, wobei es meistens viele Möglichkeiten geben kann, die dann miteinander interferieren. D.h., es sind nicht bloß theoretische Möglichkeiten, sondern vielleicht Tendenzen die bereits eine gewisse Realität haben, zumindest in auf ihrer Ebene der Existenz. Oder so. Poetisch gesprochen. :)

Norbert said...

@colorspace
1. Ich meine, wo ist das Gedächtnis. Wenn das Photon A schon lange weg ist, woher weiss dann das Photon B wie es zu interferieren hat?? Ist da noch eine Delle oder Raumkrümmung übriggeblieben? (Falls das zu einem Nobelpreis führt, will ich die Hälfte!)
2. Wenn ich das als Normalbürger recht verstanden habe, ist die Wahrscheinlichkeitsfunktion keine "Energiewelle", und wenn doch, hast du gleich das Problem wieder, daß sie sich räumlich verteilt, ev. sogar unendlich verdünnt und selber die Quantentheorie unterläuft. Das Photon muß innerhalb seines Wirkradius mit anderen Interferieren, egal wo es von der Wahrscheinlichkeitsfunktion vermutet wird. Die Kohärenzlänge ist bei Einzelgängern dann sein Wirkradius selber. Siehe Punkt 1.
Da hilft alles nix. Und eine (!)Frequenz würde auch noch bedeuten, daß die Ausdehnung des Photons in Bewegunsrichtung unendlich wäre, sonst gäbe es sofort zus. Spektralanteile. Soviel weiß ich als Elektroniker gerade noch. Möglich, daß es Ein.- und Ausschwingvorgänge gibt? Bewegt sich drum ein Photon gerade aus, weil es längs anders aussieht als quer? Die Idee gefällt mir ;-P
Norbert

colorspace said...

@norbert, Punkt 1:

Welches Photon A ist schon lange weg? Ich hab noch keins vermisst.

@norbert, Punkt 2:

Bei der Wahrscheinlichkeitsfunktion gilt meistens: sowohl als auch, aber weder noch. Alles klar?

@norbert, "alles nix":

Die Ausdehnung des Photons scheint tatsächlich nicht begrenzt zu sein. Es handelt sich jedoch eigentlich nicht um eine Ausdehnung, sondern um eine Verteilung lediglich von Möglichkeiten. Es könnte sowohl hier als auch da sein, und auch in gewissem Sinne beides, ist aber bis zur Messung (oder bis zu einem anderen manifestierenden Energieaustausch) weder hier noch dort.

@norbert, "längs anders aussieht als quer":

Was ich von der speziellen Relativitätstheorie gehört habe, läßt es als durchaus wahrscheinlich erscheinen, das es längs anders aussieht als quer. Da ein einzelnes Photon aber nur ein einziges Quant darstellt, ist dies nicht experimentell nachprüfbar, und diese Frage so wohl eigentlicherweise ohne Sinn.

Norbert said...

@colorspace
--Welches Photon A ist schon lange weg--
Na, die Interferenzerscheinung am Doppelspalt tritt ja auch auf, wenn die Photonen einzeln daherkommen. Das ist ja das "Verrückte". Nach ein paar 1000 Photonen sind die Muster wieder sichtbar, egal wie groß die Zeit zwischen den einzelnen Photonen ist. ( Hat das eigentlich schon mal jemand wirklich so überprüft, wäre doch was für den Zeilinger oder einen Diplomanden? In seinem teuren Labor wäre das doch Ruck Zuck getestet. Z.B zw. jedem Ereignis 15 Minuten warten. Was passiert dann wohl? Wird das Interferenzmuster schwächer oder unschärfer. Wie lange hält der "Speicher"?)

--jedoch eigentlich nicht um eine Ausdehnung, sondern um eine Verteilung lediglich von Möglichkeiten--
Eben, sag ich ja. Die Verteilungsfunktion nicht das Photon.

Ich geh jetzt ins Bett und morgen suche ich nochmals in der Landesbibliothek, vielleicht habe ich Glück und finde was Brauchbares.

colorspace said...

qnbqid@norbert: Na, die Interferenzerscheinung am Doppelspalt tritt ja auch auf, wenn die Photonen einzeln daherkommen. Das ist ja das "Verrückte".
Das war mir schon klar. (Mehr oder weniger). Wovon ich gesprochen habe, ist, daß die Möglichkeit/Tendenz/was-auch-immer des Photons, an einem Ort zu sein, mit der Möglichkeit interferiert, daß dasselbe Photon sozusagen gleichzeitig auch einem anderen Ort ist. Das ist das, was man den "Wellencharakter" des Photons nennt, weil eine Welle, die gepalten wird, danach mit sich selbst interferrieren kann. (Der "Wellencharakter" ist hier nicht (ganz) dasselbe wie das, was man gmeinhin mit einer Lichtwelle meint.)

Norbert said...

@colorspace
...Wovon ich gesprochen habe, ist, daß die Möglichkeit/Tendenz/was-auch-immer des Photons, an einem Ort zu sein, mit der Möglichkeit interferiert, daß dasselbe Photon sozusagen gleichzeitig auch einem anderen Ort ist....
Richtig!! Und dann bekommst du auch eine Wahrscheinlichkeitsfunktion (Wfkt)für das Interferogramm am Ort deines Schirmes, auch dann, wenn nur ein Photon rausfliegt. Und wenn der Laser zwischendurch aus ist oder dein Messaufbau 10 Jahre rumsteht, so weiss das nächste Photon trotzdem wo es hin darf. Oder anders gesagt, dort wo schon mal ein Photon detektiert wurde sinkt die Wahrscheinlichkeit für das detektieren eines Zweiten. Also bitteschön. Deine Wfkt. hat sich verändert, deine Messresulate sin auf einmal determiniert (Au weia )! Und die Info steht also irgendwo!? Überleg dir schnell was, wenn du nicht willst, daß der Quantinger mit der Messung eines einzigen Quants deine Pension festlegt.( Wenn du das jetzt noch nicht verstanden hast will ich 60% vom Nobelpreis ;-) ). Ich bin dafür, daß wir den Zeilinger oder seine UNI enteignen und das selber nachprüfen. Ich bin hier immer noch am grübeln, wie ich Einzelquanten herstellen kann, der Aufbau auf dem Foto im Buch vom Zeilinger für den Quantenrauschgenerator sieht reichlich einfach aus. Werde mir mal eine APD besorgen.
Hmm, wenn ich mir das mit dem Determinismus so überlege, dann war die Frage mit der Entführung gar nicht so blöde, das Interferogramm trägt doch die Gesamte Info über ein makroskopisches Objekt!?! (70% ?)
Norbert

colorspace said...

@norbert: Und wenn der Laser zwischendurch aus ist oder dein Messaufbau 10 Jahre rumsteht, so weiss das nächste Photon trotzdem wo es hin darf.
-
Das ist mir neu. Ich glaube, Du übertreibst hier etwas. Die statistische Verteilung wird im Allgemeinen und Besonderen ohne Wissen über Vorgänger erreicht. Dies erfordert keine intergalaktische Bibliothek über alles gewesene. :)
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@norbert: Ich bin dafür, daß wir den Zeilinger oder seine UNI enteignen und das selber nachprüfen.
-
Das eine erfordert doch nicht das andere. Na komm. Dem Herrn Professor und seiner "Karawane" wird all dies kaum ein Schmunzeln abringen.
-
@norbert: der Aufbau auf dem Foto im Buch vom Zeilinger für den Quantenrauschgenerator sieht reichlich einfach aus
-
Die Fotos legen diesen Gedanken nahe. Ich könnte mir vorstellen, daß der Autor dem Gedanken eines Baukastens gar nicht so abgeneigt wäre, er hat sich ja schon anderweitig mit der Produktisierung befasst. Eine "business opportunity"? Bist Du ein Geschäftsmann? Hmmm? Das wäre doch ein konstruktives Ergebnis. :)

Norbert said...

@colorspace
-Ich dachte du bist in der USA? Bist du schon wieder auf oder immer noch. delta-T so 9 Stunden?
-Ja das mit der Verteilung stimmt normalerweise schon. Hier hast du aber doch das Problem, daß die Quanten, wenn sie einzeln daher kommen, mit dem nächsten interferieren sollen, also müsste eine "Geschichte" existieren. Wo ist denn mein Überlegungsfehler?Aus den Büchern für die Stehpartys wird man da nicht schlau und die die ich vorhin in der Bibiothek gesehen habe verstehen wahrscheinlich nur 100 Leute auf der Welt und bei Wikipedia habe ich gestern noch eigenhändig den Artikel für Materiewelle nachgebessert, nicht mal das ist eine zuverlässige Quelle. Ich habe die ganze Zeit vorausgesetz, daß du Physiker bist, stimmt das?
-Unternehmer sein ist kein Problem. Das Lösen eines Gewerbescheines dauert eine Stunde und kostet beim Erstenmal nicht mal was. Ein Ausbildungszeugnis und ein Praxisnachweis hat bei mir als Elektroniker gereicht. Ich bin kein produzierender Unternehmer mit Fabrik. Ich vermute auch, daß es für Rauschgeneratoren keinen allzu grossen Markt gibt, zumal das mit einer Zenerdiode für 5 Cent oder mit SW auch geht. Und das mit der Quantenkommunikation ist definitiv ein paar Nummern zu groß. Ich bastel eben gerne und mache dies und das, ich werde keine Hilfe sein um solche Sachen zu vermarkten. Und wenn ich einen Physiker schon mal an der Strippe habe, dann ist das eine gute Gelegenheit nachzuhaken, oder nicht? :-)
Norbert

colorspace said...

@norbert: Ich dachte du bist in der USA?
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Das dachte ich auch. Aber quantenphysikalisch gesehen, ist das vieleicht nicht ganz so sicher... :)
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@norbert: Wo ist denn mein Überlegungsfehler?
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Ich glaube er ist, daß die Interferenz auch dann auftritt, wenn überhaupt und insgesamt nur ein einziges Photon verwendet wird. Oder anders gesagt, schon beim allerersten Photon. Das sollte sich experimentell leicht nachprüfen laßen, geht aber aus den Beschreibungen so hervor.
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@norbert: Aus den Büchern für die Stehpartys wird man da nicht schlau und die die ich vorhin in der Bibiothek gesehen habe verstehen wahrscheinlich nur 100 Leute auf der Welt
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Genau mein Punkt. Es wird gesagt, daß es für die Quantenphysik keine gute Veranschaulichung gibt, und daß man zuerst die sehr schwierige Mathematik verstehen muß. Ich glaube, das eigentliche Problem ist, daß die Quantenphysik unvollständig ist, aber anders als Einstein sich das dachte, und sie deswegen niemand auf eine Grundlage stellen kann, und sie irgendwie in der Luft schwebt. Z.B. hat die einfache Tatsache, daß wir bewußt Farben sehen, in der Physik keine korrespondieren Faktoren, da es sich bei Farben nicht um Quantitäten, sondern um Qualitäten handelt. Zu dumm für die Mathematik. Es gibt hier philosophische Probleme, und ich glaube, man kommt deswegen nicht weiter, weil die Diskussion beim Pro und Contra von Determinismus steckenbleibt. Zuviel Ehrfurcht vor Einstein, Wittgenstein, und Dennett. Determinismus ist schlichtweg falsch, und das muß so gesagt werden, sonst wandert die Karawane im Kreis. Denn sonst könnten wir nur logische Schlußfolgerungen ziehen, und wie ein Computer nicht zwischen Realität und Simulation unterscheiden. Wir können aber die Tatsache, daß wir Farben sehen, als eben eine Tatsache, eine Realität, erkennen. Eine Computer kann so etwas nicht. Q.E.D.
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@norbert: Ich habe die ganze Zeit vorausgesetz, daß du Physiker bist, stimmt das?
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Hehe, Du mußt bedenken , daß diese Diskussion unter den Themen "U.F.O Frage" und "Zeitungsente" läuft. Das heißt aber nicht, daß alles bloß ein Witz ist.
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@norbert: Und das mit der Quantenkommunikation ist definitiv ein paar Nummern zu groß
-
Schade :), das Doppelspaltexperiment scheint aber einfacher zu sein. Wär interessant, in welchem Rahmen so etwas liegen würde.

Andreas said...

@ "Nach ein paar 1000 Photonen sind die Muster wieder sichtbar, egal wie groß die Zeit zwischen den einzelnen Photonen ist. (Hat das eigentlich schon mal jemand wirklich so überprüft, wäre doch was für den Zeilinger oder einen Diplomanden?)


Ja, das wäre in der Tat eine interessante Frage. Weiters wäre es sicher auch interessant, ein Experiment mit zB 1000 Photonen durchzuführen, die jedoch nicht alle von derselben Quelle kommen, aber sonst exakt gleich präpariert sind. Man bringt Quelle 1 in Position, schiesst ein Photon ab, dann bringt man Quelle 2 in genau die gleiche Position und schiesst ein genau gleich präparietes Photon ab, etc...

Andreas said...

@ colorspace
Wenn ich recht verstehe, ist diese Unwahrscheinlichkeit lediglich eine Funktion der Größe des Objekts.


Ich glaube nicht dass es lediglich eine Funktion der Grösse des Objektes. Sie spielt aber insofern eine Rolle, als es umso schwieriger ist, Kohärenz aufrechtzuerhalten, je grösser das Objekt ist.

collorspace said...

@andreas: an bringt Quelle 1 in Position, schiesst ein Photon ab, dann bringt man Quelle 2 [...]

Hier ließe sich einwenden, daß sich das "Gedächtnis" im Raum befinden könnte (oder in der Umgebung des Schirms), und das der ganze Versuch mit einem völlig neuem Aufbau an anderem Ort stattfinden müßte. Und womöglich mit anderen Experimentatoren, die sich untereinander nicht kennen, usw., usw., usw.
Mir scheint es einfacher, den "Landepunkt" des allerersten Photons zu messen, denn es scheint wahrscheinlich, daß es außerhalb der Zone landet, in der es ohne Interferenz landen würde.


@andreas: Ich glaube nicht dass es lediglich eine Funktion der Grösse des Objektes.

Sondern auch? Für Photonen und andere Partikel scheinen diese Effekte bei korrektem Versuchsaufbau doch sehr wahrscheinlich zu sein. Die Schwierigkeit wäre natürlich beim Tunneleffekt, den Zielort auf einen bestimmten, aber weit entfernten Punkten zu lenken. Aber dies ist vielleicht keine prinzipielle Schwierigkeit (oder doch?), sondern bloß noch nicht vorhandenes Know How. Zudem glaube ich nicht, daß die Quantenphysik im heutigen Stand wirklich der Weisheit letzter Schluß ist.

Norbert said...

@colorspace
...Schade :), das Doppelspaltexperiment scheint aber einfacher zu sein. Wär interessant, in welchem Rahmen so etwas liegen würde...

-- Hmm, Doppelspaltexperimente verkaufst du sicher nicht. Interferenz und drum rum lässt sich einfach machen. www.spektrum.de/artikel/874881 mit Laserpointer 1 € bei ebay und Pol.-Folie aus deiner Sonnenbrille oder von einer def. LCD-Anzeige.

-- Oder meinst du single-photon am Doppelspalt? Tja, darum meine ursprüngliche Frage. Wenn ich da einen Preis schätzen soll müsste ich ins Blaue raten, da gibts siche 1000 Sachen die man wissen muss. 10.000 Stk / J.? Materialkosten: Gepulster Laser mit Regelung 5€, APD mit Temp.-Kontrolle und gating vom Laser her 15 € (IR-Interferenzfilter). Faserkopplung f. Laser wegen Delay zur APD 5€?? Zählschaltung mit Display unabhängig von einem PC und Spannungsversorgung 10 €? +Krimskrams +Verpackung + Arbeit F&E (Zulassungen..) +Miete Essen Leben Steuer und 10.000 Verrückte die das dann Kaufen sollen. Zusammen 99,90€? Nicht zu vergessen, der 24h Service um den Leuten am Telefon nochmals alles zu "erklären". :-))
Ich hab den dumpfen Verdacht, daß das ein Minusgeschäft werden würde.
Norbert

Norbert said...

@...Und womöglich mit anderen Experimentatoren, die sich untereinander nicht kennen,...

Das würde dann echt schwierig. Dreifachblindversuch ;-). Und sollte einer von einem UFO entführt werden, würden es die Anderen wahrscheinlich nie erfahren. :-(

colorspace said...

@norbert: Ich hab den dumpfen Verdacht, daß das ein Minusgeschäft werden würde.


Besonders wegen dem Punkt "Essen", vermute ich. Aber 99,90€ scheint einfach viel zu billig für ein richtiges Doppelspaltexperiment. Überleg Dir mal, für was für einen Unsinn oft 5000€ auf den Tisch gelegt werden.

@norbert: Das würde dann echt schwierig. Dreifachblindversuch ;-).

Wieso? Mit Hilfe des Internets würde das schon gehen. Und wegen der UFO Entführung: das ist doch das eigentliche Ziel der Operation, wäre dem also nicht abträglich.

Andreas said...

@collorspace: Hier ließe sich einwenden, daß sich das "Gedächtnis" im Raum befinden könnte (oder in der Umgebung des Schirms), und das der ganze Versuch mit einem völlig neuem Aufbau an anderem Ort stattfinden müßte.

Genau das wären einige der Hypothesen, die man damit zu testen versuchen könnte.

(1) Ein Experiment am gleichen Ort erlaubt zu testen ob es soetwas wie eine "Gedächtnisfunktion" die nur in der Raumzeit angeheftet ist und die gewissermassen "mitzählt", wieviele Teilchen wann und in welche Richtung von einem ganz bestimmten Punkt aus ausgesendet wurden.

Ähnlich wie die Felder und Potentiale des Elektromagnetismus wäre dieses "Gedächtnispotential" zunächst natürlich nur ein rein mathematisches Konstrukt, dessen physikalische Bedeutung sich erst durch messbare Folgeerscheinungen manifestiert - eben den Interferenzstreifen.

Ein Experiment an verschiedenen Orten jedoch zu exakt gleichen Zeiten und mit sonst exakt gleich präparierten Teilchen könnte villeicht soetwas wie "Interferenz entlang der Zeitachse" feststellen, aber vielleicht keine Interferenz entlang der Raumdimensionen.

Experimente an verschiedenen Orten zu verschiedenen Zeiten mit der gleichen oder auch verschiedenen Quelle wären natürlich auch ganz interessant.

colorspace said...

@andreas:

Dem kann ich nur zustimmen. Sobald nun norbert das Doppelspaltexperiment als Baukasten herausgibt, können wir mit dem Experimentieren beginnen! :)

Norbert said...

@...den Baukasten herausgibt... und ...zu billig...
Kein Problem: Überweise mir die 5000€, ich kauf mir dann bei Hamamatsu ein fertiges PMT-Modul und schicke es dir. Hehe.

Ich denke die "richtigen Unternehmer" rechnen anders, nämlich auf Umsatzmaximierung. ZB.: 10.000 x 99,99 = 1000.000 >> 1 x 5000 = 5000. Ich hab Hunger und werde meine Wfkt jetzt dort kollabieren lassen. Wenn du dort interferieren magst seh ich dich dann, wenn du dann auch kollabierst kannst du ein Joghurt haben...

@Zum Thema
Vielleicht war das der Hintergedanke zur UFO-Frage? 1 X Spiegelinterview = 100.000€? (Ich habe da leider auch keine Erfahrung.)

@Colorspac , Andreas
Wenn die Wahrscheinlichkeitsfunktion (noch vor der Ankunft des Photons!!!!) mit sich selber hinter den 2 Spalten interferiert ( obwohl sie gar keine Welle sondern nur eine räumliche Wahrscheinlichkeisfunktion ist {Wie kommt das Photon eigentlich durch die P=0 Knoten durch?}), wie geht das dann ohne Energie, wie wird die Information hingebracht? Und wenn ich statt 2 (einer würde eigentlich reichen, oder! Hallo? Beugung => Interferenz) 10.000 Spalte verwende und die "Möglichkeit" muß die zuerst "finden" und "berechnen" also logischerweise schnell mal durch das ganze Universum spazieren (!?) wie soll das gehen?
Puuuuh.

p.s.:
Ein Laser mit 300pS Impuls (geschätzt) hätte ich jetzt, reicht das?

Andrea said...

Und die UFOs, die ich rief…;-) Das Doppel-Doppelspalt-Experiment ist noch viel besser, da kommt man so richtig ins Grübeln. Man läßt jeweils eins von zwei verschränkten Teilchen durch einen Doppelspalt wandern und registrieren; dann überschläft man in aller Ruhe die Entscheidung, ob man den in entgegengesetzter Richtung davonfliegenden Teilchen auch einen Doppelspalt in den Weg stellen möchte oder nicht. Davon, was mit dem zweiten Teilchen passieren wird, scheint abzuhängen, was mit dem ersten Teichen schon passiert ist. Man ist ja einiges gewöhnt, aber so schlimm ist es zum Glück doch nicht. Aber wie ist es ganz genau? Immer dasselbe: Hinter jeder halbwegs beantworteten Frage tauchen wenigstens zehn neue auf.

Andreas said...

@ andrea Davon, was mit dem zweiten Teilchen passieren wird, scheint abzuhängen, was mit dem ersten Teichen schon passiert ist.

Andrea, ich würde dies etwas anders formulieren. Das erste Teilchen ist ja schon am Schirm registriert, während das Zwillingsteilchen noch unterwegs ist. Bloss können wir uns noch kein Bild davon machen, wie wir diesen einen Punkt interpretieren sollen.

Nehmen wir an, wir haben eine groessere Anzahl, zB 1000 Photonenpaare im Doppel-Doppelspalt Experiment ausgesandt. Jeweils eines der beiden Zwillinge wurde bereits registriert, während das andere Zwilling noch gemütlich im Weltraum dahinfliegt. Also 1000 Punkte sind auf dem Schirm vermerkt, während die anderen 1000 (die Zwillinge) noch unterwegs sind.

Frage: Welches Bild können wir uns von diesen 1000 Punkten machen?
Antwort: Noch gar keines, solange man nicht auch die Zwillinge registriert hat. Wir sehen bloss einen Haufen schwarzer Punkte, durchnumeriert von 1 bis 1000.

Wenn wir uns aber ein Jahr später dann entscheiden, zB 500 von den anderen 1000 immer noch im Weltraum dahinfliegenden Zwillingsteilchen doch zu registrieren (also genau ein Wheeler'sches Delayed Choice Experiment durchführt), UND es uns gelingt eine Zuordnung zum jeweils ersten Teilchen zu machen (dies kann zB durch eine genaue Zeitmessung erreicht werden, bei der man einfach die durchnumerierten Teilchen aufgrund der genau gemessen Flugzeit einander zuordnet), DANN können wir genau und nur diejenigen 500 Punkte auf dem ersten Schirm identifizieren, die zu denjenigen gehörigen, die bei der zweiten Messung nach einem Jahr registeriert wurden. Und genau und nur von diesen können wir uns jetzt ein Bild machen. Wenn man nur diese anschaut, erkennt man dann die Interferenzstreifen. Aber ohne das Wissen welche Zwillinge nach einem Jahr registriert wurden, kann man nichts erkennen.

Andrea said...

Tut mir leid, aber es war mir schon klar, daß die spätere Messung das Ergebnis der früheren nicht wirklich beeinflußt, sondern daß es nur auf den ersten Blick so scheint („so schlimm ist es zum Glück doch nicht“). Ändert sich etwas, wenn man versucht, nicht nur 500, sondern möglichst alle Zwillinge zu registrieren und zuzuordnen?

colorspace said...

@norbert: @...den Baukasten herausgibt... und ...zu billig...
Kein Problem: Überweise mir die 5000€, ich kauf mir dann bei Hamamatsu ein fertiges PMT-Modul und schicke es dir. Hehe.


Hoppla. Ich wollte mich eigentlich als kostenloser Beta Tester anbieten. :) Ob sich ein Laser für Doppelspaltexperimente eignet? Ich hoffe, Du verwechselst da nichts... vielleicht lies doch erst mal die Bücher... :) Können wir nicht wieder über UFO's reden?

Andreas said...

@andreas: Ändert sich etwas, wenn man versucht, nicht nur 500, sondern möglichst alle Zwillinge zu registrieren und zuzuordnen?

Nein, es würde sich gar nichts ändern (vorausgesetzt es gäbe so gute Detektoren, die wirklich alle Photonen registrieren können, also kein detection loophole aufweisen).

Dann wären eben alle ausgesandeten Teilchen Teil des boebachteten Interferenzbildes.

Gruss --Andreas

Norbert said...

@UFOs na klar
Hier ist grad ein toller Sonnenuntergangshimmel. Am Horizont schichtenweise Rot,Orange,Gelb,Grün,Blau,Violett und kein UFO weit und breit. Nicht mal einer dieser obligatorischen Kondensstreifen. Die Astronomen werden sich freuen, die Stratosphäre ist wie leergefegt.

Vielleicht sind wir so dumm, daß wir für die UFOs sowas wie Ameisen sind und ein ausserirdischer Diplomand hatte 1947 grad mal ein paar Proben aus dem Biotop Erde entnommen und jetzt ist wieder Ruhe.

colorspace said...

@andreas:(1) Ein Experiment am gleichen Ort erlaubt zu testen ob es soetwas wie eine "Gedächtnisfunktion" die nur in der Raumzeit angeheftet ist und die gewissermassen "mitzählt", wieviele Teilchen wann und in welche Richtung von einem ganz bestimmten Punkt aus ausgesendet wurden.

D.h., moment mal. Wenn Du die "Gedächtnisfunktion" auch dann testen möchtest, wenn sich Interferenz bereits bei einem einzigen Photon zeigt, dann läuft dies auf einen deterministischen Erklärungsversuch des quantenmechanischen Zufalls hinaus.

Dazu ist zu sagen, daß dies kein Einwand gegen die weiter oben beschriebene Argumentation darstellen würde, denn die speziell menschliche Fähigkeit, die Realität des subjektiven Farberlebens zu erkennen, kann ja nicht auf einer Gedächtnisfunktion beruhen, wie hoffentlich offentsichtlich ist. Wenn nicht, dann kann dies diskutiert werden.

Das ist allerdings kein Beweis dafür, daß der quantenmechanische Zufall wirklich Zufall ist, und man könnte sich z.B. Fragen, ob denn die obige nicht-deterministische Erkenntnis sich wirklich auf physikalische Ereignisse auswirkt. Wenn nicht, dann gäbe es einen Dualismus von Determinismus und Nicht-Determinismus, und das widerspricht dem Grundgedanken des Determinismus. Zudem gibt es da noch andere Argumente, die ich aber hier nur bei gegebenem Interesse ausführen würde. Wenn überhaupt.


@Andrea: Doppel-Doppel-Spalt Experiment

Genau, diese scheinbare Rückwirkung verdeutlicht, daß es hier um mehr als Zufall geht, nicht nur um theoretisch möglichkeit,

Ich meine, nach der ersten Messung ist die Verschränktheit oft aufgelößt, je nachdem was wie gemessen wird. Aber diese scheinbare Rückwirkung verdeutlicht, daß es hier um mehr als Zufall geht, nicht nur um theoretische/statistische Möglichkeit, sondern auch um nicht-raümliche (oder über-raümliche Verbindung), sowohl in der Verschränkung, wie auch in der Interferenz, und ganz grundsätzlich in der Quanten-Wahrscheilichkeits-Funktion. Soweit ich verstanden habe.

Norbert said...

@colorspace
...die Realität des subjektiven Farberlebens zu erkennen...

Vielleicht habe ich das von dir jetzt falsch verstanden, aber wieso Realität?

Wenn ich sage "das ist Grün", dann stimmst du mir sicher zu, aber doch nur, weil dir das als Kind eingebläut wurde. Könnte aber gut sein, daß du "Rot" siehst. Ich wüsste kein Messverfahren das das widerlegen könnte. Wäre das "Sehen" bei allen Menschen "GRÜN" wäre das dann nicht objektiv, also eine verborgene Gesätzmässigkeit? Und wer soll das entscheiden?

Norbert said...

p.s.:
1. Wenn ich zugebe, daß ich "objektiv" sehe, bin ich dann eine Maschine?
2. Wenn ich zugebe, daß ich "subjektiv" sehe, lebe ich dann in meinem "eigenen Universum"?
Auf jeden Fall könnte das erklären, warum manche Leute von UFOs entführt werden und ich nicht. Ein Astronom oder Physiker in dessen Universum es keine UFOs gibt, kann auch nicht entführt werden. Pech gehabt. Und der Ungläubige hat keine Möglichkeit die Version des Gläubigen objektiv zu prüfen.

Das ist so verworren wie die Quantenphysik.

Andreas said...

@colorspace: D.h., moment mal. Wenn Du die "Gedächtnisfunktion" auch dann testen möchtest, wenn sich Interferenz bereits bei einem einzigen Photon zeigt, dann läuft dies auf einen deterministischen Erklärungsversuch des quantenmechanischen Zufalls hinaus.

Das ist genau der springende Punkt. Ob es tatsächlich auf einen deterministischen Erklärungsversuch hinausläuft oder hinauslaufen muss, sei erst mal dahingestellt. Natürlich hängt dies von der Konstruktion der Gedächtnisfunktion ab, die ja vorläufig noch hypothetischen Charakter hat.

Aber ich würde zuerst mal versuchen, folgende Fragestellung anschauen: Bekanntlich lautet der heute anerkannte Standpunkt ja, dass es keine verborgenen Variablen gibt, die erklären könnten, wo ein Teilchen auftrifft, es sich also beim Zufall um einen wirklich objektiven Zufall handelt, und nicht um ein Unwissen unsererseits handelt. Das scheint mir das bleibende Ergebnis der experimentellen Untersuchungen der letzten Jahrzehnte zu sein (Stichwort: ein lokal realistisches Weltbild ist nicht haltbar).

Aber bedeutet dies automatisch, dass dies auch für unsere hypothetische Gedächtnisfunktion gelten muss?

Man kann sich ja eine Funktion ausdenken, die eben nicht lokal oder realistisch ist, aber trotzdem Aussagen macht über das Auftreten des nächsten Teilchens.

Oder aber man beweist, dass eine solche Funktion ganz prinzipiell nicht möglich ist.

Norbert said...

@colorspace Wegen der Frage zum Tunneleffekt

Ist der "Bahnwechsel" eines Elektrons im Atom auch ein zeitloser Tunneleffekt? Oder gibt es da eine schöne Theorie dazu? Wenn ja, wäre das der Beweis, daß ein Photon nicht monochromatisch sein kann. Wie lang wäre dann ein Photon? Und wenn es einen zeitlosen Tunneleffekt gäbe, wäre das Photon unendlich lang und dann bräuchte ich zwar die Wahrscheinlichkeitsfunktion nicht mehr, die Photonen dürften selber interferieren, aber ich hätte jetzt keine Korpuskel mehr. :-(

@Andreas
Mich stört mehr, daß es für den quantenmechanischen Zufall keine Grundlage gibt. Mit dem Zufall lässt sich zwar das Gedächtnis wegerklären, aber wenn ich einen Fotostrom zB. hernehme, dann weiss ich soundsoviel thermisches Rauschen durch Gitteratome und soviel Schrotrauschen von den Ladungsträgern... Aber vor der Interferenz gibt es ja die Beugung an den Spalten und dafür gibt es meines Wissens nur eine hübsche geometrische Theorie. Wer legt jetzt die Rauschflugrichtung eines Photons fest, daß durch den Spalt exakt auf eine Dunkelzone lossteuert? Hi. Ich mag Rauschen, es macht sowas wie Physikalische Demokratie, aber die Wechselwirkung wüsste ich trotzdem gerne. Wohlgemerkt, ein solo Photon!

Andrea said...

@ Andreas, Doppel-Doppelspaltexperiment
Ja ja, das klingt im ersten Moment schon einleuchtend; mich irritiert dabei nur eben eins: Solange ich die Zwillinge nicht registriere, sehe ich für die ersten 1000 Teilchen ein einheitliches graues Bild. Würde ich aber mit idealen Geräten sämtliche Zwillinge registrieren, würde ich demnach für die gleichen ersten 1000 Teilchen statt des grauen Bildes auf einmal Interferenzstreifen sehen. Solange man aus der Menge der 1000 Punkte nur eine ganz bestimmte Auswahl betrachtet, kann ich mir leichter vorstellen, daß plötzlich das Interferenzbild aus dem Einheitsgrau hervortritt; daher meine Frage. Vielleicht muß ich die entsprechenden Seiten im „Schleier“ noch gründlicher lesen.

colorspace said...

@andreas:Man kann sich ja eine Funktion ausdenken, die eben nicht lokal oder realistisch ist, aber trotzdem Aussagen macht über das Auftreten des nächsten Teilchens.

Ich glaube, im Kontext der heutigen Quantenphysik könnte man sich solch eine Funktion ausdenken. Sie müßte wohl insbesondere nicht-lokal sein.

Es gibt ja auch Theorien, daß wir mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in einer Computersimulation einer fortgeschrittene Zivilasation leben, und die könnte uns natürlich alles simulieren, was sie will. Z.B. der Philosoph David Chalmers hat öffentlich gesagt, er persönlich würde diese Wahrscheinlichkeit in der Größenordnung von, ich glaube, 30% ansiedeln.


@andreas: Oder aber man beweist, dass eine solche Funktion ganz prinzipiell nicht möglich ist.


Das ist das, was ich oben im Kontext des menschlichen Bewußtseins getan habe. (Forsch ausgedrückt.) (Nicht das ich das Copyright auf solche "Beweise" hätte... :) ).

colorspace said...

@norbert:Vielleicht habe ich das von dir jetzt falsch verstanden, aber wieso Realität?

Einfach weil wir wissen, daß wir tatsächlich Farben sehen, und uns das nicht bloß einbilden. Habe ich Deine Frage verstanden?

@norbert:Wenn ich sage "das ist Grün", dann stimmst du mir sicher zu, aber doch nur, weil dir das als Kind eingebläut wurde. Könnte aber gut sein, daß du "Rot" siehst. Ich wüsste kein Messverfahren das das widerlegen könnte.

Genau, deswegen wird es "subjektiv" genannt. Aber nicht "subjektiv" im Sinne von "bloß eine Meinung", sondern im Sinne von "aus der Sicht eines bewußten Beobachters".

@norbert:Wäre das "Sehen" bei allen Menschen "GRÜN" wäre das dann nicht objektiv, also eine verborgene Gesätzmässigkeit? Und wer soll das entscheiden?

Das wissen wir nicht.

@norbert:1. Wenn ich zugebe, daß ich "objektiv" sehe, bin ich dann eine Maschine?

Du bist keine Maschine, ganz egal was Du zugibst. :)

@norbert:2. Wenn ich zugebe, daß ich "subjektiv" sehe, lebe ich dann in meinem "eigenen Universum"?

Das ist eine andere Frage. Du siehst auf jeden Fall subjektiv, in dem Sinne, daß die Farben die Du siehst, 'Deine' Farben sind. Ich sehe Deine Farben nicht.

@norbert:Und der Ungläubige hat keine Möglichkeit die Version des Gläubigen objektiv zu prüfen.

In diesem Falle schon, denn du weißt ja, daß Du Farben siehst. Das ist kein Glaube, keine Theorie, und keine logische Schlußfolgerung, sondern direkte Beobachtung.

Norbert said...

@...Es gibt ja auch Theorien, daß wir mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in einer Computersimulation einer fortgeschrittene Zivilasation leben...
Wenn ich mich recht erinnere (Ist lange her) gabs zu dem Thema sogar einen Spielfilm vom Fassbinder.

@colorspace
Ich denke schon, daß du mich richtig verstanden hast. Um das Subjektive zu retten, hast du es eben willkürlich über das Objektive gestellt. Ich könnte aber auch einen Computer so programmieren, daß er immer behauptet er sehe alles subjektiv und er lebe. Wenn ich hier am Labortisch sitze ist alles durchgängig objektiv, vom Photostrom bis zur Voltmeteranzeige. Wenn ich über Sinneseindrücke rede muß der Physiker passen. Gefährlich wird es, wenn sich die Hirnforscher dann gezwungen sehen, den Menschen als Maschine darzustellen. Ist gerade wieder modern. Der Schritt zum unwerten Leben ist dann wieder nur noch klein. Drum bleib ich auch lieber bei meiner subjektiven Weltanschauung. Also jedem sein UFO! In unserer Stadt hatten wir mal einen Vortrag eines Verhaltensforschers (Der Nachfolger auf dem Stuhl des Lorenz in Person) Der Arme wand und drückte sich. Eine Maschine wollte er auch nicht sein ;-), aber seine Modelle waren Maschinen, weil er sonst nicht forschen könne. Im Klappentext von Einsteins Schleier steht ein Zitat von A.Z.: "...Die Welt ist alles, was der Fall sein kann."
Die Quantentheorie als Grundlage der Freiheit und des freien Willens? Und nicht zu vergessen: Wer solche Sätze schreibt muß auch an UFOs glauben. Logisch oder? Grins. Mir soll es recht sein, her mit der Wahrscheinlichketsfunktion, ich setze mir einfach jeden Tag meine Anfansbedingungen :-O.

Norbert said...

p.s.:
@Klappentext
Drum solltet ihr Schutzumschläge auch nie wegwerfen!!!

peter said...

@UFOs und so
und heutige Zeitungsmeldung "Menschheit bedroht sich selbst" zum Bericht des Weltklimarates

Sollten demnächst UFOs gesichtet werden, könnte das ein ein Zeichen dafür sein, dass sich das mit dem Klima für uns Menschen nicht mehr ausgeht.

Welcher außerirdische Schöpfer würde zulassen uns mehrere Millionen Jahre zu "entwickeln" um dann mitanzusehen, dass in ein paar hundert Jahren alles vorbei ist...

Aber vielleicht ist das ja das genetische Programm (der Grund) aller Raumfahrender Außerirdischer...
: (

Norbert said...

@peter
...Welcher außerirdische Schöpfer würde zulassen ...

Unserer natürlich. Wir haben den freien Willen, darum sind jedem Schöpfer die Hände gebunden, das verhindern auch schwache Momente wie in Sodom und Gomorra (musste tatsächlich nachschauen, wie man das schreibt) nichts. Siehe oben, Quantentheorie + Kopenhagen. Danke Niels.

...Aber vielleicht ist das ja das genetische Programm (der Grund) aller Raumfahrender Außerirdischer...

Ja klar doch bei allen Göttern der Westgalaxie; Raumzigeuner! Und auf den angewärmten Planeten kommen die Saurier wieder zurück oder die UFOs warten einfach, bis wir den Siedlungsraum wieder freigemacht haben. Aus einschlägigen Berichten geht ja hervor, daß die immer wieder heisse wüstenähnliche Gegenden bevorzugen. ;-))

Andrea said...

@ Ergänzung zum Doppel-Doppelspalt-Experiment
Nochmal nachgelesen/nachgedacht. Glaube eher nicht, daß es um die Unvollkommenheit der Detektoren geht. Es kann wohl immer nur eine Auswahl der Teilchen sein. Ich war dauernd davon ausgegangen, daß verschränkte genau entgegengesetzt davonfliegende Teilchen immer auch beide durch den jeweiligen Doppelspalt gehen würden oder nicht. Vielleicht war das der Irrtum.

colorspace said...

@andrea: daß plötzlich das Interferenzbild aus dem Einheitsgrau hervortritt

Nur mal so nebenbei gefragt: Bezieht sich dies speziell auf das Doppel-Doppelspaltexperiment? Denn beim "normalen" Doppelspaltexperiemnt liegen doch, soweit ich mich an die Darstellungen erinnere, die meisten Interferenzstreifen außerhalb der Bereiche, die beim Öffnen nur eines Spaltes beleuchtet werden.

Andreas said...

@andrea: Solange ich die Zwillinge nicht registriere, sehe ich für die ersten 1000 Teilchen ein einheitliches graues Bild. Würde ich aber mit idealen Geräten sämtliche Zwillinge registrieren, würde ich demnach für die gleichen ersten 1000 Teilchen statt des grauen Bildes auf einmal Interferenzstreifen sehen. Solange man aus der Menge der 1000 Punkte nur eine ganz bestimmte Auswahl betrachtet, kann ich mir leichter vorstellen, daß plötzlich das Interferenzbild aus dem Einheitsgrau hervortritt; daher meine Frage. Vielleicht muß ich die entsprechenden Seiten im „Schleier“ noch gründlicher lesen.

Andrea, jetzt hast Du Dir selbst genau die richtige Frage gestellt, die Dich im Verständnis weiterbringen wird. Aber es dürfte nicht reichen den "Schleier" nochmals gründlicher zu lesen, sondern da muss Du Dir schon auch den "Spuk" reinziehen, wo es ja unter anderem um verschränkte Teilchen, deren Korrelationen, Koninzidenzen etc. geht.

Im Doppel-Doppel-Spaltexperiment sind ja die Zwillinge jeweils paarweise verschränkt. Das bedeutet im Grunde für uns, dass man -um überhaupt etwas aussagen zu können- sich auch die Zusammenhänge zwischen den Auftreffpunkten der Teilchen an beiden Schirmen anschauen muss. Im Fachjargon spricht man von Koinzidenzen und Korrelationen...

Wenn man nur die Information auf dem ersten Schirm analysiert, ohne auch die Information die im Resultats am zweiten Schirm enthalten ist in Betracht zu ziehen, dann kann man daraus kein Interferenzmuster erkennen. Das ist völlig richtig.

Aber wenn man auch die Korrelationen zwischen den Teilchenzwillingen in Betracht zieht, dann kann man das Interferenzmuster erkennen bzw erechnen. Es wird nur etwas komplizierter.

Ein einfacher, diskreter Fall ist ja im Spuk vorgestellt, nämlich der Fall wo ein Photon entweder horizontal oder vertikal polarisiert ist.

Hier ist die Situation etwas komplizierter, da es sich beim Auftreffort der Teilchen ja um kontinuierliche Variablen handelt.

Aber vom Prinzip her ist die Situation genau dieselbe und daher ganz einfach zu verstehen: Das Interferenzmuster ensteht erst durch eine Verrechnung der Auftreffpunkte am ersten Schirm mit dem Resultat des Experimentes, also der Auftreffpunkte der jeweiligen Zwillinge, am zweiten Schirm.

Einige Stichworte die in diesem Zusammenhang relevant sind: EPR, Bell Theorem, Korrelation, Konizidenzen.

Andreas said...

Noch ein kleiner Nachtrag zur Aussage:

Hier ist die Situation etwas komplizierter, da es sich beim Auftreffort der Teilchen ja um kontinuierliche Variablen handelt.

Wenn man nochmals darüber nachdenkt, ist die Situation doch nicht viel komplizierter als im Beispiel mit der Polarisation. Ein Teilchen kann ja auch irgendwo zwischen 0 und 90 Grad polarisiert sein, es handelt sich also auch hier um eine kontinuierliche Variable.

Somit ist der Fall der Polarisation, so wie er im Spuk dargelegt wird, im Grunde doch sehr ähnlich wie das hier betrachtete Doppel-Doppelspalexperiment, nur das man hier Auftreffort statt Polarisation, also ledglich eine andere Eigenschaft des Teilchens vor sich hat.

Also: Im wesentlichen geht es darum die Korrelationen anzuschauen, Koinzidenzen zu zählen, und das Belltheorem anzuwenden. Eine hübsche Aufgabe im ersten Studienabschnitt Physik, um das Verständnis im Detail zu fördern.

Norbert said...

@colorspace
..die meisten Interferenzstreifen außerhalb der Bereiche, die beim Öffnen nur eines Spaltes beleuchtet werden..
Nö, habe extra nochmals in meinem Physikbuch nachgeschaut. Die Beugungs.- und Interferenzmaximas am Einzelspalt modulieren das Interferogramm des Doppelspaltes. Wo vorher kein Licht war ist nachher auch keines.

Wie Oben schon gesagt braucht es für den Einphotonenversuch ohne Verschränkungsexperimente nicht unbedingt einen Doppelspalt. Sogar eine Kante oder Blende würde reichen. ;-)

Andrea said...

Ein Spuk-Exemplar habe ich auch...Also werde ich mal wieder ein bißchen spuken gehen und dabei hoffentlich erleuchtet werden.

Norbert said...

@andrea
Das wird dir nichts nützen, weil der A.Z. das einfach Übersprungen hat und die Beschreibung im Text ist nicht falsch aber etwas unvollständig. Allerdings kannst du auf Bild 1 erkennen, daß die Messung links und rechts bis zum 1. Beugungsminimum des Einzelspaltes gemacht wurde.

Norbert said...

@andrea
Bist du Astronomin, daß du (im Nebel/hi) 17P/Holmes suchtest?

Das wäre doch der ideale Job um gleichzeitig nach UFOs Ausschau zu halten. ( Berufspiloten fallen dafür inzwischen aus. Autopilot und mit Fluggästen schwatzen... ) Wie sieht die UFO-Statistik unter den Astronomen aus (Nur Sichtungen ohne Entführungen. Hi.)?

Norbert said...

Hoppala
...links und rechts bis zum 1. Beugungsminimum des Einzelspaltes gemacht wurde...
Das Bild 1. soll laut Buch mit einem Gitter mit g=100nm gemacht worden sein. Die Beugung müsste dann z.B. von einer Blende oder so kommen. Aussehen würde es aber gleich, wenn beim Doppelspalt Staltbreite a und Spaltabstand d aufeinander abgestimmt würden. Für sowas wie Bild 1 bräuchte man dann etwa d/a=4. :)

colorspace said...

@norbert

In meiner Version von Einstein's Spuk zeigt Bild 1 ein Neujahrskonzert des Wiener Musikvereins. :)

Es scheint überraschend schwierig, eine brauchbare Darstellung der Interferenz im Vergleich zur Streuung bei einem einzigen Spalt zu finden, alles mehr oder weniger handgemalt. Und meine Physikkurse sind einfach zu lange her.

colorspace said...

Also, ich meine, daß zufolge der Ausführungen von Physiklehrern und/oder -professoren die Wellenfunktion auch in sehr großen Abständen ungleich Null ist, daß dies auch auf das Doppelspaltexperiment zutrifft, und keine Entsprechung in klassischen Überlegungen hat. Beim "Kollaps" der Wellenfunktion (und ähnlichem) hat dies sofortige Auswirkung auf die Wellenfunktion unabhängig von der Lichtgeschwindigkeit.

Stimmt dies denn nicht?

Norbert said...

@colorspace
-- Sorry ich meinte Bild 1 in Einsteins Schleier.

-- Ich habe hier das Physikbuch vom Tippler ISBN 3-86025-122-8, da ist ein schönes Bildchen drin. Der Formalismus ist etwas gewöhnungsbedürftig, entweder denken die Engländer ewas anders oder Physiker optimieren anders als die Techniker. Das Kapitel Interferenz ist aber vorbildlich gemacht.

-- und keine Entsprechung in klassischen Überlegungen hat...
Falsch. Bei gr. Teilchenzahl muß wieder das klassische Bild erscheinen. Die klass. Beugungsfigur ist auch nicht begrenzt. Drum reicht auch eine Kante.

--
Beim "Kollaps" der Wellenfunktion (und ähnlichem) hat dies sofortige Auswirkung auf die Wellenfunktion unabhängig von der Lichtgeschwindigkeit.

Du meintest wohl auf die Teilchen. Na und? Die Wahrscheinlikeiten gelten auch für die Beugungsfiguren. Wegen der Geschwindigkeit hatte ich weiter oben schon reklamiert. Die möglichen Landeplätze müssen schon vorher fixiert sein. Entweder ist die "Berechnung" schneller als das Licht oder der "Rechner" sieht sich schon mal das Universum vorher (sehr!) genau an. Eben spukhaft.
:-P

Norbert said...

p.s.: Habe mal kurz bei Wikipedia.de vorbeigeschaut. Der Artikel "Doppelspalt" hat jetzt auch ein schönes Bildchen drin. :-)

peter said...

Hat man das Doppelspaltexperiment eigentlich schon mit Schallwellen durchgespielt?
Kann es sein, dass das Interferenzmuster unterschiedliche "Zeitschichten" darstellt? (So wie die Schalen einer Zwiebel die durch diesen Doppelspalt wandern würden)
Kann es sein, dass wir zwischen der "sichtbaren" Welt (+1) und der "nicht sichtbaren" Welt (-1) oszillieren.
Kann es sein, dass sich die Zeit einmal nach vor (+1) und einmal nach hinten (-1) bewegt, wir aber nur +1 wahrnehmen. (Vergleichbar mit dem umgedrehten Fahrrad dessen Reifen man mit einem Stöckchen regelmäßig einen Schwung gibt)
Wann immer wir sehen, kollabiert dann jede Lichtwelle die in unser Auge gelangt?
Wenn eine Welle kollabiert, ist das dann so wie bei einer Metallkugel die an eine andere Metallkugeln prallt wobei erstere ruhig hängen bleibt? Ergibt das dann die Farbe?
Gilt das Doppelspaltexperiment auch für das Augenpaar?
Vielleicht bringen "falsche Fragen" richtige Antworten oder richtige Fragen... ansonsten nix für ungut : )

colorspace said...

@norbert: Falsch. Bei gr. Teilchenzahl muß wieder das klassische Bild erscheinen. Die klass. Beugungsfigur ist auch nicht begrenzt. Drum reicht auch eine Kante.

Mein Mißverständnis wahr da die Annnahme, daß wenn nur ein Spalt offen ist, der Teilchencharakter zum Tragen käme, und daß es bei diesem kaum Beugungeffekte gäbe. Insbesondere mit unbegrenzten Beugungseffekten ist mir dann noch nicht klar, ob man für diese bereits den Wellencharakter zur Erklärung anführen muß. Danke jedenfalls für diese Aufklärung.

Wenn also die (Quanten-)Wellenfunktion im Doppelspaltexperiment "bloß" das "normale" Wellenverhalten wiederspiegelt, dann wäre wohl meine nächste Frage, wie dann der "normale" Wellencharakter den Tunneleffekt erklären kann. Aber auf jeden Fall habe ich hier schonmal was gerlernt. :) Andrea hat dann wohl recht, daß es erst beim Doppel-Doppelspaltexperiment so richtig interessant wird. Aber da muß ich erst noch mehr lesen... ;)

Zudem legt dies dann nahe, daß dann beim Doppelspaltexperiment auch die entfernteren Landeplätze lediglich mit Lichtgeschwindigkeit erreicht werden. Allerdings gibt es beim Tunneleffekt dieses zu vermelden, Zitat von newscientist.com, 17.8.2007:

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Günter Nimtz and Alfons Stahlhofen of the University of Koblenz, Germany, have been exploring a phenomenon in quantum optics called photon tunnelling, which occurs when a particle slips across an apparently uncrossable barrier. The pair say they have now tunnelled photons "instantaneously" across a barrier of various sizes, from a few millimetres up to a metre. Their conclusion is that the photons traverse the barrier much faster than the speed of light.
-----

@norbert: Du meintest wohl auf die Teilchen.

Nein, auf die sogenannte Wellenfunktion (zumindest wohl in der Kopenhagen-Interpretation), die natürlich ihrerseits das (wahrscheinliche und/oder statistische) Verhalten der Teilchen beschreibt.

@norbert:Wegen der Geschwindigkeit hatte ich weiter oben schon reklamiert. Die möglichen Landeplätze müssen schon vorher fixiert sein. Entweder ist die "Berechnung" schneller als das Licht oder der "Rechner" sieht sich schon mal das Universum vorher (sehr!) genau an. Eben spukhaft.

Genau. Dies legt eigentlich nahe, daß dem eine Art bereits existierendes Feld zugrunde liegt, ähnlich dem Gravitationsfeld. Aber das Gravitationsfeld breitet sich wohl nur mit Lichtgeschwindigkeit aus, und besteht (zum. möglicherweise) selbst aus Partikeln. (Ich wünschte, ich würde mich an all das noch besser erinnern.) Ich glaube dies Sicht kommt in gewisser Weise in der Bohmschen Interpretation zum Tragen (Bohm & Hiley, "The Undevided Universe").

Norbert said...

@Peter
...Hat man das Doppelspaltexperiment eigentlich schon mit Schallwellen durchgespielt?...
Klar doch, da ist nichts Geheimnisvolles, beim Einzelspalt gibt es ein Beugungsmuster und beim Doppelspalt interferieren eben die beiden Muster der Einzelspalte.

Der Hammer ist doch:
1. Daß auch ein einzelnes Photon oder Teilchen mit sich selber Interferenz machen kann!
2. Bei Verschränkungen (angeblich) Information überlichtschnell übertragen wird.

Das ist das Problem





@colorspace
...ob man für diese bereits den Wellencharakter zur Erklärung anführen muß...
Denke schon. Irgendwie muß die Energie um die Ecke in den Kernschatten. An der Kante passiert etwas Geheimnisvolles.

...Tunneleffekt erklären kann...
Die Wahrscheinlichkeitsfunktion wird in der Barriere je nach Höhe nur abgeschwächt. Es tunneln nicht alle Teilchen zB. verzichten 9 und das 10. wird als Botschafter losgeschickt. ;-) Auf jeden Fall darf das Photon nicht monochrom sein (Bahnwechsel siehe Oben).



...erst beim Doppel-Doppelspaltexperiment so richtig interessant wird...
Bereits an der Kante. Der Hammer ist doch:
Daß auch ein einzelnes Photon oder Teilchen mit sich selber interferenz machen kann!


... "instantaneously" across a barrier of various sizes, from a few millimetres up to a metre...
Hmm, inzwischen gibt es kritische Stimmen, die sagen es handle sich um Mess.- oder Interpretationsfehler. (Aephraim M. Steinberg, UNI Toronto Canada)

... natürlich ihrerseits das (wahrscheinliche und/oder statistische) Verhalten der Teilchen beschreibt...
Natürlich erscheint mir das Ganze (die Theorie) nicht. Die Quantenmechanik ist ja bis heute eine Krücke, sie muß das Phänomen und das Objekt parallel leben lassen. Das statistische Verhalten nicht, nur das Resultat wird beschrieben (im Vorhinein!).

...Gravitationsfeld. Aber das Gravitationsfeld breitet sich wohl nur mit Lichtgeschwindigkeit aus, und besteht (zum. möglicherweise) selbst aus Partikeln...
Nach Einstein gäbe es aber leider gar kein Gravitationsfeld, es ist eine Täuschung. Das sei beim Magnetfeld auch so, habe ich mal wo gelesen, das sei ebenfalls "nur" ein relativistischer Effekt. Ist leider auch eine Bildungslücke im Tipler. :-(

peter said...

@1. Daß auch ein einzelnes Photon oder Teilchen mit sich selber Interferenz machen kann!

Und dass es einfach nur "Streustrahlung" ist, die mit sich interferiert?
Einen Laserstrahl kann ich ja auch "von der Seite" betrachten.
Laienhaft ausgedrückt...

Wenn ein Photon beim Doppelspaltexperiment weggeschossen wird, dann wird auf einen Spalt gezielt, oder?

peter said...

Ha, es gibt ein Mutterphoton und die Tochterphotonen tunneln davon und interferieren dann.
Oder so ähnlich.
Vielleicht gibt es sowas wie Zeitwellen? Dort wo die Wellen kollabieren da steht die Zeit und da kann das Photon instantly durchflutschen...

colorspace said...

@norbert: 2. Bei Verschränkungen (angeblich) Information überlichtschnell übertragen wird.
Das ist das Problem

Inwiefern "angeblich"? Inwiefern "Problem"? Eröffnet uns doch viele technische Möglichkeiten.


@norbert: An der Kante passiert etwas Geheimnisvolles.

Der Wellencharakter an sich etwas Geheimnisvolles?

@norbert: Die Wahrscheinlichkeitsfunktion wird in der Barriere je nach Höhe nur abgeschwächt.

Das ist doch aber nicht der "normale" Wellencharakter. Der wäre doch, daß die Welle zurückgeworfen wird.

@norbert: Hmm, inzwischen gibt es kritische Stimmen,

In der Quantenphysik doch nichts Neues... :) Jede der n Quanteninterpretationen hat (n-1) kritische Stimmen... ;)

@norbert: Die Quantenmechanik ist ja bis heute eine Krücke, sie muß das Phänomen und das Objekt parallel leben lassen.

Sooo, eine Krücke? ;) Klingt philosophisch...was ist denn Deine Philosophie?

@norbert: Das statistische Verhalten nicht, nur das Resultat wird beschrieben (im Vorhinein!).

Das statistische Verhalten im Sinne vom Verhalten auf dem Meßschirm... sonst wäre dein Einwand natürlich (oder von mir aus unnatürlich) berechtigt.

@norbert: Nach Einstein gäbe es aber leider gar kein Gravitationsfeld, es ist eine Täuschung.

Nach Colorspace ist so ziemlich alles eine Täuschung, denn es handelt sich in der Physik generell um Abstraktionen, die genausowenig existieren können wie eine mathematische Linie des Durchmessers Null.

Effektiv stellt sich eine solche Raumkrümmung als eine sich variierende Kraft dar, was ich naiv ein Feld nennen würde. Naiv, aber effektiv. ;)

colorspace said...

@Peter: Ha, es gibt ein Mutterphoton und die Tochterphotonen tunneln davon und interferieren dann.
Oder so ähnlich.


Das klingt direkt gut. Das Originalphoton bildet virtuelle Ableger die sich per zeitloser Tunnelung im Raume tummeln, und zur Interferenz führen. Die virtuellen Ableger sind mit dem Originalphoton verschränkt, so daß sich dieses dann zu gegebener Zeit für einen seine Ableger entscheiden kann und sich in diesen hinein teleportiert. Problem gelöst!

Andrea said...

@ 17P/ Holmes
Ich sammle Kometen nur zum Vergnügen, nach Hyakutake, Hale-Bopp und Ikeya-Zhang war 17P/ Holmes die Nummer 4. UFOs interessieren mich weniger, dafür hab´ich ein paar MoFis und natürlich die SoFi vom August 1999.
Über alles andere hier inzwischen Gedachte muß ich noch nachdenken.

peter said...

@colorspace
zwei Assoziationen:
1) der Eishockeypuck muss dort hinrutschen wo der andere Spieler sein wird.

2)Spiritus Sanctus a Patre et Filio:
non factus, nec creatus, nec genitus, sed procedens.

@andrea
witzig, war vorhin auch gerade bei 17P/ Holmes
Da gibt es ja diesen netten Verteiler:
http://www.spacetelescope.org/news/html/heic0718.html

Norbert said...

@colorspace
...Klingt philosophisch...was ist denn Deine Philosophie?...
Na, eine neue Theorie muß her. I have no theorie (Frei nach Bell).
@Peter
Und Töchter bekommen wieder Töchter. Wenn bloß der Energieerhaltungssatz nicht wär.

Eigentlich wär es Zeit, daß ein UFO vorbeikäme und das mal richtig erklärt.

@Zum Thema
Argument gegen eine Ufoentführung aus der Sicht eines Buddhisten: Wenn die mit uns Kontakt aufnehmen verwickelt sich deren Schicksal mit unserem und ev. riskiert der Ausserirdische dann eine Wiedergeburt als Erdenmensch. Das könnte ins Auge gehen! :-O

colorspace said...

@Peter
Habe zwar eine Übersetzung für 2) gefunden, kann damit aber nur 1) assoziieren. Neige aber ganz allgemein zu der Ansicht, daß der heilige Geist eher der Komplementäraspekt von Vater und Sohn ist, denn ich habe das Gefühl, die beiden brauchen so etwas. Um auch zu dem Thema mal etwas Dummes zu sagen.

colorspace said...

@norbert: Argument gegen eine Ufoentführung aus der Sicht eines Buddhisten: Wenn die mit uns Kontakt aufnehmen verwickelt sich deren Schicksal mit unserem und ev. riskiert der Ausserirdische dann eine Wiedergeburt als Erdenmensch. Das könnte ins Auge gehen! :-O

Ha, daß entspricht meiner Version, daß sie von uns nicht gemessen werden wollen (siehe oben). (Daß Messung mit Karma korrespondiert sollte ja offensichtlich sein.)

Norbert said...

@colorspace
Dann bräuchten wir eine UFO-Falle die das UFO fängt, ohne es zu messen (schwierig!). Wenn wir sie haben sagen wir sie seien schuld und sie hätten uns entführt. Das machen die Mädels mit uns auch immer. :) Stimmt es oder habe ich recht?

colorspace said...

@norbert

Ich laß UFO lieber UFO sein, denn ich möchte mich meinerseits auch nicht von UFO's messen lassen, und schon gar nicht in einer "Falle". Der von Dir genannte Aephraim M. Steinberg scheint hingegen gerne Fallen zu bauen.

Mein Eindruck ist nach wie vor, daß die heutige Quantenheorie einen Positionswechsel mit mehr als Lichtgeschwindigkeit zuläßt, dadurch daß die Wellenfuntion auch zum gleichen Zeitpunkt in großen Entfernungen ungleich Null ist. Allerdings bin ich mir da nicht mehr so sicher, und würde gerne eine Antwort finden.

Norbert said...

@colorspace
Na so was, sagtest du willst lieber über UFOs reden und jetzt nicht mehr. Hast wohl Angst bekommen, was?

Im Ernst.
...einen Positionswechsel mit mehr als Lichtgeschwindigkeit zuläßt,...
Haga (wie die Eingeborenen hier sagen), eben nicht, das Teilchen muß immer noch mit Unterlichtgeschwindigkeit von A nach B. Nur dem Resultat der Wahrscheinlichkeitsfunktion wird das zugestanden. Irgendwie beruhigend. Drum funkt auch der "echte" Beamer nicht. Nur die Info wird mit Überlicht übertragen. Steht doch beim A.Z. drin.

...auch zum gleichen Zeitpunkt in großen Entfernungen ungleich Null ist...
Das ist noch leicht untertrieben. Das ganze Universum ist Spielplatz.

---
Den Knopf habe ich anderswo. Ist oben schon angeschnitten worden: Die reine Möglichkeit der Beobachtung kann zum Beugungsmuster
des Einzelspalt führen bzw. das Doppelspaltinterferenzmuster verhindern, klar? Die Physiker verwenden die Mathematik ganz unbefangen, obwohl die Mathematiker immer wieder warnen, auch klar? Nun, die Wahrscheinlichkeitsrechnung ist ein heisses Eisen und die Mathefritzen wollen da den Realitätsbezug nicht zu 100% garantieren, immer noch klar? Achtung, jetzt genau aufgepasst! Beim Zufall gibts die Möglichkeit beliebig langer Runs, allerdings mit immer kleinerer Wahrscheinlichkeit. Fliegen von 1000 Teilchen 500 zufällig erst durch den ersten Spalt besteht bis zum Schluß die Möglichkeit den 2. Spalt zu beobachten, d.h. das Beugungsmuster verwandelt sich erst ab dem 1. Teilchen durch den 2. Spalt in das DS.-Interferenzmuster. (Mit einer eeeennooormen Menge an Geduld müsste sich die Verzögerung beim Aufbau des Bildes messen lassen ;-) ) Nun, nicht aber wenn ich die Spalte nacheinander einzeln belichte. Huuah, der Determinismus ist wieder da!
Graus...


p.s.: Ich bin doch der Dumme hier, wieso stellst du plötzlich die Fragen?

Andrea said...

@ Noch einmal zum Doppel-Doppelspaltexperiment
Im Moment glaube ich gerade, daß ich mit einem Satz oben in die verkehrte Richtung gelaufen bin. Alles unter Vorbehalt natürlich: Das Interferenzbild auf der Teilchen-1-Seite (rechts auf Bild 7 im „Schleier“) kann nur dann auftauchen, wenn man nur eine gewisse Anzahl der rechts registrierten Teilchen betrachtet: solche, deren Zwilling auf der linken Seite registriert wurde- aber man darf auf keinen Fall alle Teilchen gleichzeitig betrachten, auf die diese Bedingung zutrifft! Fragt sich nur warum. Sicher, man erhält sonst nicht das gewünschte Ergebnis Interferenzstreifen, sondern nur ein verwaschenes Bild, aber die Antwort gilt nicht. Wieso erscheint bei einer Teilchenauswahl das Interferenzbild? Man könnte sagen: weil man nur zusammengehörige Zwillingsteilchen betrachtet, für die keine Welcher-Weg-Information mehr vorhanden ist. Ja schon, aber ist das der ganze Grund? Das trifft doch noch für viel mehr Teilchen zu- betrachtet man aber noch viel mehr Teilchen oder alle, dann gibt´s eben keine Streifen mehr. Wieweit läßt sich das ausdehnen, gibt es bei irgendeinem Teilchenanteil von der Gesamtmenge eine Grenze, gibt es einen allmählichen Übergang? Eigenartigerweise werden in diesem Experiment offenbar relativ kleine Detektoren benutzt, von denen dann einer oder beide verschoben werden. Warum? Was wäre, wenn einer oder beide Detektoren größer wären? Oder wenn mehrere verwendet würden?

colorspace said...

@norbert: Na so was, sagtest du willst lieber über UFOs reden und jetzt nicht mehr.

Im allgemeinen schon, insbesondere über die technisch/wissenschaftichen Aspekte, denn das ist ja z.B. auch gleichbedeutend mit der Frage, ob wir selbst einmal in der Lage sein werden, belebte oder bewohnte Planeten zu besuchen, mit fernen Zivillisationen Kontakt aufzunehmen, entweder über eine Miniatur-Sonde, oder mit einem "richtigen" Raumschiff.

@norbert: Nur dem Resultat der Wahrscheinlichkeitsfunktion wird das zugestanden. Irgendwie beruhigend. Drum funkt auch der "echte" Beamer nicht. Nur die Info wird mit Überlicht übertragen. Steht doch beim A.Z. drin.

Wenn Du von der gleichen Stelle sprichst, an die ich jetzt denke, dann sprach AZ davon, daß bei der "Teleportation" mittels Verschränkung die Eigenschaften übertragen werden, und nicht das Teilchen selbst. Bei der Verschränkung sind aber (soweit ich verstehe) von vornherein (mindestens) zwei Teilchen im Spiel. Die Wellenfunktion hat ja jedoch (oft) auch für bloß ein Teilchen besondere Eigenschaften, die z.B. den Tunneleffekt beschreiben. Und beim Tunneleffekt wird ja das ganze Teilchen übertragen, nicht nur die Eigenschaften, soweit ich verstehe (in dem Sinne, als Info betrachtet, daß es am alten Ort verschwindet). Wo steht, daß dabei die Geschwindigkeit begrenzt ist? Warum sollte die spezielle Relativitätstheorie selbst auf solche Phänomene anzuwenden sein? Es gibt hier ja eigentlich gar keine "Gesschwindigkeit", warum sollte diese also begrenzt sein? Und wie kommt es z.B., daß Steinberg bei obigem Experiment nur die Interpretation "wrong" nennt, nicht aber die Meßresultate in Zweifel zieht? Warum er das sagt, habe ich noch nicht herausgefunden.

Übrigens verstehe ich nicht, warum Du das "beruhigend" nennst.

@norbert: Das ist noch leicht untertrieben. Das ganze Universum ist Spielplatz.

Eben, so habe ich das verstanden... :)

@norbert: Huuah, der Determinismus ist wieder da!
Graus...

Wer weiß, aber spätestens wenn es zum (menschlichen) Bewußtsein kommt, geht der wieder... :) ...wenn ich das mal so sagen darf.

Ich wäre ja nicht dagegen, eine genauere Vorhersehbarkeit der Resultate zu erforschen. Warum auch. Ich finde nur, daß die Forschung an dieser Frage nicht stehen bleiben sollte, und zur Zeit ist es eben so, daß diese Vorhersehbarkeit noch nicht möglich ist. Übrigens scheinen neuere Experimente von oder mit AZ zu der Ansicht zu kommen, daß nicht nur die Lokalität, sondern auch gewisse Formen der "Realität" (die Ansicht, das alle Eigenschaften auch vor einer Messung exakt vorhanden sind) über Bord geworfen werden müßten, wenn dies sich bestätigt.

@norbert: p.s.: Ich bin doch der Dumme hier, wieso stellst du plötzlich die Fragen?

Ach so, das habe ich jetzt verwechselt... ;)

Norbert said...

@andrea
Wenn ich richtig verstanden habe, dann braucht es die "esoterische " Erklärung gar nicht. Das geht dann auch klassisch.
1. Die Quelle ist sehr ausgedehnt.
2. Dadurch senden viele kleine Quellen nebeneinander.
3. Jede dieser Quellen erzeugt ihre zwei eigenen Beugungsbilder samt nachfolgender DS.-Interferenzfigur.
4. Die sind alle seitlich versetzt.
5. Dadurch werden die Min.- und Maximas ausgemittelt.
6. Die Interferenzfiguren sind aber alle noch da. Nicht "Verschwunden"!
7. Durch einen Trick kann aber ein einzelnes Interferogramm herausgefiltert werden.
8. Das kann bereits bei der wie hier bei der Messung geschehen, oder, wenn alle Daten gespeichert würden, (schwierig) auch später im Computer.
9. Der Trick ist, daß der linke Sensor feststeht! Und rechts nur die Teilchen gezählt werden, die kohärent sind, also zeitlich und räumlich korrekt am rechten Doppelspalt erscheinen.
10. Bei der grossen Quelle gehen die beiden zusammengehörigen Teilchen (fast) schön geradlinig gegensinnig weg, also geringe Beugung.
11. Wenn ich das linke Teilchen messe, weiss ich, das rechte Teilchen kommt von der Subquelle auf der ausgedehnten Quelle.
12. Wenn ich somit nur diese Richtung anschaue habe ich also einen Strahl von einer kleinen Quelle.
13. Der Zufall kommt für das rechte Teilchen beim Spalt ins Spiel.
14. Dort filtere ich mit Hilfe des linken Referenzteilchens dann automatisch die Beugungsfigur raus. Der Rest wird weggeschmissen.
15. Der rechte Strahl ist, wegen der Beugung an der Quelle, etwas aufgefächert, die Beugungsfiguren bilden sich an beiden Spalten rechts.
16. Der linke Detektor muß dann die Bogenbreite des Spaltabstandes haben, um alle Koinzidenzen abzudecken.
17. Bei uns Elektronikern nennt mann das Synchrondemodulation.
18. Der linke Detektor bleibt stehen, der Recht wird von Bin zu Bin geschoben und ein Hystogramm aufgenommen.
19. Wird der Linke auf eine neue Position gestellt. Bekomme ich rechts ein neues Interferenzhystogramm, das zu dem letzten aber nun seitlich verschoben ist.
20. Was ich nicht verstehe, ist; Warum brauche ich dafür links auch einen Doppelspalt!?

Auf jeden Fall hätte ich mir die Erklärungsweise so vom Zeilinger gewünscht, angefangen hat er nämlich ja so.

Andrea said...

@ Frage 20
Also fragt man sich, was anders wäre ohne Doppelspalt auf der linken Seite. Wenn ich es richtig verstanden habe, soll doch der Doppelspalt links die Weginformation, die Teilchen 2 trägt, endgültig vernichten. Würde also Teilchen 2 im Detektor landen, ohne durch den Doppelspalt gegangen zu sein, wäre demnach die Weginformation auch für Teilchen 1 vorhanden. Und dann sollte es auch keine Interferenzbilder mehr für Teilchen 1 geben.

Norbert said...

@andrea
Laut Text wäre es so, daß die Information nach Durchgang eines Spaltes (Wegen Heisenberg Bild 5, Schleier) ohnehin vernichtet wäre. Ich habe nur die Info des Ausgangsortes bis zum Spalt. Und genau die wird ja verwendet um eines der vielen Interferogramme rauszufiltern. Ziemlich schleierhaft. Plötzlich, mitten im Text, fängt der A.Z. an esoterisch zu werden. Vielleicht liegt es daran, daß er annimmt, daß die Ortsauflösung so gut ist, daß er die beiden Spalte getrennt messen könnte, in meinem Beispiel geht die Unschärfe über die Breite beider Spalte.

Es ist ja auch nicht so, daß links nur ein einziges Interferenzmuster steht. Die Anordnung ist symmetrisch. Also hat der linke Detektor dann das Problem, zeitgleiche Photonen zu empfangen, die in andere Interferenzbilder gehören. Hmm...

Norbert said...

@andrea
Missverständnise:
...was anders wäre ohne Doppelspalt auf der linken Seite...
Meine Erklärung war ohne Doppelspalt links. Die Referenz-Info muß ja aus einer brauchbaren Messung kommen.

...dann sollte es auch keine Interferenzbilder mehr für Teilchen 1 geben...
Gibt es nie. Das Interferenzbild in Bild 7 taucht nur in den Messdaten/Hystogramm auf. das Bild auf dem Schirm ist immer(!) verschwommen.

Hmm?

Andrea said...

@ das Bild auf dem Schirm ist immer(!) verschwommen
Weiß ich ja. Ich hatte mich gefragt, was man sehen/nicht sehen würde, wenn man beim Versuch nach Bild 7 den linken Doppelspalt weglassen, anschließend aber genau wie beschrieben (S.62 bei mir) verfahren würde. Mit Doppelspalt würde man nach entsprechender Auswertung Interferenzstreifen erhalten. Ohne Doppelspalt wären mir keine Streifen lieber.

Norbert said...

@andrea
Ich versuche das Experiment zu verstehen, ohne geheimnisvoll Regeln, exakt nach S.62:
Wenn links kein Doppelspalt steht und ich den seeehr kleinen Detektor 2 festhalte, dann ist unter den angegebenen Bedingungen (grosse Quelle) die Richtung exakt bekannt, z.B. auf den oberen Spalt. Die Teilchen in diese Richtung (und nur diese) haben dann ein festes Beugungsmuster zur Folge und kein Doppelspaltinterferenzmuster. Damit ist dein Wunsch (fast (wegen Laufzeitänderung der Photonen von der Quelle her beim Verschieben von Detektor 1 !?)) erfüllt.

Wenn ich den Detektor 2 vergrössere, bis ich die Richtung nur noch auf beide Spalte genau kenne, dann messe ich zwei Beugungsmuster bzw. das Interferenzmuster. Die Richtungsinformation (Spalt oben oder unten) ist zerstört. Ich brauche den Doppelspalt doch jetzt nicht mehr, oder? (Laufzeitänderung zur Quelle beim Verschieben von Detektor 1 habe ich allerdings immer noch.)

Das Problem ist doch, daß ich die Richtungsinfo auf die Spalte zersören muß, aber nicht zuviel, damit ich die einzelnen Interferogramme noch trennen kann und das Bild nicht unscharf wird. das passiert aber doch, wenn ich den linken Doppelspalt nun aufstelle, ich zerstöre jetzt alle Infos, Detektor 2 bekommt jetzt Photonen von allen möglichen Richtungen, Koinzidenzen werden dadurch auch für alle Richtungen möglich, oder nicht?

Als Techniker kann ich das so nicht durchgehen lassen. Vielleicht ist das Beispiel zu stark vereinfacht, siehe Zitat S.135. ;-)

colorspace said...

@norbert: Das Problem ist doch, daß ich die Richtungsinfo auf die Spalte zersören muß, aber nicht zuviel, damit ich die einzelnen Interferogramme noch trennen kann und das Bild nicht unscharf wird.

Ich habe den detailierten Ausführungen bislang zwar nicht folgen können, da ich mir noch nicht die Mühe gemacht habe, dieses komplizierte Experiment durchzudenken, aber dieser Satz klingt äußerst untypisch für alles, was ich bislang gelesen habe.

I würde anregen, zu überprüfen, ob an diesem 'bißchen-aber-nicht-zuviel', ob an diesem Schritt etwas nicht stimmt.

Andrea said...

@ „Das Problem ist doch, daß ich die Richtungsinfo auf die Spalte zersören muß, aber nicht zuviel, damit ich die einzelnen Interferogramme noch trennen kann und das Bild nicht unscharf wird.“
Es soll doch gerade gezeigt werden, daß es eben selbst ohne Störung des Teilchens nicht möglich ist, gleichzeitig seinen Weg auch nur kennen zu können und ein Interferenzbild zu erhalten.
@ „…wenn ich den linken Doppelspalt nun aufstelle, ich zerstöre jetzt alle Infos…“
Ja, deshalb wird es gemacht.
@ „…Koinzidenzen werden dadurch auch für alle Richtungen möglich, oder nicht?“
Doch, das denke ich zur Zeit auch. Aber was soll das ausmachen? Man hält eben wie auf S.62 beschrieben den linken Detektor an einer Stelle in der Beobachtungsebene fest und bewegt den rechten Detektor immer ein Stück weiter, nachdem man eine Anzahl Teilchen, die genau gleichzeitig mit einem registrierten Teilchen links aufgetreten sind, gemessen hat. Wenn man dann nur genau diese Teilchen auf der rechten Seite betrachtet, erhält man Interferenzstreifen (S.63).

Norbert said...

@andrea

...Doch, das denke ich zur Zeit auch. Aber was soll das ausmachen? ...
Die beiden Sätze widersprechen sich. Wenn die Information für die Koinzidenzen zerstört wird und alle Koinzidenzen gleichberechtigt auftreten, dann messe ich auch alle Interferogramme gleichzeitig, also ein verwaschenes Bild.

Daß mit dem Messverfahren s.62 nur Koinzidenzen für (irgend-)ein aber einziges(welches, warum!?) Interferogramm gemessen wird wurde willkürlich, ohne Begründung behauptet. Die Begründung fehlt. Bis s.57 waren die Erklärungen nachvollziehbar(Beugungsbegrenzung, Impuls, Ortsauflösung), danach wird die sachliche Ebene verlassen und der Beobachter eingeführt, ohne Begründung. Ich habe konstruktiv sachlich/theoretisch weiterargumentiert und falsifiziert. Die physikalische Begründung für den Fall mit linkem Doppelspalt fehlt, sie wurde einfach weggelassen.
Die Vorgangsweise im Buch eignet sich bestenfalls für österreichische Leser (obrigkeitshörig und autoritätsgläubig). Hi

@colorspace
...'bißchen-aber-nicht-zuviel', ob an diesem Schritt etwas nicht stimmt...
Tu ich doch grad. Mein Gedankenexperiment ist noch nicht widerlegt aus meiner Sicht aber das andere. ;-) Die Sache ist wie in der Schule. Wenn der Lehrer vorn palavert denkst du immer ja, ja, eh klar, verstanden usw. und wenn dann die Schularbeit kommt merkst du innerhalb einer Millisekunde, daß du zwar konsumiert und auswendiggelernt hast (lernen), aber nicht verstanden hast (Bewusstseinsbildung). Es ist einfacher die Fahne eines Anführers hochzuhalten und die induzierte Macht zu geniessen. Die Handvoll Spitzenforscher die wir in Österreich noch haben, sind das auch nur, weil sie eben selber nachgedacht und auf Antworten bestanden haben. Also hartnäckig bleiben.

Andrea said...

@ „Die beiden Sätze widersprechen sich.“
Nein. Der Detektor links ist erstens kleiner als der Bereich, in dem die Teilchen auftreffen können, und er wird zweitens im Gegensatz zum rechten Detektor nicht bewegt. Deshalb werden nicht alle alle Teilchen gemessen und damit auch nicht alle Koinzidenzen erfaßt. Und so tritt auch kein verwaschenes Bild auf.

Norbert said...

@andrea
...Deshalb werden nicht alle alle Teilchen gemessen und damit auch nicht alle Koinzidenzen erfaßt...
Richtig!
...Und so tritt auch kein verwaschenes Bild auf...
Falsch. In den restl. Koinzidenzen wird nicht zwischen den verschiedenen Interferenzmustern unterschieden. Es wurde ja jegliche Information gelöscht! Das verwaschene Bild wird nur dunkler. Der Ereignisdetektor 2 kann also keine sinnvolle Information mehr auffangen und somit auch nicht sagen, ob auf der rechten Seite ein Teilchen sinnvollerweise gezählt werden soll oder nicht. Die Info von D2 ist zufällig! Wegen dem zweiten Doppelspalt, das war ja so gewollt. Genau so gut könntest du jetzt rechts einen Zufallsgenerator zum Auswählen der Teilchen verwenden, was da wohl rauskommt? Wäre die Info nicht zufällig, dann wäre das ja der Beweis, daß eben nicht alle Informationen gelöscht wurden. Wzbw!

colorspace said...

@norbert: Wzbw!

Ich weiß zwar nicht, was Du Schlauberger da zu beweisen meinst, aber vielleicht kannst Du ja zur Beantwortung dieser Frage beitragen:

Anscheinend meinen viele Forscher, daß bei Quanteneffekten zwar 'etwas' schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird, daß es sich dabei aber nicht um 'richtige' Information (in einem gewissen Einsteinschen Sinne) handeln kann, da dies nicht nur der speziellen Relativitätstheorie widersprechen würde, sondern auch zu solchen Paradoxen führen würde wie denen, daß es dann möglich wäre, die Vergangenheit zu beeinflußen. Eigentlich 2 Fragen:

1. (Insbesondere bei der Verschränkung: ) Wenn man es für wissenschaftlich hält zu sagen, daß 'etwas' schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird , muß dieses 'etwas' dann nicht automatisch 'richtige' Information sein, denn sie trägt ja zu wissenschaftlicher Erkenntnis bei?

2. (Insbesondere bei der Tunnelung: ) "Angeblich" würde eine Übertragung von Information mit mehr als Lichtgeschwingikeit nicht nur Einsteins Vorstellungen widersprechen, die in der speziellen Relativitätstheorie formuliert sind, sondern auch zu solch einem obengenannten Paradox führen. Das kommt mir aber irgendwie eher wie ein Selbstwiderspruch in der spez. RT vor:

Man sich ja (relativ) leicht vorstellen, daß verschiedene Uhren an verschiedenen Orten, in verschiedenen Bewegungszuständen, veschieden schnell gehen. Warum soll es deswegen aber ein Problem geben, wenn ein Ereignis an Ort A einen sofortigen Effekt auf ein Ereignis an Ort B hat?

Es können ja nach wie vor alle Uhren in der jeweils genehmen Geschwindigkeit weiterhin vorwärts weiterlaufen, und von keiner Uhr wird deswegen erwartet, plötztlich einen Sprung rückwärts zu machen.

Zudem, wenn man die sofortige Übertragung als Geschwindigkeit betrachtet (was vielleicht nicht richtig ist), dann müßte man ja auch eine blitztartige Beschleunigung mit in die Berechnung miteinbeziehen, denn das von Photon würde dann innerhalb einer unendlich kurzen Zeitdauer eine unendlich große Beschleunigung erfahren, und man müßte dann die allgemeine Relativitätstheorie zu Hilfe rufen.

Die RT ist ja wohl inzwischen mehr als vielfach bewiesen, aber vielleicht sind da ein paar unnötige Annahmen in die Theorie, oder in ihre Anwendung, miteingeflossen?

colorspace said...

@ Scherzhafter Zusatz zu: denn das von Photon würde dann innerhalb einer unendlich kurzen Zeitdauer eine unendlich große Beschleunigung erfahren, und man müßte dann die allgemeine Relativitätstheorie zu Hilfe rufen.

Viielleicht entspricht dieser (wahrscheinlich rein rechnerischen) unendlichen Beschleunigung in der Denkwelt der allgemeinen RT (die Raumkrümmung zuläßt) ja ein sogenanntes "Wurmloch" im Raumkontinuum, so daß im Sinne der RT hier dann nur eine viel kürzere Distanz überbrückt wird, im Rahmen derer dann vielleicht sogar wieder die Lichtgeschwindigkeit gilt.

Ist natürlich sehr SciFi.... :) aber wer weiß, vielleicht hilft es, Denkbarrieren zu überwinden. :)

Andrea said...

@ „Der Ereignisdetektor 2 kann also keine sinnvolle Information mehr auffangen und somit auch nicht sagen, ob auf der rechten Seite ein Teilchen sinnvollerweise gezählt werden soll oder nicht.“
Doch, laut Text durch die genaue Zeitmessung. Beide Detektoren messen, wann ein Teilchen registriert wird. Dadurch lassen sich unter Berücksichtigung des (jeweiligen) Abstands der Detektoren von der Quelle die beiden miteinander verschränkten Teilchen- die ja die Quelle gleichzeitig verlassen haben- einander zuordnen. Und nur die werden gezählt.

Norbert said...

@colorspace
Klingt sehr esoterisch. Soviel ich weiß ist die RT auch nicht widerspruchsfrei und somit erwiesenermassen unvollständig und macht auch falsche Vorhersagen (Singularitäten).

Norbert said...

@andrea
...Doch, laut Text durch die genaue Zeitmessung...
Aber die Begründung dazu fehlt. "laut Text" ist die Zitierung einer willkürliche Behauptung und kein Beweis.

Wiederholung: Der Ereignisdetektor 2 kann also keine sinnvolle Information mehr auffangen und somit auch nicht sagen, ob auf der rechten Seite ein Teilchen sinnvollerweise gezählt werden soll oder nicht.

Die Verschränkung hilft hier nicht, das ist ein anderes Thema.

Ab hier geht die Diskussion im Kreis. :-(

colorspace said...

@norbert: Klingt sehr esoterisch.

Oder wie ein Witz.

Eines der Beispiele für dieses angebliche Paradox, das ich in einer Referenz von Wikipedia gefunden habe, macht sogar den Fehler, anzunehmen, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Beobachter die Uhr eines entfernten Ortes 4 Sekunden anzeigen sieht, daß zu diesem Zeitpunkt auch ein Beobachter an diesem Ort auf seiner eigenen Uhr dieselbe Zeit sieht. Dem steht natürlich gegenüber, daß, wenn wir einen entfernten Sterne sehen, wir davon ausgehen, daß der gesehene Zustand lange zuruuckliegt.

Ein anscheinend etwas ausgeklügelteres Gedankenexperiment (mit allgemeiner Relativitätstheorie), daß man anscheinend sogar in Buchform erwerben kann, benutzt interessanterweise eines dieser sogenannten Wurmlöcher, und zwar eines dessen eines Ende ständig vor und zurück beschleunigt werden soll. Dann wird behauptet, daß ein Reisender, der das stationäre Ende im Jahr 2010 verläßt, später dann zurückkommt, jedoch nach stationärer Uhr im Jahre 2005. (Und sich dann wohl selbst Guten Tag sagen kann.)

Dabei wurde wohl übersehen, daß Uhren zwar verschieden schnell laufen können, aber immer vorwärts gehen. Man könnte höchstens aus der Entfernung eine alte Uhrzeit sehen. Behaupte ich als Laie mal so. Falls das Ganze nicht ein Witz ist, um unsere Leichtgläubigkeit unter Experten vorzuführen. In dem Fall ginge mir dieser Witz dann aber deutlich zu weit, denn Aephraim M. Steinberg (Physikprofessor) führt dies in anscheinend sonst ernstgemeinten Texten als Argument an, daß eine Überlichtgeschwingkeit prinzipiell (eher) auszuschließen ist.


@norbert: Soviel ich weiß ist die RT auch nicht widerspruchsfrei und somit erwiesenermassen unvollständig und macht auch falsche Vorhersagen (Singularitäten).

Das, als allgemein akzeptiertes Faktum, wäre mir neu. Vielleicht noch ein Witz?

Andrea said...

Leider wird im „Scheier“ nicht erwähnt, ob, und wenn ja, wo dieses Gedankenexperiment veröffentlicht wurde; vielleicht würde das weiterhelfen.
Ich bin auf etwas anderes gestoßen, was in diesem Zusammenang interessant sein könnte. Allerdings kenne ich den Text nicht, er scheint im Internet nicht frei zugänglich zu sein:
Direction-Correlated Correlated
Photons Cannot Self-Interfere:
A Prediction
Otto E. Rössler, Jürgen Parisi, Dieter Fröhlich, and Zeno Toffano
Z. Naturforsch. 61a, 418 (2006)
A corollary to an experimental proposal made by Anton Zeilinger
– the famous double-double slit experiment – is suggested to be possible. The double Mach-Zehnder experiment

Andreas said...

In der Tat hat der Autor meiner Meinung nach die Bedeutung der GRÖSSE DER QUELLE nicht konsistent genug vom einfachen Doppelspaltexperiment mit einzelnen, jedoch nicht verschränkten Teilchen im vorderen Teil des Buches, auf das Doppel-Doppelspaltexperiment mit verschränkten Teilchenpaaren, die von einer Quelle in entgegengesetzter Richtung ausgesandt werden, übertragen.

Hier also ein erster Versuch einer alternativen Darstellung (Kommentar erwünscht):

A) Einfaches Doppelspaltexperiment mit unverschränkten Teilchen, nur einem Doppelspalt auf einer Seite:

Dort tritt direkt auf dem Schirm direkt ablesbare ("sichtbare") Interferenz ja nur dann auf, wenn die Quelle hinreichend KLEIN ist. Dies deswegen, weil bei einer kleinen Quelle der Ort des ausgesandten Teilchens ja genau bekannt ist. Damit ist aber die Richtung nur ungenau bestimmt ist (wegen Heisenberg), und man kann daher nicht sagen, ob das Teilchen durch den oberen oder unteren Spalt geht (in Wirklichkeit sind natürlich die beiden Möglichkeiten überlagert).

Bei GROSSEN Quellen hingegen führt zwar das Licht von jedem einzelnen Punkt auf der nunmehr ausgedehnten Quelle für sich allein betrachtet zu Interferenzmustern, aber die Interferenzmuster aller dieser Quellpunkte insgesamt löschen sich gegenseitig aus (da sie ja gegeneinander verschoben sind). Dieses Auslöschen bewirkt dass die Interferenzen des Lichtes der einzelnen Quellpunkte "unsichtbar" werden und man auf dem Schirm nur mehr ein einheitliches Grau sieht. Man KÖNNTE jedoch vermutlich mit einer sehr genauen Zeitmessung die einzelnen Punkte der Quelle wieder voneinander unterscheiden (also eigentlich die grosse Quelle wieder in viele kleine "Miniquellen" aufteilen), und dadurch die Interferenzen des Lichtes von jedem einzelnen Punkt auf der Oberfläche der Quelle im nachhinein wieder zum Vorschein bringen.

B) Doppel-Doppelspaltexperiment mit verschränkten Teilchenpaaren, die jeweils in entgegengesetzte Richtungen ausgesandt werden (also impulsverschränkt sind).

Wichtig ist zu bemerken, dass AUCH HIER grundsätzlich Interferenz nur dann auftritt, wenn die Quelle hinreichend KLEIN ist, mit der gleichen Begründung wie oben.

Für grosse Quellen kommt jedoch zusätzlich noch ein weiterer Faktor hinzu, nämlich der dass die Weginformation des ersten Teilchen noch irgendwo im Universum vorhanden sein kann (nämlich in Form des Zwillings das noch unterwegs ist). Solange dies der Fall ist, kann überhaupt kein Interferenzmuster am ersten Teilchen beobachtet werden (auch keine unsichtbaren). WIRD jedoch die Weginformation des zweiten Teilchens zerstört, zB indem man ihm einen Doppelspalt in den Weg stellt, tritt Interferenz auf. Diese ist jedoch nach wie vor "unsichtbar" (im oben definierten Sinn), da es eben auch noch all die anderen Quellpunkte gibt, die das Gesamtbild wieder auswaschen. Deshalb sieht man auch hier nur ein einheitliches Grau. Man könnte auch hier versuchen diese wieder durch eine sehr genau Zeitmessung diese wieder voneinander trennen. (zusätzlich zur Feststellung, welches Teilchen jetzt zu welchem Zwillingspaar gehört), also in Wirklichkeit die Quelle in lauter Miniquellen aufteilt.

Und was passiert bei KLEINEN Quellen von verschränkten Teilchenaaren? Müsste nicht hier Interferenz ja ohnehin auf jeden Fall auftreten, und zwar unabhängig davon ob das zweite Teilchen noch unterwegs ist oder nicht?. Dies deswegen, weil man ja wegen der Heisenberg'schen Unschärfebeziehung (genauer Ort wegen der kleinen Quelle, also ungenauer Impuls und damit Richtungsinformation) die Weginformation des ersten, also schon registrierten, Teilchen OHNEHIN nicht oder nur sehr ungenau aus der Richtung des zweiten Teilchens bestimmen kann. Ist es nicht daher bei kleinen Quellen unerheblich, ob man das zweite Teilchen durch einen Doppelspalt treten oder einfach auf ewig weiterfliegen lässt? Steckt denn in diesem Teilchenzwilling sowieso keine genaue Richtungsinformation mehr drin? (da ja die aussendende Quelle klein war).iwwr

Norbert said...

@andrea
Genau, alles richtig, wie im Buch beschrieben.
Aber:
...also in Wirklichkeit die Quelle in lauter Miniquellen aufteilt...
Genau! Das ist das erklärte Ziel. Zum Verständnis reicht aber die Koinzidenz der Ereignisse alleine nicht aus.

Ich habe mir die Geometrie nochmals genau überlegt und erkläre mir das jetzt so: Der Auslöser für das Experiment war ja eben, daß es die Messung der DS-Interferenz bei ausgedehnter Quelle ermöglichen soll.

Jede Subquelle erzeugt durch die 2Doppelspalte symmetrische Interferogramme die sich zu den 2 neutralen Beugungsmustern überlagern. Wichtig, alle Interferenzmuster haben gleiche Form/Periode und liegen symmetrich zur Vertikalen. Dadurch können alle(!) Subquellen für D2 + D1 auch Koinzidenzen erzeugen (Stell dir vor beide Detektoren sitzen horizontal symmetrisch zur Quelle.). HA! Erwischt! Die Interferogramme sind aber seitlich versetzt, dadurch kann D2, wenn er in einem Minimum eines fremden Interferogrammes sitzt gar keine Teilchen empfangen und auch keine "fremden" Koinzidenzen freigeben. Ist das die Erklärung?

Die Tangenskorrektur beim Verschieben von D1 müsste aber trotzdem gemacht werden, davon steht nichts im Buch.

@colorspace
Die RT von Einstein sagt Singularitäten für schwarze Löcher voraus. Singularitäten sind ein Zeichen, daß mit der Theorie etwas nicht stimmt. Stephen Hawking nimmt das nicht so einfach hin. Soweit ich es verstanden habe, verbietet die RT Überlichtgeschwindigkeiten nicht, lediglich das "Überschreiten" der Lichtgeschw.. Und das auch nur für Materie. Gedanken sind frei(-er als Licht)?

Norbert said...

@UFO fangen
Wir bräuchten den richtigen Köder! Auf was würden die reinfallen? Auf was würden wir bei einem "unintelligenten" Ameisenhaufen reagieren (Ich habe meine eigene Def. für Intelligenz)? Doch wenn er plötzlich ungewöhnlich d.h. intelligent reagieren würde. Wir wären fasziniert und würden uns gegenseitig auf die Füße treten!!! Wie sieht das bei uns aus? Tja wir hätten da wirklich Entwicklungspotentiel, gell? Und dann könnten wir uns vor lauter UFOs gar nicht mehr retten. Die Wette halte ich. Einsatz, mein UFO-Rundflug beim Tag der offenen Türe bei denen dann. ;-)

Andreas said...

@norbert: Wir sind auf der gleichen Wellenlänge unterwegs...

Genau! Das ist das erklärte Ziel. Zum Verständnis reicht aber die Koinzidenz der Ereignisse alleine nicht aus.

Das sehe ich ganz genau so. Man kann es auch so sehen dass bei ausgedehnten Quellen zwei Filterungsschritte notwendig sind. Einer um zu die Subquellen zu identifizieren, und einer um dann die Konizidenzen festzustellen. Somit hat jeder Auftreffpunkt auf dem Schirm zwei durch genaue Zeitmessung gewonnene Zusatzinformationen: Nummer des Zwillings und Nummer der Subquelle.

Um die Subquellen herauszufischen, kann man sich vereinfacht eine kreisförmige ausgedehnte Quelle vorstellen, die dann auf jeder Seite in N kleinere Abschnitte unterteilt wird, die dann den Subquellen entsprechen sollen (je kleiner man die Subquellen machen will, desto höher ist N zu wählen). Ab dann führe man jede weitere Untersuchung separat für jede Subquelle durch.

Bloss: Wenn man diese Unterteilung in Subquellen einmal erreicht hat, weiss ich nicht, was die ganze Diskussion um grosse vs kleine Quellen überhaupt noch soll? Denn ab diesem Zeitpunkt redet man ja nur mehr über N kleine Quellen, die man eigentlich völlig unabhängig voneinander untersucht. Und für diese kleinen Quellen sollte Interferenz ja sowieso auftreten, da aufgrund der Kleinheit der Subquellen die Weginformation so oder so nicht bestimmt werden kann - egal ob man das Zwillingsteil noch anschaut oder nicht.

Ich habe mir die Geometrie nochmals genau überlegt und erkläre mir das jetzt so: Der Auslöser für das Experiment war ja eben, daß es die Messung der DS-Interferenz bei ausgedehnter Quelle ermöglichen soll.

Völlig richtig. Wenn wir wieder bei unserem vereinfachten Bild einer kreisförigen Quelle mit Radius R bleiben, und zum Beispiel eine Subquelle betrachtet, die rechts am Winkel phi von der Horizontalen liegt, dann ist die Vertikale Auslenkung natürlich y = R * sin (phi) nach oben. Die "Zwillingssubquelle" (falls man sich soetwas überhaupt vorstellen darf, in Wirklichkeit handelt es sich ja nur um eine Quelle) auf der gegenüberliegenden Seite ist natürlich um den gleichen Betrag y nach unten versetzt. Das muss man einfach bei der Rechnung zur Herausfilterung der Konzidenzen berücksichtigen (im wesentlichen muss man nur eine Seite um die horizontale Achse spiegeln).

@norbert: Dadurch können alle(!) Subquellen für D2 + D1 auch Koinzidenzen erzeugen (Stell dir vor beide Detektoren sitzen horizontal symmetrisch zur Quelle.).

Richtig. Aber natürlich nur wenn die Detektoren wirklich 100% perfekt wären, was sie natürlich in der Praxis niemals sind. Aber im Prinzip stimmt das.

Das bringt uns wieder auf meine eigentliche Frage, die ich mir schon beim Lesen des Schleiers gestellt habe: Ist es nicht so, dass wenn man einmal die Subquellen herauskristallisiert hat, gar nicht mehr von einer grossen Quelle sprechen sollte, sondern nur mehr von N unabhängigen kleinen Quellen? Und nun der Witz: Eben da diese Quellen klein, tritt Interferenz sowieso auf, und zwar egal, was man mit dem zweiten Zwilling auf der anderen Seite macht.

Ist das nicht komisch?

Andrea said...

Ich bin mir nicht sicher, aber kann es nicht sein, daß statt der Subquellen etwas anderes entscheidend ist: Der Detektor links ist relativ klein, und er wird festgehalten. Das heißt doch, daß überhaupt nur ein Teil der Teilchen gemessen wird; der andere Teil fliegt am Detektor vorbei, und bei diesem Teil ist, soweit ich weiß, die Welcher-Weg-Information noch nicht endgültig vernichtet. Das ist nur für die gemessenen Teilchen und die mit ihnen verschränkten der Fall. Also kann nur für sie überhaupt Interferenz auftreten.

Norbert said...

@andrea
Sorry hab andreas und andrea verwechselt.
@andreas
Nichts ist komisch. Alles ist nun wie es sein soll. Und die Esoterik ist endlich weg.

Die räumliche Position von D2 ist relevant. Die Zeitmessung drückt den Background runter und reduziert Übersprechen von Nachbarinterferogrammen.

Norbert said...

@andrea
Das Ganze paßt schon. Der Detektor muß grad so klein sein,daß er das Intererenzmuster räumlich auflösen kann. Die Interferenzmuster sind immer alle da. Es wird lediglich von D2 eines ausgewählt und rechts räumliche Autokorrelation gemacht. Durch die räumliche Phasenverschiebung der anderen löschen sich die aus. D2 sitzt im Dunkeln der anderen Interferenzstreifen. Die ganze Anordnung ist phasenstarr.

Da die Teilchenpaare, zum nächsten, zeitlich Abstand haben müsste die Zeitmessung theoretisch nicht so wahnsinnig genau sein. Praktisch wird es so sein daß da nicht nur sauber getrennte Teilchenpaare mit grossem zeitl. Abstand rumfliegen. Drum ist ein schmales Koinzidenzfenster sinnvoll.

Andreas said...

@norbert: "Die Interferenzmuster sind immer alle da."

Wenn dem wirklich so ist, warum spricht man dauernd davon, dass Interferenz nur dann auftritt, wenn die Weginformation nirgendwo im Universum vorhanden sein darf?

Ich denke hier müsste man zumindest präziser bzw differenzierter formulieren: Sind für kleine Quellen Interferenzmuster nicht sowieso immer da, und zwar egal ob da noch irgendwo im Universum verschränkte Zwillinge umherschwirren.

@andrea: Ich bin mir nicht sicher, aber kann es nicht sein, daß statt der Subquellen etwas anderes entscheidend ist..

Ja, diesen Gedanken habe ich auch schon gehabt. Allerdings habe ich eher daran gedacht, auch noch die Komplementariät zwischen Ort und Impuls ins Spiel zu bringen. Siehe zum Beispiel das Argument in [1]?

[1] "Quantum Physics as a Science of Information" (Brukner, Zeilinger) [odf auf quantum.at]

Norbert said...

@andrea
Die welcherweginfo ist für alle Teilchen kaputt. Für alle Interferogramme, sowohl links als auch rechts, lassen sich die Wege nicht mehr rausfinden, weil sich durch die starke Beugung an den zugehörigen Punktquellen auf der ausgedehnten Quelle die Richtung nicht mehr vorhersagen läßt. Genau drum gibt es ja Intererenzstreifen, weil der Ganze Doppelspalt belichtet wird.

Norbert said...

@p.s. zu Andrea für andreas
Interferenzmuster nicht mehr da heisst lediglich, daß sie auf dem Bildschirm nicht mehr diskret sichtbar sind, da sich tausende überlagern. Sichtbar machen heisst lediglich im Hystogram durch rausfiltern, also im Computer oder auf Papier rausmessen. Auf dem Bildschirm bleibt alles wie gehabt, ein gleichmässiges Beugunsbild über alles. Drum auch im Buch die esoterische Bemerkung: "Das Interferenmuster wird nur sichtbar, wenn es tatsächlich beobachtet wir". Logisch, ohne Messung kein Datensatz. Hi. Alles klar?

colorspace said...

@norbert: Drum auch im Buch die esoterische Bemerkung: "Das Interferenmuster wird nur sichtbar, wenn es tatsächlich beobachtet wir". Logisch, ohne Messung kein Datensatz. Hi. Alles klar?

Klingt falsch. Nicht esoterisch genug. Die Art der Messung beinflußt ja das Verhalten der Photonen, z.B. ob und wo am die Detektoren aufstellt, oder den Schirm.

Andrea said...

Ich glaube nicht , daß alle Interferenzmuster links immer da sind. Auf S.63 Mitte heißt es eindeutig, daß es nicht reicht, die beiden Doppelspalte aufzustellen, sondern daß die Teilchen auch gemessen werden müssen usw. Es ist doch möglich, den Weg eines Teilchens auch dann noch zu bestimmen, nachdem es durch einen Doppelspalt gegangen ist, z. B. indem man hinter dem Doppelspalt einen Elektronenstrahl quer zum Lichtstrahl durchtreten läßt (s. S.40). Das bedeutet, daß bei allen nach links fliegenden Teilchen, die nicht im Detektor landen, noch nicht sicher sein kann, ob an ihnen nicht später doch noch eine Weg-Messung vorgenommen werden wird, und solange können keine Interferenzmuster da sein.

colorspace said...

@andrea: Das bedeutet, daß bei allen nach links fliegenden Teilchen, die nicht im Detektor landen, noch nicht sicher sein kann, ob an ihnen nicht später doch noch eine Weg-Messung vorgenommen werden wird, und solange können keine Interferenzmuster da sein.

Ja, und vielleicht kann man das auch umgekehrt ausdrücken: Daß erst eine richtungs-unabhängige Positionsmessung die Teilchen dazu bewegt, den Wellencharakter anzunehmen. Und bei verschränkten Teilchen muß das bei beiden passieren. So daß wenn man eines der Teilchen in einer Weise misst, die das für die Kombination der Teilchen noch offenläßt, dann wird das Meßresultat dies eben zunächst auch offen lassen, und sich der Wellencharakter erst später finden lassen.

(Ich lese gerade das Kapitel, bin aber noch nicht sehr weit.)

Norbert said...

@andrea und colorspace
Die Interferenzmuster sind schon immer alle da. Denkt nicht so kompliziert.

Stell dir einen Rundfunkempfänger vor. Am Eingang empfängt er den ganzen Wellensalat. Erst durch die Messung in einer kleinen Bandbreite wird der eingestellte Sender "sichtbar". Ein moderner Spektrumempfänger mißt alle Signale gleichzeit, indem er den Wellensalat komplett digitalisiert. Für dieses Messintervall kann er dann nach Belieben alle die einzelnen Sender herausrechnen. Sie sind immer alle gleichzeitig da, auch wenn du nur einen "beobachtest".

Hier ist es genau gleich. Denke dir, daß tausende kleiner Empfänger nebeneinander hinter beiden DS aufgestellt sind und jetzt alle Doppelphotonen fein säuberlich mit Detektornummer und zugehöriger Uhrzeit notiert werden. Trägst du die Ereigniszahlen der Detektoren für jeden DS nebeneinander in ein Diagramm ein erhältst du ein Beugungsmuster ohne DS-Interferenzen. Du kannst aber jederzeit die tausende einzelnen Interferogramme herausrechnen (=beobachten) ohne daß die Teilchen "beeinflusst" werden, das Beeinflussen geht ja gar nicht mehr, die Daten stehen auf dem Papier und sind fixiert. Bei der Datenaufnahme wurde auch nicht "beeinflusst", es wurden alle Stellen neutral und gleichberechtigt überwacht.

Ist der Teilchenstrom dicht, muß die Zeitmessung verwendet werden um mit den Koinzidenzen sicherzustellen, daß nicht zeitlich nahe fremde Teilchen aus versehen erwischt wurden. Jeder tickende D2-Nr.x bestimmt die Teilchen rechts für sein eigenes Interferenzmuster/Hystogramm. Die Anordnung ist symmetrisch. Jeder D1-Nr.y bestimmt seine Interferenzmuster links. Malst du alle untereinander aus Papier sehen alle gleich aus sind aber seitlich versetzt. Addierst (superpositionierst) du die Muster bekommst du wieder den Matsch und die Interferenzen (oh Wunder!) verschwinden!

Willst du für ein Teilchenpaar links das Teilchen 2 erst nach 2 Jahren messen, dann must du dir natürlich die Zeit und den Abstand vom DS2 in 2 Jahren genau notieren und solange weisst du natürlich auch nicht welches Teilchen rechts zum Paar gehört, es sind inwischen ja Billionen andere eingetroffen, also musst du eben warten. Nichts Geheimnisvolles.

colorspace said...

@norbert

Nach meinem Verständnis sagt die Quantenphysik, daß es die Art der Messung ist (auch wenn Du erst nach 2 Jahren misst), die die Teilchen beeinflußt, nicht die Auswertung der Daten. Die Bedeutung der Meßdaten von Teilchen 1 wird erst durch die Messung von Teilchen 2 definiert, und hängt davon ab, auf welche Weise Teilchen 2 gemessen wird.

Prinzipiell gesprochen, ich bin mit dem Kapitel noch nicht fertig.

colorspace said...

@norbert "Beeinflußung":

Die Beeinflußung besteht darin, ob Du entweder auf beiden Seiten auf eine Weise misst (z.B. mit Hilfe eines Doppelspaltes), auf die Du nicht auf den Weg schließen kannst, den die Teilchen genommen haben.... oder ob Du das nicht machst.

Ohne den Doppelspalt auch auf der linken Seite sollte es Dir nicht möglich sein, Informationen zu erhalten, dies es Dir erlauben, aus dem Mix auf der rechten Seite eines der Interferenzmuster herauszufiltern. (Hiere gehe ich davon aus, daß der Abstand links der größere ist).

Geheimnisvoll, aber wahr. Hoffe ich.

Beantwortet das deine Frage #20 ? Oder war die bereits beantwortet? (Ich sollte jetzt vielleicht die ganze Diskussion nochmal durchlesen.)

Sowie ich den Text verstehe, würde ich vermuten, daß eine genauere Analyse dessen, wie die Teilchen links eine Herausfilterung der Interferenzmuster rechts erlauben, zeigen, daß das Meßverhalten von jedem Teilchen 2 von der spezifischen Messung des jeweils entsprechenden Teilchen 1 beeinflußt worden sein mußte (Verschränkung). Dies ist dann sozusagen eine zusätzliche Beeinflußung, des ersten Messwertes eine Teilchenpaares auf den zweiten Messwert.

Das wäre dann sozusagen noch geheimnissvoller.

Norbert said...

@colorspace
Meine Frage #20 ist doch längst erledigt, es braucht zum Messen beide DS.

Ich glaube du bringst Sachen durcheinander.

1. Doppel-Doppelspaltversuch
Die Erklärung ist Geometrie und kein "Geheimnis". Verschränkung usw. spielt noch keine Rolle. Hier hältst du dich gerade auf. Siehe Oben.

Wenn du das verdaut hast, kannst du dann die wirklichen Hämmer analysieren (Wir leben ja im Land der Hämmer. ;-) )
2. Beugung an der Kante/Spalt wegen Heisenberg. Warum ist die Richtung zufällig?
3. Interferenz eines Teilchens mit sich selber. Wie geht denn das?
3. Verschränkung von einem oder mehr Teilchen, ok. Aber Wechselwirkung mit Unendlich-Überlichtgeschwindigkeit?

DAS sind die Hämmer, mach dich bei Punkt 1 nicht verrückt.

colorspace said...

@norbert, Andrea, Andreas

Also, ich bin jetzt durch die obige Diskussion durchgegangen, und wenn ich recht verstehe, ist die Hauptfrage die, warum und wie ein Detektor auf der linken Seite, hinter dem linken Doppelspalt, eine bestimmte Subquelle auswählt.

Die Auflösung des Rätsels scheint mir diese zu sein:

Wenn man sich auf die Betrachtung von Teilchenpaaren beschränkt, dann weiß man, daß die Subquelle auf einer Geraden zwischen einem der Spalte auf der linken Seite, und einem der Spalte auf der rechten Seite liegen muß. Denn bei einem Teilchenpaar müssen ja beide Teilchen durch einen Spalt gegangen sein, und die Teilchen müssen in (fast) genau entgegengesetzter Richtung geflogen sein (was nur bei einer groß genugen Quelle der Fall ist). Und dies gilt eben nur für Teilchenpaare. Da die Spaltbreite auch bei diesem Experiment sehr schmal sein kann, hat man dadurch eine sehr schmale Subquelle herausgefiltert.

Wenn dies stimmt, dann ist es egal, wo man auf der linken Seite den Detektor aufstellt, denn die ausgewählte Subquelle hängt nur von den Spaltpositionen und der Quellenposition ab, es ist dann also immer das gleiche, unverschobene, Interferenzbild zu sehen. D.h., man kann es sich sparen, den Detektor links für zusätzliche Messungen zu verschieben.

(Ein kleineres Problem könnte entstehen, wenn zwei solche Geraden durch die Quelle gehen, eine vom linken oberen Spalt nach rechts unten, und eine von links unten nach rechts oben. Aber das könnte man wahrscheinlich auf verschieden Weise lösen, durch die Positionierung und Dimensionierung der Abstände etc.)

Nach wie vor kann es Interferenzen nur geben, wenn links und rechts Doppelspalte (oder ähnliches) sind, und sowohl links als auch rechts tatsächlich gemessen wird, denn erst dann können die Teilchen eines verschränkten Teilchenpaares Wellencharakter zeigen. (Falls hier nicht Andreas' Konzept einer kleineren Quelle wegen der Heisenbergschen Unschärferelation dazu führt, das die Weginformation von vornherein gar nicht verschränkt ist. Aber dann ist das ganze Experiment wahrscheinlich sinnlos.)

colorspace said...

@norbert: Die Erklärung ist Geometrie und kein "Geheimnis". Verschränkung usw. spielt noch keine Rolle. Hier hältst du dich gerade auf. Siehe Oben.

Ich sehe gerade, Du hast inzwischen schon eine Antwort auf meinen Kommentar von 15:00 geschrieben. Ich bin zwar auch auf eine geometrische Antwort gekommen, aber anscheinend auf eine andere wie Du. (Siehe mein letzter Kommentar.)

colorspace said...

@norbert: 1. Doppel-Doppelspaltversuch
Die Erklärung ist Geometrie und kein "Geheimnis". Verschränkung usw. spielt noch keine Rolle. Hier hältst du dich gerade auf. Siehe Oben.


Verschränkung spielt zwar bei der "geometrischen" Frage (Ich habe da, wie gerade gesagt, inzwischen eine andere geometrische Antwort gefunden) keine Rolle, wohl aber bei dem Doppel-Doppelspaltexperiment insgesamt.

Denn ohne Verschränkung würde es nicht zu einem Interferenzverlust kommen, wenn man auf der linken Seite ohne Doppelspalt misst. Du scheinst immer wieder das Geheimnisvolle unter den Teppich kehren zu wollen. ;)

colorspace said...

@ "Kleiner" Zusatz zu meinem obigen Lösungsversuch:

Das was ich "kleineres Problem" genannt habe, existiert nicht, denn die beiden Geraden (vom linken oberen Spalt zum rechten unteren, und vom linken unteren zum rechten oberen) müssen sich in derselben Subquelle schneiden, denn von dieser aus muß ein Teilchenpaar durch beide Spaltpaare fliegen können.

Das heißt, das für Teilchenpaare, für die beide Teilchen durch die Spalte fliegen können, insgesamt nur ein kleiner Teil der Lichtquelle effektiv ist. Trotzdem kommt es zu einem verwaschenen Bild, da ja eines der Teilchen auch dann durch einen Spalt fliegen kann, wenn das andere verschränkte Teilchen nicht durch einen der gegenüberliegenden Spalte fliegt, sondern daneben.

Andrea said...

Für heute Nacht nur eins: Ich denke, es ist egal, wo in der Beobachtungsebene links der Detektor aufgestellt wird; er darf gar nicht verschoben werden während eines Durchgangs des Experiments, nur so kann man für die rechte Seite ein klares Interferenzbild erhalten. Würde man für einen zweiten Durchgang die Position des linken Detektors verändern, so erhielte man ein Interferenzbild, das gegnüber dem ersten leicht verschoben wäre. Da wie gesagt der Detektor auf der linken Seite im Gegesatz zur rechten nicht verschoben wird, könnte ich mir denken, daß man links sozusagen nur einen Teil eines Interferenzbildes erhält.

colorspace said...

@andrea: Ich denke, es ist egal, wo in der Beobachtungsebene links der Detektor aufgestellt wird;

Ja (soweit), daß denke ich auch.

@andrea: er darf gar nicht verschoben werden während eines Durchgangs des Experiments, nur so kann man für die rechte Seite ein klares Interferenzbild erhalten.

Ich denke, man könnte den linken Detektor auch während eines Duchrgangs ruhig verschieben (nicht aber die Doppelspalte oder die Lichtquelle) denn zufolge meiner oben gerade dargelegten Erklärung wird immer (statistisch gesehen) dasselbe Interferenzbild ausgewählt.

Andernfalls wäre meine Erklärung falsch. Das glaube ich aber nicht. Denn es gibt nur eine Subquelle (die auf dem Schnittpunkt der Geraden), von der aus beide Teilchen durch jeweils beide Spalte fliegen können.

Bei allen anderen Subquellen bleibt immer eines der Teilchen entweder dann neben einem der Spalte hängen, wenn das andere entweder durch den oberen Spalt fliegt, oder den unteren, oder in beiden Fällen.

@andrea: Würde man für einen zweiten Durchgang die Position des linken Detektors verändern, so erhielte man ein Interferenzbild, das gegnüber dem ersten leicht verschoben wäre.

Nein, ich denke nicht, denn nur eine kleine Subquelle erfüllt die Bedingung, daß beide Teilchen durch jeweils diagonal gegenüberliegende Spalte fliegen können, und dabei zwei Möglichkeiten habe, denn sie brauchen ja zwei Möglichkeiten, damit es eine interferenz geben kann.

Mir scheint es keine andere Lösung zu geben, sorry.

colorspace said...

Man sogar die Lichtquelle verschieben, solange immer eine Subquelle auf dem Schnittpunkt der Diagonalen liegt.

colorspace said...

Hmm, vielleicht ist das aber noch nicht die ganze Erklärung: Denn soweit könnte man meinen, das auch die Teilchenpaare registriert werden können, deren Subquelle auf bloß auf einer der Diagonalen liegt, und es dann eine gewisse Verwaschung gäbe. Vielleicht kommt hier doch die Verschränkung zu Hilfe? Und/oder die Position des linken Detektors spielt dann doch eine Rolle?

Allerdings können diese Teilchenpaare kein Interferenzmuster erzeugen, sie könnten nur das (gefilterte) Bild verwaschen.

Vielleicht ist das Rätsel noch nicht ganz gelöst. Faszinierend, wie Spock sagen würde. :)

Andrea said...

@ Verschränkung
Ohne Verschränkung geht es nicht. Es ist die (vergebliche) Hoffnung bei diesem Experiment, durch Weg-Messung der verschränkten Teilchen links auf den Weg der Teilchen rechts schließen zu können, ohne durch direkte Weg-Messung deren Interferenzmuster zu zerstören.
@ Subquellen
Die Idee mit den Subquellen behagt mir nicht recht. Dabei wird einerseits davon ausgegangen, daß die miteinander verschränkten Teilchen in entgegengesetzter Richtung davon fliegen wie bei einer großen Quelle (die wir hier ja auch haben). Andererseits sollen die beiden Teilchen aber aus der gleichen kleinen Subquelle kommen, um zu einem Interferenzbild führen zu können, wobei man doch bei einer kleinen Quelle wiederum gar nicht sicher sein kann, daß sie auch wirklich entgegengesetzt davonfliegen.

Norbert said...

@colorspace + andrea
-- Verschränkung kommt lediglich dadurch ins Spiel, da bei einer technischen Realisierung sichergestellt werden muß, daß die Teilchen auch wirklich gleichzeitig abfliegen. Die Eigenschaften der Teilchen (Spin, Polarisation ...) werden gar nicht audgewertet.
-- Die Streuung durch den Abflug aus einer Punktquelle ist absolut notwendig, nur so hat das Teilchen die statistische Möglichkeit, sich den Spalt auszusuchen. Das ist im Buch vor S.57 auch schön erklärt. Dadurch kann logischerweise auch der Weg nicht mehr verfolgt werden.
-- Die Interferenzmuster werden nicht zerstört, sie werden lediglich ignoriert (also nicht beobachtet). Die Daten sind im Datensatz trotzdem vorhanden.

Andreas said...

@norbert: Falls hier nicht Andreas' Konzept einer kleineren Quelle wegen der Heisenbergschen Unschärferelation dazu führt, das die Weginformation von vornherein gar nicht verschränkt ist. Aber dann ist das ganze Experiment wahrscheinlich sinnlos.

Norbert, nur eine kleine Klarstellung meinerseits: Die Idee der kleineren Subquellen ist überhaupt nicht mein Konzept. Ich habe diese Gedankenstütze nur deshalb aufgegriffen, weil sie auch im Schleier selbst verwendet wird, und zwar um das Auswaschen der Interferenzstreifen bei grossen Quellen im einfachen Doppelspaltexperiment zu erklären, noch bevor überhaupt über das Doppel-Doppelspalt Experiment gesprochen wird.

Aber eigentlich finde ich das eine ganz schlechte Idee, sich so eine Gedankenstütze zu machen. Es wäre meiner Meinung nach viel besser gewesen, gleich das Konzept der "Präparation" von Quantensystemen bzw einzelnen Photonen einzuführen.

Vermutlich hat der Autor das nicht getan, um den Leser nicht mit noch einem weiteren Konzept technischer Natur zu belasten. Schliesslich ist der Schleier ja ein populärwissentschaftliches Buch, bei dem man auch schon mal mit vereinfachenden Gedankenstützen arbeiten kann. Das Bild von verschiedenen kleineren Subquellen mit der man sich angeblich eine grosse Quelle vorstellen soll, ist aber eher irreführend, denn:

Entweder man spricht von einer Quelle, die einzelne Teilchen mit einer bestimmten Impulsschärfe (und damit einer gewissen Ortsunschärfe) aussendet. In diesem Fall darf man sich gedanklich vielleicht noch eine grosse Quelle vorstellen. Aber man sollte eigentlich nicht versuchen, sich das einheitliche Grau am Schirm durch Überlagerung mehrerer Interferenzmuster einzelner Subquellen vorzustellen.

Oder man spricht von N kleinen Quellen, die jeweils einzelne Teilchen mit einer bestimmten Ortsschärfe (und damit einer gewissen Impulsunschärfe) aussenden. Aber dann sollte man diese N Subquellen nicht als Substitut für eine grosse Quelle verwenden, sondern sie wirklich behandeln als das was sie sind: N kleine Quellen. Punkt

Andreas said...

@andrea: Die Idee mit den Subquellen behagt mir nicht recht.

Siehe mein letzter Kommentar.

Andrea said...

@ „Jede Subquelle erzeugt durch die 2Doppelspalte symmetrische Interferogramme…“
Der Satz darf, glaube ich, nicht dazu verleiten zu glauben, daß je zwei miteinander verschränkte Teilchen aus einer Subquelle gekommen, in entgegengesetzter Richtung davongeflogen und dann womöglich noch in großer Zahl links im Detektor und rechts im dazugehörigen Interferenzbild gelandet sind. Das kann so sein, muß es aber nicht.
Die bei einem Versuchsdurchgang herausgefischten Bilder können nicht symmetrisch sein. Auf beiden Seiten gleiche Anzahl von Teilchen, gleich große Detektoren, aber der rechte wird mehrmals verschoben, der linke nicht; das rechte Bild ist allein schon viel „ausgedehnter“. Vielleicht erhält man bei genau diesem Vorgehen sogar auf der linken Seite überhaupt kein Interferenzbild.

colorspace said...

Ohne Verschränkung geht es nicht. Es ist die (vergebliche) Hoffnung bei diesem Experiment, durch Weg-Messung der verschränkten Teilchen links auf den Weg der Teilchen rechts schließen zu können, ohne durch direkte Weg-Messung deren Interferenzmuster zu zerstören.

Genau: die Flugrichtung beider Teilchen muß im Heisenbergschen Sinne unscharf sein, und dennoch genau entgegengesetzt. Soweit ich verstehe, impliziert diese Forderung an die Lichtquelle bereits die Verschränkung in Bezug auf die Flugrichtung. Es ist mir durchaus klar, daß für den Versuch insgesamt die Verschränkung vom zentraler Bedeutung ist. Das hatte ich ja weiter oben auch bereits , meinte ich, sehr deutlich gemacht. Die Flugrichtung muß deswegen speziell im Heisenbergschen Sinne unscharf sein, damit die Teilchen sozusagen durch beide Spalte gleichzeitig fliegen können.

@andrea: Die Idee mit den Subquellen behagt mir nicht recht. Dabei wird einerseits davon ausgegangen, daß die miteinander verschränkten Teilchen in entgegengesetzter Richtung davon fliegen wie bei einer großen Quelle (die wir hier ja auch haben). Andererseits sollen die beiden Teilchen aber aus der gleichen kleinen Subquelle kommen, um zu einem Interferenzbild führen zu können, wobei man doch bei einer kleinen Quelle wiederum gar nicht sicher sein kann, daß sie auch wirklich entgegengesetzt davonfliegen.

Da hast Du wohl Recht. Das scheint zu heißen, daß die Flugbahnen (bei gegebener großer Quelle) zwar immer genau entgegengesetzt sind, aber seitlich verschoben sein können. Sozusagen schade, denn dann funktioniert meine Erklärung nicht mehr, zumindest nicht so einfach. Ich lese auch gerade auf Seite 63 unten, daß ein Verschieben vom Detektor links eben doch zu einem Verschieben des Interferenzmusters auf der rechten Seite führt.

Allerdings scheint damit auch norbert's Erklärung nicht zuzutreffen. (Die ich zumindest wegen der kurzen Darstellung auch noch nicht detailliert verstehe.) Zumindest nicht genau so wie beschrieben, obwohl er den Satz auf S.63 unten anscheinend berücksichtigt hat.
Damit ist die Frage, auf genau welche Weise der Detektor links ein spezielles Interferenzmuster herausfiltert, wohl wieder völlig offen. Zumindest für mich. Und ich sehe auch noch nicht, wie hier die Verschränkung ins Spiel kommen könnte.

colorspace said...

@andreas: "n kleine Subquellen"

Ja, da habe ich gerade Andrea Recht gegeben, schon bevor ich Deinen Kommentar gelesen habe.

[Es fehlt übrigens bei meinem letzten Kommentar das "@andrea" ganz am Anfang.]

Wie gesagt, das heißt wohl, das auch dann, wenn die Flugbahnen bei einer groß genugen Lichtquelle immer genau entgegengesetzt sind, sie jedoch seitlich versetzt sein können (und meistens wahrscheinlich auch sind).

colorspace said...

@ Verschränkung der seitlichen Versetzung

Vielleicht ist die seitliche Versetzung ebenfalls mit-verschränkt, und das auf eine Weise, in der die Position des Detektors links dann eine Rolle spielt, und meine obige Erklärung damit irgendwie ergänzt werden kann? Oder so? :)

"Mit-verschränkt" soll hier heißen, daß im Fall der Interferenz, wenn die Teilchen sozusagen sowohl oben als auch unten durchfliegen (also durch alle vier Spalte), die beiden seitlichen Verschiebungen in einer mathematischen Beziehung zueinander stehen. Die dann (hoffentlich) gekoppelt mit der relativen Position des linken Detektors zu einer sinnvollen Selektion führen?

colorspace said...

@andreas: Andreas' Konzept einer kleineren Quelle

Den Kommentar von dem dieses Zitat stammt, habe übrigens ich geschrieben, nicht norbert. Ich nehme an, da hast Du Dich bloß vertippt.

Norbert said...

@andreas
...gleich das Konzept der "Präparation" von Quantensystemen bzw einzelnen Photonen einzuführen...
(Dein zitierter Kommentar war nicht von mir) Aber du hast Recht, und mit anschaulicher Geometrie zu erklären war didaktisch schon OK. Aber bei der zähen Diskussion da unten scheint das auch schon egal. Jeder hat seinen eigenen Weg zum Verständnis und der Weg ist das Ziel ;-).

Norbert said...

@Und was ist eigentlich mit den UFOs?
Ganz schön egoistisch von denen. Beherrschen die doch Raum und Zeit, da könnten die doch uns hier locker mal einsammeln und ein Wochenend-Quantencamp veranstalten. Das wäre doch ein lehrreiches Seminar und Anschauungsunterricht würde denen sicherlich auch nicht schwer fallen. Ich habe den Verdacht, die mögen uns nicht. Vielleicht ist es doch kein tolles Experiment, sich von einem UFO entführen zu lassen.
Lieber Hl. Florian beschütz mein Haus zünd andre an.

colorspace said...

@norbert: Jeder hat seinen eigenen Weg zum Verständnis und der Weg ist das Ziel ;-).
und: bei der zähen Diskussion
und: Lieber Hl. Florian beschütz mein Haus zünd andre an.

Würd' mich nicht überraschen, wenn das mehr oder weniger letzte Puzzleteil jetzt in Deinem Haus liegt. Und bevor es abbrennt, hole ich das Teil, an das ich da denke, dann wohl schon noch raus. Aber da müßtest Du erst mal übern Zaun gucken, um zu ahnen, wovon ich sprechen könnte.

Andreas said...

@norbert: ...gleich das Konzept der Präparation von Quantensystemen bzw einzelnen Photonen einzuführen. (Dein zitierter Kommentar war nicht von mir)

Sorry. Tippfehler.

Aber du hast Recht, und mit anschaulicher Geometrie zu erklären war didaktisch schon OK.

Mag sein. Aber trotzdem fragwürdig, da dem Leser suggeriert wird, man könne eine grosse Quelle in viele kleine Quellen zerlegen, was natürlich nicht der Fall ist. (und dieser Blog hätte sich eine zähe Diskussion mehr erspart :-)

Norbert said...

@colorspace
Ach, ein Zaunpfahl ist doch schon raus. Welche(s) Teil(e) willst du haben?
Erst mal einen kleinen Zwillingsquant (didaktisch nach andreas)?
:-)

Andreas said...

Leute, wirklich interessante Fragen die hier aufgeworfen werden. Vielleicht sollten wir einfach selber versuchen, eine bessere Darstellung zu finden als die im Buch, anstatt weiter die dortigen didaktischen Mängel zu durchkauen.

In einem Blog ist eine Diskussion über einen zu schreibenden Text natürlich unmöglich, daher schlage ich zuerst einmal eine stichwortartige Aufschlüsselung jeder einzelnen Etappe des Experimentes vor. Das sollte uns zwingen, in jedem Moment ganz genau darzustellen, was passiert und warum.

[Annahme: Impuls der ausgesandten Photonen ist immer relativ scharf bestimmt - das wurde im Buch mit einer grossen Quelle umschrieben. Ansonsten ist die Diskussion ja uninteressant, denn bei einer kleinen Quelle treten sowieso immer Interferenzen auf, egal was mit dem zweiten Teilchen links passiert]

1. 100'000 Photonen werden mit ausreichend grossem Zeitabstand und schön brav hintereinander impulsverschränkt und in entgegengesetzter Richtung ausgesandt

Nachher:
-- die Teilchenzwillinge fliegen in beiden Richtungen vor sich hin
-- sie besitzen aber noch im Moment weder einen bestimmten Ort noch eine bestimmte Richtung
-- die möglichen Orte und Impulse eines jeden Teilchens sind jedoch via der Heisenberg Beziehung eingeschränkt.
-- die möglichen Orte und Impulse aller Zwillingspaare sind auch via Verschränkung untrennbar miteinander verbunden.



2. Auf der rechten Seite werden alle 100'000 Photonen durch einen Doppelspalt geschickt und auf dem rechten Schirm registriert, während die jeweiligen Zwillingspaare auf der linken Seite einfach weiterfliegen

Nachher:
-- auf dem rechten Schirm sieht man jetzt ein einheitliches Grau von 100'000 Punkten, aus dem noch überhaupt kein Muster erkennbar ist
-- für jedes dieser 100'000 Punkte am rechten Schirm notieren wir jedoch die genaue Ankunftsszeit und die Position auf dem Schirm


3. Lange Zeit später wird auch auf der linken Seite ein Doppelspalt aufgestellt und alle 100'000 Photonen auf dem linken Schirm registriert
-- auch auf dem linken Schirm sieht man jetzt ein einheitliches Grau von 100'000 Punkten, aus dem noch überhaupt kein Muster erkennbar ist
-- für jedes dieser 100'000 Punkte am rechten Schirm notieren wir jedoch die genaue Ankunftsszeit und die Position auf dem Schirm


4. Jetzt teilen wir den linken Schirm, der ja ebenfalls in einem einheitlichen Grau erscheint, in 100 kleine Abschnitte. Im Schnitt werden also pro Abschnitt 1000 Punkte zu liegen kommen (es können natürlich aber auch 998 oder 1003 sein)

5. Nehmen wir einen bestimmen Abschnitt, zum Beispiel den 36. Abschnitt von oben, und bestimmen für jeden der darin enthaltenen 1000 Punkte den entsprechenden Zwillingsbruder auf der rechten Seite (mittels einer genauen Zeitmessung; das ist natürlich umso einfacher, je mehr Abstand wir beim Senden zwischen den Teilchen gelassen haben).
-- für diese 1000 Punkte erscheint das Interferenzbild auf der rechten Seite. Cool!

[Kleine Anmerkung: Ob man den Schirm jetzt in 100, 500 oder gar 1000 Teile zerteilen muss, ist für das prinzipielle Verständnis nicht wichtig. Aber das hängt natürlich vom Verhältnis der Länge der entstehenden Unterabschnitte zur Breite des Interferenzstreifens, und damit der Spaltbreite im Doppelspalt ab, genau wie beim einfachen Doppelspaltexperiment die Grösse der Quelle.]i

Norbert said...

@andreas
Einspruch euer Ehren
Korrektur:
....Nachher:
-- die Teilchenzwillinge fliegen in beiden Richtungen vor sich hin
-- sie besitzen aber noch im Moment weder einen bestimmten Ort noch eine bestimmte Richtung
-- die möglichen Orte und Impulse eines jeden Teilchens sind jedoch via der Heisenberg Beziehung nicht eingeschränkt.
-- die möglichen Orte und Impulse aller Zwillingspaare sind auch via Verschränkung nicht (streiche: untrennbar) miteinander verbunden
Begründung: der Impuls trägt ja die Richtungsinformation. Eine mögl. Verschränkung ist hier auch nicht wichtig.


Korrektur:
-- für diese 1000 Punkte erscheint das Interferenzbild auf der rechten Seite in den Messdaten, auf dem Bildschirm ist aber alles immer noch Matsch! . Cool!
Begründung, Die restlichen Photonen fliegen ja immer noch zum Bildschirm. Das Interferenzmuster ist nur für die beobachteten/detektierten Photonen entstanden!

Nächster Schritt: Erklärung, warum das so ist?

colorspace said...

@andreas: Mag sein. Aber trotzdem fragwürdig, da dem Leser suggeriert wird, man könne eine grosse Quelle in viele kleine Quellen zerlegen, was natürlich nicht der Fall ist. (und dieser Blog hätte sich eine zähe Diskussion mehr erspart :-)

Es scheint mir, daß dies allerdings theoretisch der Fall sein könnte, der 'sowohl-als-auch' Fall, z.B. dann, wenn man eine große Quelle tatsächlich aus vielen kleinen gleichartigen Quellen zusammenbaut. (Und auf solch eine Quelle hätten norbert's, Deine, und meine Überlegungen eher zugetroffen.) Allerdings würde solch eine Quelle nicht die später aufgestellten Forderungen erfüllen (so scheint es mir), und es wird, wie Du in etwa sagst, im Buch nicht darauf hingewiesen, daß die später verwendete Quelle nicht nur groß genug sein muß, womit uns der genaue Quellort in einem klassischen Sinne unbekannt ist, sondern auch so beschaffen sein muß, daß der Quellort in Heisenbergschen Sinne unscharf ist. Das ist wohl das, was Du mit "Präparation von Quantensystemen" meinst.

Wieder was gelernt. In gewisser Weise versuchen wir eben, aus dem Buch mehr herauszuholen, als drin ist :), nicht unähnlich dem Versuch, an einem Quantensystem komplementäre Größen in klassischer Weise messen zu wollen. :) Dabei kommt es eben zu seltsamen Effekten und Überlagerungen, wie z.B. dem, das mehrere Personen den gleichen Kommentar zu schreiben scheinen. :)

@andreas: 3.Lange Zeit später wird auch auf der linken Seite ein Doppelspalt aufgestellt und alle 100'000 Photonen auf dem linken Schirm registriert.

Du scheinst hier etwas zu übersehen. Nicht alle Teilchenpaare, die an dem einheitlich Grau auf der rechten Seite beteiligt sind, kommen auch durch den linken Doppelspalt. Eher wohl nur ein kleiner Teil. Und umgekehrt. Das würde nur für ein bereits vorgefiltertes Bild gelten, denn dazu muß bereits eine Zuordnung mittels der Detektoren erfolgen.

@andreas: -- für diese 1000 Punkte erscheint das Interferenzbild auf der rechten Seite. Cool!

Bislang scheint mir, daß nicht alle 1000 Punkte an dem Interferenzmuster beteiligt sein würden, selbst nach Filterung, da nicht alle erzeugten Teilchenpaare die Möglichkeit hatten, durch beide Spalte zu fliegen.
Und das ist aber auch nur eine ungefähre Wiederholung dessen, was auch im Buch steht. Wobei Du hier sozusagen mehrere Versuchsdurchgänge in einem Aufwasch durchführst. Dadurch wird es aber vielleicht bloß komplizierter.

Andrea said...

Bei dem ab S. 62 beschriebenen Experiment gibt es auf der linken Seite keinen Bildschirm, sondern nur den einen Detektor.
@ Quellpunkte
Ich bin nicht auf den Gedanken gekommen, aus der Tatsache, daß im Buch beim einfachen Doppelspalt-Experiment von einzelnen Quellpunkten die Rede ist, beim Doppel-Doppelspalt-Experiment aber nicht, gleich auf „didaktische Mängel“ zu schließen. Ich könnte mir vorstellen, daß die Quellpunkte für das Verständnis im zweiten Fall keine so große Bedeutung haben wie im ersten.
(Dies ist Beitrag Nr.183 in diesem Kapitel; bereits mit Nr.182 war der bisherige Rekord mit 181 Beiträgen aus der Saure-Gurken-Zeit überschritten.)

Andreas said...

@norbert: -- die möglichen Orte und Impulse eines jeden Teilchens sind jedoch via der Heisenberg Beziehung nicht eingeschränkt.

Doch, sind sie schon (ich vermute aber dass wir hier bloss ein sprachliches Missverständnis vor uns haben). Gemeint war natürlich nur, dass wegen der Heisenberg'sche Unschärfebeziehung der Bereich der gleichzeitig möglichen Messwerte für den Ort und Impuls "eingeschränkt" sind. Denn nicht jede Kombination ist möglich, wie wir wissen, da man nicht beide beliebig genau bestimmen kann. Nur so war es gemeint. Vielleicht sollte man diesen Satz einfach weglassen; dass Heisenberg immer und überall gilt, sollte ja evident sein.

@norbert: -- die möglichen Orte und Impulse aller Zwillingspaare sind auch via Verschränkung nicht (streiche: untrennbar) miteinander verbunden. Begründung: der Impuls trägt ja die Richtungsinformation. Eine mögl. Verschränkung ist hier auch nicht wichtig.

Doch, sind sie schon (auch hier vermute ich bloss ein sparchliches Missverständnis). Natürlich sind sie verschränkt in dem Sinne, dass die Messung eines der beiden Zwillinge zb jetzt das Resultat einer möglichen Messung am anderen festlegt - selbst dann wenn diese andere Messung am anderen Zwilling noch gar nicht stattgefunden hat, also in der Zukunft liegt.

Vielleicht sollte man auch hier den Satz weglassen oder einfach sagen "Die teilchen sind miteinander impulsverschränkt. Punkt."

@norbert: -- für diese 1000 Punkte erscheint das Interferenzbild auf der rechten Seite in den Messdaten, auf dem Bildschirm ist aber alles immer noch Matsch!

Gut ok, ich versuch es nochmal in einer etwas anderen Form: "-- wenn man am rechten Bildschirm von den insgesamt 100'000 die sich dort befinden, nur diese 1000 Punkte einblendet (dh die anderen 99'000 einfach nicht beachtet), sieht man ein Interferenzbild das aus diesen 1000 Punkten besteht." Besser?

@norbert: Begründung, Die restlichen Photonen fliegen ja immer noch zum Bildschirm.

Nein. Zu diesem Zeitpunkt, zumindest im von mir beschriebenen Experiment sind ja schon alle Photonenpaare registriert, und zwar auf beiden Seiten (siehe mein Post mit dem Experiment). Erst dann fange ich mit der Datenanalyse an.

@norbert: Das Interferenzmuster ist nur für die beobachteten detektierten Photonen entstanden!

Im Prinzip richtig. Bloss habe ich ganz bewusst die Reihenfolge der Schritte im Experiment so gewählt, dass man zuerst alle Teilchen registriert, sowohl links als auch rechts, bevor man versucht Interferenzbilder herauszukitzeln.

Das ist genau das, was leider auch im Buch immer wieder verwechselt wird. Mal spricht er davon, dass die Teilchen ja noch unterwegs sind, und daher die Weginformation noch vorhanden ist. Dann wiederum nimmt er plötzlich an, dass beide Zwillinge doch gleichzeitig registriert werden.

Mag ja sein, dass das experimentell auf diese Weise einfacher zu realisieren ist, Koninzidenzen zu zählen, aber leider führt er den Leser ein weiteres Mal in ein logisches Durcheinander. Es wäre hier meiner Meinung viel besser gewesen, bei einem experimentellen Ablauf zu bleiben, und dieses konsequent bis zum Schluss zu verwenden.

Andreas said...

@andrea: Ich bin nicht auf den Gedanken gekommen, aus der Tatsache, daß im Buch beim einfachen Doppelspalt-Experiment von einzelnen Quellpunkten die Rede ist, beim Doppel-Doppelspalt-Experiment aber nicht, gleich auf „didaktische Mängel“ zu schließen. Ich könnte mir vorstellen, daß die Quellpunkte für das Verständnis im zweiten Fall keine so große Bedeutung haben wie im ersten.

Vielleicht bin ich mit dem Autor ein wenig hart ins Gericht gegangen. Aber trotzdem: im zweiten Experiment ist es wesentlich, von einer Quelle auszugehen, die die Teilchen in einer bestimmten Weise präpariert und sie miteinander verschränkt. Aber wenn man vorher die Geschichte mit den einzelnen Quellpunkten gelesen hat, könnte man auf die Idee kommen, dass man diese Gedankenstütze auch im zweiten Experiment verwenden könnte.

War ja nur ein kleiner Kommentar zm allgemeinen Stil und ein Vorschlag wie man es klarer darstellen könnte, ansonsten finde ich das Buch sehr gut.

colorspace said...

@ Verbesserter Vorschlag zur Erklärung wie der linke Detektor das rechte Interferenzmuster herausfiltert

Der Einfachheit halber beschränke ich mich bei der Erklärung nicht nur auf die Teilchenpaare, die auf beiden Seiten gemessen werden, sondern spezieller auf die, die zum Interferenzmuster selbst beitragen.

Das sind die, die durch sozusagen alle vier Spalte fliegen. Die Flugbahnen liegen wie früher beschrieben auf zwei Diagonalen, nur das es jetzt eigentlich jeweils zwei Parallelen sind (also insgesamt vier). Dabei nehme ich an, daß wegen der Verschränkung die zwei seitlichen Versetzungen, also die Abstände von jeweils zwei Parallelen, immer gleich sind. Das führt dazu, daß meine frührere Erklärung dann doch zutrifft, allerdings mit der Änderung, daß nun je nach seitlicher Versetzung, also je nach dem Abstand der Parallen, die Flugwinkel variieren, und sich dadurch die Interferenzmuster entsprechend verschieben.

Nun kann mit der Idee von norbert, durch die Positionierung des linken Detektors (mehr oder weniger) das Interferenzmuster-paar ausgewählt werden, das auf der linken Seite an der Stelle des Detektors eine Maximum hat. Dabei brauchen die zugehörigen Interferenzmuster links und rechts allerdings nicht symmetrisch sein, sie sind wahrscheinlich versetzt. Dabei wird natürlich nicht ganz exakt nur ein Muster ausgewählt, so daß (auch weil es ja noch die Paare gibt, die nur durch zwei, d.h. jeweils nur einen Spalt geflogen sind) das Resultat dann etwas verwaschen ist. Wenn das alles stimmt.

Es braucht also auch in dieser Frage die Verschränkung zur Erklärung.

Ich hab versucht kurz zu bleiben, hoffentlich ist es dadurch nicht zu unverständlich. :)

Andreas said...

@colorspace: Vielleicht ist die seitliche Versetzung ebenfalls mit-verschränkt, und das auf eine Weise, in der die Position des Detektors links dann eine Rolle spielt, und meine obige Erklärung damit irgendwie ergänzt werden kann? Oder so?

Vielleicht sogar nicht nur verschränkt, sondern sogar "mit-überlagert"?

Nach dem Abflug eines Teilchens zB in die rechte Richtung sind aufgrund der Streuung beim Abflug von der Punktquelle statistisch gesehen viele Wege möglich (wegen Heisenberg), die natürlich alle miteinander überlagert sind (1. Superposition). Das gleiche gilt natürlich für das Zwillingsteilchen auf der anderen Seite.

Da die Teilchenpaare aber zusätzlich miteinander verschränkt sind, ist jeder Weg rechts mit einem Weg links verbunden. Alle derart möglichen "Wegepaare" ihrerseits befinden sich ebenfalls in einer Überlagerung (2. Superposition).

Was heisst das jetzt genau für die "Interferenzmuster-paare"?

Norbert said...

@andreas
...Natürlich sind sie verschränkt in dem Sinne, dass die Messung eines der beiden Zwillinge z.b. jetzt das Resultat einer möglichen Messung am anderen festlegt ...

Nein. Siehe Bild 6 Schleier. p(Vektor!) = v(Vektor!)m/SQRT(1-v²/c²). Das linke Teilchen könnte genausogut nach oben und gleichzeitig der Zwilling nach rechts im rechten Winkel wegfliegen. Die Flugrichtungen beider sind zufällig. Durch Messen des linken p kannst du den des rechte nicht nachträglich festlegen, wegen Heisenberg, siehe Bild 6 und Erklärung. Du wolltest doch didaktisch die große Quelle nicht verwenden. Remember.



...Reihenfolge der Schritte im Experiment so gewählt, dass man zuerst alle Teilchen registriert...
Das hatten wir doch schon. (Lauter Detektoren parallel. s.O.)

colorspace said...

@Andreas: Da die Teilchenpaare aber zusätzlich miteinander verschränkt sind, ist jeder Weg rechts mit einem Weg links verbunden. Alle derart möglichen "Wegepaare" ihrerseits befinden sich ebenfalls in einer Überlagerung (2. Superposition). Was heisst das jetzt genau für die "Interferenzmuster-paare"?

Gute Frage, ich hoffe ich verstehe sie richtig. Das müßte man sich alles ganz genau überlegen. Mir scheint, wenn die Detektoren eine genau genuge Ortsbestimmung ausführen, dann werden sie nur eines dieser Überlagerungs-paare durch Messung Wirklichkeit werden lassen. Dann ist die Frage, ob (auch) für diese Überlagerungs-paare gilt, daß die seitlichen Versetzungen (durch Verschränkung) gleich groß sind. Ich hoffe, ich konnte weiter oben verständlich machen, was ich mit "seitlicher Versetzung" meine.

Wenn die Versetzungen gleich groß sind, dann gelten die gleichen Überlegungen wie für die Betrachtung ohne Überlagerung. Wenn nicht, dann gibt's ein neues Problem.

colorspace said...

@norbert: Du wolltest doch didaktisch die große Quelle nicht verwenden.

Aha, große Quellen müssen relativistisch berechnet werden und sind deswegen undidaktisch.

Norbert said...

@colorspace
...Aha, große Quellen müssen relativistisch berechnet werden und sind deswegen undidaktisch.
....meinte andreas;
A
ber das ist Geschichte. Du hast ja eh angefangen die seitliche Versetzung bei verschiedenen Quellenpositionen zu berücksichtigen.

Relativistisch ist alles, auch du. Wenn du dauernt über den Gr. Teich jettest bleibst du jünger.

Im Ernst. p ist vektoriell. Aus dem Betrag alleine lässt sich nicht auf eine Verschränkung der Richtung zurückschliessen.
Das wäre ja so, als wenn ich nach dem Quadrieren einer Zahl und anschl. Wurzelziehen schliessen würde, daß die originale Zahl positiv war. Ha. :-))

Bei meiner Kuriositäten lässt sich noch anfügen,
4. Daß Quanten die verschränkt sind beim Messen des 1. Quants ein Resultat festgelegt (nicht gemessen) werden kann, wenn überhaupt keine feste Eigenschaft festgelegt war (Gerlachversuch). Wer dreht denn da? Wo kommt die Energie für das Drechen her?

Andreas said...

@Das linke Teilchen könnte genausogut nach oben und gleichzeitig der Zwilling nach rechts im rechten Winkel wegfliegen. Die Flugrichtungen beider sind zufällig.

Sorry, aber da liegst du leider falsch!

Es zwar richtig dass aufgrund der Heisenberg Beziehung es nicht möglich ist, mit Sicherheit zu sagen, dass das andere Teilchen in genau die entgegengesetzte Richtung ausgesandt wird. Die Teilchen sind aber trotzdem miteinander verschränkt, deren Eigenschaften im Falle einer Messung aber eben auch mit einer gewissen Unschärfe behaftet. Unschärferelation und Verschränkung schliessen sich gegenseitig nicht aus.

Andreas said...

@Das linke Teilchen könnte genausogut nach oben und gleichzeitig der Zwilling nach rechts im rechten Winkel wegfliegen. Die Flugrichtungen beider sind zufällig.

Zusatz: Eines der Zwillingsteilchen für sich allein betrachtet hat natürlich keine bestimmte Richtung solange es nicht gemessen wird. Nur in diesem Sinn ist dessen Flugrichtung zufällig. Wenn es aber gemessen wird, ist die Richtung des anderen augenblicklich festgelegt, wenn auch mit einer Unschärfe behaftet, also gibt es auch dort ein Element der Zufälligkeit. Aber die Zufälligkeit einzelner Teilchen zu betrachten ist ja unvollständig. Der Punkt war ja, dass nicht beide Impuls "völlig unabhängig voneinander völlig zufällig" sein können. Denn der Impulssatz wird bei verschränkten Teilchen wohl schon noch gelten.

Andrea said...

Wenn man das Experiment so aufbaut- große Quelle, nach beiden Seiten in gleichen Abständen Doppelspalte und Beobachtungsschirme- und sämtliche Teilchen registriert, kann man sich die Zuordnung verschränkter Teilchen vielleicht sparen. Die ist beim Experiment S.62 notwendig, um auf der rechten Seite überhaupt ein Interferenzbild erhalten. So aber müßte man auch für jede Seite einzeln Interferenzen erhalten können wie beim Einzelspalt, S.50/51. (Insgesamt sind die beiden Bilder natürlich verwaschen.) Fänd´ich noch nicht so aufregend.

Andreas said...

@andrea: So aber müßte man auch für jede Seite einzeln Interferenzen erhalten können wie beim Einzelspalt, S.50/51. (Insgesamt sind die beiden Bilder natürlich verwaschen.)

Ja, es könnte vielleicht klappen, beide Seiten vollkommen separat voneinander zu betrachten. Bloss wären wir dann bei zwei einfachen Doppelspaltexperiment angelangt. Wenn man sich dann wirklich an das Bild der vielen kleinen Subquellen klammern würde (was, so vermute ich, ja uns beiden nicht behagt), müsste man dann wieder mittels einer genauen Zeitmessung versuchen, die einzelnen Punkte auf der Quelle zu unterscheiden, um dann die Interferenzbilder pro Subquelle herauskitzeln. Aber damit wären wir ja wieder beim leidigen Thema der Substitution einer grossen Quelle durch viele kleinere Subquellen. Fänd' ich auch nicht besonders aufregend...

Andrea said...

Eben deswegen interessiere ich mich die ganze Zeit für die Vorgehensweise auf S.62. Hier ist die genaue Zeitmessung nötig zwecks Zuordnung verschränkter Teilchen. Ob man dann noch zusätzlich bei der Auswertung- um rechts ein Interferenzbild zu erhalten- die einzelnen Punktquellen berücksichtigen muß und wie man das machen würde, weiß ich bisher nicht.

Andreas said...

Das ist eine interessante Frage, worauf der Autor auf S.62 allerdings nicht eingeht; dort geht es ja nur um die Zuordnung verschränkter Teilchen.

Aber wie müsste man vorgehen, um deine Frage experimentell zu beantworten?

Falls man das Bild von vielen kleinen Subquellen akzeptiert, also akzeptiert dass die Beschreibung auf S.50 zutrifft ("Licht von jedem einzelnen Punkt auf der Quelle wird für sich allein zu Interferenzstreifen führen"), dannkönnte man ja versuchen eine Messung derart genau zu gestalten, dass sie sogar in der Lage ist, die kleine Zeitdifferenz zwischen dem Weg von "oben auf der Quelle" und "unten auf der Quelle" und dem Beobachtungsschirm festzustellen. Good luck!

colorspace said...

@andrea: Wenn man das Experiment so aufbaut- große Quelle, nach beiden Seiten in gleichen Abständen Doppelspalte und Beobachtungsschirme- und sämtliche Teilchen registriert, kann man sich die Zuordnung verschränkter Teilchen vielleicht sparen.

Bei meinem gegenwärtigen Verständnis erhält man ohne Zurodnung (mit großer Quelle) auf beiden Seiten völlig verwaschene Bilder, unabhängig vom relativen Abstand, auch dann wenn die Abstände genau gleich sind.

Auch dann sollten sich viele Interferenzmuster (auf beiden Seiten) vermischen, und zusätzlich eine Menge Einheitsgrau dazukommen. Ich würde nicht verstehen, warum das anders sein sollte.

colorspace said...

Man kann ja übrigens nicht auf der linken Seite einfach den gleichen Doppelspalt bloß verschieben, sondern der Abstand der beiden Spalte muß dann proportional vergrößert werden, sonst können die Teilchenpaare ja nicht auf beiden Seiten durch die Spalte fliegen.

colorspace said...

@andrea, gleichzeitige Messung

Wenn man 100% genau gleichzeitig misst, dann wäre es vielleicht theoretisch möglich, einen Versuchsauf zu finden, der dann auch ohne Zuordnung Interferenzmuster zeigt. Wir haben uns jetzt aber anscheinend schon für einen Versuchsaufbau entschieden, der das nicht tut (nehme ich an).

Allerdings würde ich vermuten, das bei verschränkten Teilchenpaaren beide Teilchen für sich alleine immer statt Interferenzen (oder statt nicht-lokaler Information) nur Zufallswerte zeigen.

Und daß immer erst die mathematische Kombination beider (doch nicht rein zufälligen) Werte einen Informationswert hervorbringt.

Wenn diese Vermutung stimmt, dann ist das vielleicht ähnlich der binären XOR Verknüpfung einer Zahl mit einer Zufallszahl. Das Ergebnis ist eine Zahl, die für sich gesehen ebenfalls völlig zufällig ist. Man hat also jetzt zwei Zahlen, die beide, für sich gesehen, völlig zufällig sind, aus denen sich jedoch durch Verknüpfung wieder die urprüngliche Information ermitteln läßt.

Das Besondere ist dabei die nicht-lokale Verbindung, die in diesem speziellen Experiment vielleicht nicht nachbeweisbar ist, jedoch trotzdem angenommen werden kann. (Da ihr Prinzip ja anderweitig bewiesen wurde). Insbesondere ist anzunehmen, daß ohne doppelspalt-artige Messung auch auf der linken Seite, keine Information zu finden wäre, die das Herausfiltern eines Interferenzmusters auf der rechten Seite erlauben wurde.

Die Nichtauffindbarkeit von Information ist nun kaum 100% nachzuweisen, aber alle solche Versuche sollten fehlschlagen. Glaube ich.

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