Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

20 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Pflanzen, Zellen, Quantenverschränkung ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

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Chris_XD Diskussionsleiter

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

14.04.2014 um 15:32

Servus liebes allmy Forum

Wie der titel schon sagt hätt ich eine Frage an euch bezüglich der mysteriösen Quantenverschränkung. Ich bin auf diesen Artikel gestoßen : http://www.sein.de/geist/weisheit/2010/quantenverschraenkung-in-pflanzen-entdeckt.html

der mir sehr interessant erscheint. Die Vorstellung von Energieübertragung per Verschränkung wäre die Lösung vieler Probleme. Besonders interessant finde ich den biologischen Aspekt. In Pflanzenzellen sollen demnach Verschränkte Teilchen (konnte nicht herraus finden welche Art) stabil existieren und auch benutzt werden.
Wenn jemand mir da genauer Auskunft geben wie das genau funktioniert, dann wäre ich sehr dankbar :-)

Neben der Frage zu den Pflanzenzellen hätt ich noch ne Frage zur Verschränkung:
Und zwar, würde man 2 Elektronen verschränken (eins in Atom A, sagen wir mal Helium, und das andere in der Atombindung eines Moleküls B, vlt. einer H2O Bindung) und dann das Elektron in A auf ein höheres Energie Niveau bringen würde, dann müsste das Elektron in B auch angeregt werden und somit die Bindung auflösen, oder nicht ?

Vielen Dank im voraus ! :-)

Grüße
Chris

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JPhys2

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

14.04.2014 um 16:02

@Chris_XD

Chris_XD schrieb: In Pflanzenzellen sollen demnach Verschränkte Teilchen (konnte nicht herraus finden welche Art) stabil existieren und auch benutzt werden.

Dein Artikel ist eine ESO seite.
Ich habe in der Quelle deines Artikels gelesen

“We found numerical evidence for the existence of entanglement in the FMO complex that persisted over picosecond timescales, essentially until the excitation energy was trapped by the reaction center,” Sarovar says.

Die Zeit die die VErschränkung stabil ist ist also ungefähr 0.000000000001 Sekunden

Das ist eine sehr begrenzte Form von "Stabil"

Chris_XD schrieb:Wenn jemand mir da genauer Auskunft geben wie das genau funktioniert

Lichtabsorbtion geht so schnell dass die ganze Thermische bewegung die die VErschränkungen zertört im Vergleich dazu in Zeitlupe abläuft...

Chris_XD schrieb:Und zwar, würde man 2 Elektronen verschränken (eins in Atom A, sagen wir mal Helium, und das andere in der Atombindung eines Moleküls B, vlt. einer H2O Bindung) und dann das Elektron in A auf ein höheres Energie Niveau bringen würde, dann müsste das Elektron in B auch angeregt werden und somit die Bindung auflösen, oder nicht ?

Allgemein Nein.
Wenn du eines der Elektronen auf ein höheres Nievau hebst folgt das andere nicht sondern du zerbrichst die Verschränkung.

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1.21Gigawatt ehemaliges Mitglied

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

14.04.2014 um 16:08

Sein.de ist keine seriöse Quelle. Du hättest stattdessen die tatsächliche Quelle verlinken können.
Der Artikel den du verlinkt hast leidet ein bisschen an Überinterpretation bzw. an fehlendem Verständnis.

Es geht um natürlich verschränkte Systeme.
Wikipedia hat dazu einen Abschnitt, der sich auf genau diese Arbeit der Berkeley Universtät bezieht:

Durch Femtosekunden-Spektroskopie konnte nachgewiesen werden, dass im Photosystem-Lichtsammelkomplex der Pflanzen eine über den gesamten Komplex reichende stabile Verschränkung von Photonen stattfindet, was die effiziente Nutzung der Lichtenergie ohne Wärmeverlust erst möglich macht. Bemerkenswert daran ist unter anderem die Temperaturstabilität des Phänomens.

Wikipedia: Quantenverschränkung#Nat.C3.BCrlich verschr.C3.A4nkte Systeme

Anders als der sein.de Artikel suggeriert ist das nichts genrell unerwartetes, es ist nur der erste Nachweis eines solchen Phänomens.

Was bedeutet das für uns und unsere Technologie?

The results of this study hold implications not only for the development of artificial photosynthesis systems as a renewable non-polluting source of electrical energy, but also for the future development of quantum-based technologies in areas such as computing – a quantum computer could perform certain operations thousands of times faster than any conventional computer.

http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2010/05/10/untangling-quantum-entanglement/

Chris_XD schrieb:dann müsste das Elektron in B auch angeregt werden und somit die Bindung auflösen, oder nicht ?

Die Bindung zerbricht wenn eines der beide auf ein höheres Niveau gehoben wird.

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Chris_XD Diskussionsleiter

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

14.04.2014 um 16:40

Ah ok danke an 1.21 Gigawatt & JPhys 2 für die Antworten. Das mit der unseriösität von sein.de hab ich nicht gewusst *sorry*

Also ist die "Stabilität "(wenn man es überhaupt so nennen kann ) eigtl ein Witz und findet nur im Femptoskundembereich statt. Ok schade eigtl. aber ist ja egal.
Das mit der Verschränkung der Elektronen ist im Nachhinein gesehen eigtl. logisch, da ja nur "Infos" übertragen werden.
Danke euch für die Antworten , habt mir wirklich weitergeholfen

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

15.04.2014 um 00:20

Chris_XD schrieb:Das mit der Verschränkung der Elektronen ist im Nachhinein gesehen eigtl. logisch, da ja nur "Infos" übertragen werden.

Da wird nix "übertragen", weder "Infos" noch Energie. Das wäre ein Verstoß gegen das Kausalitätsprinzip.

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

15.04.2014 um 00:56

@Peter0167

Peter0167 schrieb:Da wird nix "übertragen", weder "Infos" noch Energie. Das wäre ein Verstoß gegen das Kausalitätsprinzip.

Jaein..

Die "Infos" scheinen aber über derartige Quantenphänomene gesteuert, wesentlich schneller zu flukturieren!

Quantenkohärenz könnte den Schlüssel zum effizienten Energietransfer darstellen, glauben Scholes und sein Team, denn dieses Quantenphänomen ermöglicht die beobachteten Welleneigenschaften des Exzitons und damit auch Interferenzeffekte: An manchen Stellen des Lichtsammelkomplexes löschen sich die Exzitonwellen aus, an anderen verstärken sie sich – ganz ähnlich wie bei Wasser- oder Lichtwellen. Auf diese Weise sind manche Ausbreitungspfade gegenüber anderen bevorzugt. Das System könnte gewissermaßen alle möglichen Wege zum Reaktionszentrum gleichzeitig prüfen und den günstigsten wählen, folgern die Wissenschaftler.

http://www.spektrum.de/alias/quantenbiologie/mit-allen-quantenmitteln/1034267

oder hier..
http://wissenschaft.marcus-haas.de/biologie/Quantenmechanik_bei_Pflanzen_Bakterien_und_Tieren

Also spielen Quantenphänomene wahrscheinlich eine massgebliche Rolle wenn es um möglichst effiziente Energie- und im gewissen Sinne Informationsverarbeitung in biologischen Strukturen geht...

Deine Ansicht oben, ist allerdings "noch" korrekt
LG

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

15.04.2014 um 01:34

@Z.

Was mich noch viel mehr beschäftigt, als die Grundaussage in desem Artikel, ist die Frage: WIE MACHEN DIE DAS? Da werden Algen mit einem Laserpuls angeregt, und die sind in der Lage, die Art der Ausbreitung der Energiepakete zu bestimmen, und das mit einer Auflösung im Femtosekundenbereich. Vor nicht allzu langer Zeit hieß es noch, die Natur setzt uns prinzipielle Grenzen, die nicht überschritten werden können. Hat Schrödinger sich nun geirrt?

Mich würden ja mal die Messverfahren bei diesen Versuchen interessieren, und ob das alles zulässig ist. Aber nicht mehr heute, denn ich bin todmüde...

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

15.04.2014 um 07:19

@Peter0167
Jaein

http://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-chemie/quantenphysik-der-grosse-heisenberg-irrte-11959435-p2.html?printPagedArticle=true#pageIndex_2

Heisenbergs Vorstellung aufgeweicht

Die Forscher wiederholten die schwachen und die normalen Messungen der linearen und der zirkularen Polarisation an einer großen Zahl von verschränkten Photonen. Daraus ermittelten sie, wie stark die Polarisation durch den Messvorgang gestört wurde und wie sehr die einzelnen Messergebnisse um den Mittelwert streuten. Wie Steinberg und seine Kollegen in der Zeitschrift „Physical Review Letters“ (Bd. 104, Nr. 100404) berichten, erhielten sie ein eindeutiges Ergebnis: Die normale Messung der linearen Polarisation der Photonen hatte deren Schwingung deutlich weniger stark gestört, als man es angesichts der beobachteten Streuung der Messergebnisse für die zirkulare Polarisation erwarten würde - vorausgesetzt, man könnte Heisenbergs Unschärferelation hier anwenden. Doch das ist offensichtlich nicht der Fall. Vielmehr erfüllten die gemittelte Störung und die Unschärfe der Messergebnisse jene Ungleichung, die Masanao Ozawa aufgestellt hatte.....Steinberg und seine Kollegen sehen es damit als erwiesen an, dass die Schlüsse, die Heisenberg aus seinem Gedankenexperiment gezogen hatte, nicht korrekt sind. Die Forscher betonen, dass Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation nach wie vor für die Unschärfe gültig ist, die von Natur aus in einem Quantenzustand steckt und als Streuung der Messergebnisse zutage tritt. Sie hat aber keine Bedeutung für die durch eine Messung verursachten Störungen, wie es Heisenberg glaubte. Die Grenzen, die uns die Quantenmechanik setzt, beruhen also nicht in erster Linie darauf, dass wir bei unseren Experimenten die Natur stören.

und..
http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/physik-nobelpreis-2012-fuer-haroche-und-wineland-a-860260.html

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Chris_XD Diskussionsleiter

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

15.04.2014 um 10:28

@Peter0167 ok das mit den Infos ist ein bisschen unglimpflich ausgedrückt...

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

15.04.2014 um 10:39

@Z.

Peter0167 schrieb:Hat Schrödinger sich nun geirrt?

Ich Idiot.....natürlich meinte ich Heisenberg. Ansonsten erstmal Danke für den Artikel, ich hatte vor Kurzem bereits etwas ähnliches gelesen, und da habe ich mir auch schon Gedanken drüber gemacht, ob man diese ominöse Unschärfe nicht doch noch etwas "schärfer" hinbekommt.

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

16.04.2014 um 01:20

@Peter0167
Ach quatsch, der wirkliche Idiot sitzt hier hinterm Bildschirm, seh das mal ein.

Sag mal Peter, was hälst du eigentlich von Einsteins Gegenwehr die Quantentheorie als unzulänglich zu bewerten. solange sie Unscharf und in diesem Sinne "Zufällig" bleibt?

Heisenberg hat ein großes Quanten-Ei gelegt. In Göttingen glauben sie daran.
Ich nicht.

A. Einstein

Denke die Frage passt zum Thema und deiner letzten und ander´n Orts Ausführungen..
NG

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

16.04.2014 um 22:55

Z. schrieb:Sag mal Peter, was hälst du eigentlich von Einsteins Gegenwehr die Quantentheorie als unzulänglich zu bewerten. solange sie Unscharf und in diesem Sinne "Zufällig" bleibt?

Ich glaub nicht, dass er sie als "unzulänglich" bewertet hat. Einstein hat sich Zeit seines Lebens nicht damit abfinden können, dass der Zufall in einer der bedeutendsten Theorien eine so große Rolle spielt. Es widerspricht einfach allen Erfahrungen, die der Mensch gemacht hat, dass ein Ereignis keine Ursache haben soll. Das Einstein dies nicht behagte, ist an vielen seiner Äußerungen zu sehen, aber er hat es letztlich akzeptiert, ohne jedoch seine Skepsis zu verlieren.
Max Planck hatte in den Quanten anfangs nur ein Hilfsmittel gesehen, damit seine Gleichungen einen Sinn ergaben, und Einstein vermutete, dass letztlich doch alles den Gesetzen der Kausalität folgt, auch wenn es den Anschein hat, als würde der Zufall das Geschehen diktieren. Und mitten in seine Überlegungen platzte schließlich Werner Heisenberg mit seiner Quantenmechanik, und fortan war es vorbei mit seinem Seelenfrieden.

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

17.04.2014 um 20:28

@Peter0167
Unzulänglich sagt, selbst die Quantentehorie mit einem Nobelpreis belohnten Paper zur Taufe verholfen zu haben, aber dennoch die damit Kausal zur Folge gebrachten Interpretationen anderer, für "nicht ausreichend" zu erachten.

Spukhafte Fernwirkung wurde von A. E. ja nicht deswegen kritisiert, weil es diese seiner Meinung apriori gar nicht geben sollte, sondern weil die Interpretationen diverser "Künstler", die "Mechanik" ihres Zustandekommens, als auf einen Zufall beruhend gedeutet hatten.

Das ist laut Einstein unzulänglich, da er einen Grund vermutete, der nur temporär von dieser Zufalls-Interpretation übermalt wurde, um die seiner Meinung kausalen Hintergründe zu negieren.

Auch wenn wir heute davon reden, das der Zufall einen entscheidenden Anteil an der Realität hat (Zeilinger) und wir uns so dem Grundgedanken Einsteins doch eher annähern (nicht Zeilinger), weil es den betrachten Zuständen somit Zwangsweise, deterministisch inhärent ist, zu einem Zufall zu komme, haben wir ihn dennoch nicht ganz verstanden.

Das auf diese Zufalls-Interpretation die Gedanken zur Unschärfe des Beobachteten folgen ist selbstverfreilich, als Selbstprophezeiung anzusehen. Denn wenn man es obendrein nicht exakt beobachten könnte, würde man niemals auf eine zu begründende Realität verweisen können.
Egal wie wir es auch drehen und wenden wollen, entspricht der Zufall jedoch einer determisitischen Mechanik, die bei besagten Zuständen die Wahrscheinlchkeit 1 beträgt, das es zum Zufall kommen wird.

Insofern ist der Zufall kausale Folge.
Obwohl wir nun sagen, aber beim Ergebnis haben wir doch einen Zufall.... und zwar 50/50,
werde ich aber dennoch einen objektiven Zufall bestreiten müssen, solange wir die zB. Gravitation, weder abschirmen noch Messen können. In so fern hege ich grosse Sympathien für die Suche nach Ideen, die eine realistische Interpretationen der Quantenmechanik erlauben.

Aber bevor ich nun dazu weiter ellenlanges Zeugs einmache
(wird man sich sicher noch mal unterhallten können)
nochmal zu eigentlichen Schwerpunkt meiner Frage, die sich auf diese Aussage gründete.

Peter0167 schrieb:und da habe ich mir auch schon Gedanken drüber gemacht, ob man diese ominöse Unschärfe nicht doch noch etwas "schärfer" hinbekommt.

Nur etwas Schärfer oder Scharf im Sinne der Einstein-Kausalität!?
LG

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

17.04.2014 um 21:45

Z. schrieb:Nur etwas Schärfer oder Scharf im Sinne der Einstein-Kausalität!?

Moin Moin, du willst mich also wirklich festnageln....also gut. Obwohl mir meine laienhafte Logik sagt, dass "etwas schärfer" nicht im Widerspruch zur Einstein-Kausalität (so wie du sie beschrieben hast) steht, bin ich nach einem harten Arbeitstag nicht bereit, eine der fundamentalsten Theorien, die die Menschheit je hervorgebracht hat, anzufechten. Darum sag ich jetzt einfach mal "etwas schärfer" in dem Sinne, dass man durch verbesserte Messtechnik und Messverfahren eben doch noch ein klitzekleines Bisschen dichter an diese magische Grenze herankommt, die uns in Gestalt des Planckschen Wirkungsquantums vor die Nase gesetzt wurde, zumal die ursprüngliche Formulierung eh etwas "schwammig" ist (aus Sicht eines Mathematikers).
Ich weiß, du wolltest jetzt etwas anderes von mir hören, aber so mutig bin ich nun auch wieder nicht

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

17.04.2014 um 23:36

@Peter0167

Peter0167 schrieb:Moin Moin, du willst mich also wirklich festnageln

So wie mir, so auch dir! Klabauternmann 3. postille 5.. aus dem "Kreuzigungsevagelium".

Peter0167 schrieb:etwas "schwammig" ist

hört hört.

Peter0167 schrieb:Ich weiß, du wolltest jetzt etwas anderes von mir hören, aber so mutig bin ich nun auch wieder nicht

Aber gut das wir beide wissen was wir hören wollen.
Das nennt man Verschränkung. Also wenn Albert im garten sitzt und nachdenkt, ein lüftchen weht und er es kausaler Weise "Gott" in die Schuhe schiebt
Schlaf gut, sehr gut.
LG

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

18.04.2014 um 00:08

Z. schrieb:hört hört.

Klingt so, als hättest du das nicht von mir erwartet. Hab ich mich etwa zu weit aus dem Fenster gelehnt? Mal unter uns, die Formulierung "entspricht ungefähr" lässt in Bezug auf Eindeutigkeit doch ziemlich zu wünschen übrig. Als ich das erste Mal davon hörte, lief mir gleich ein kalter Schauer vom Trommelfell über die Synapsen direkt in die Magengrube. Gar nicht auszudenken, was eine solche Formel mit dem Körper eines Mathematikers anzurichten vermag.

Z. schrieb:Also wenn Albert im garten sitzt und nachdenkt, ein lüftchen weht und er es kausaler Weise "Gott" in die Schuhe schiebt

Ich glaub, wenn Gott Blähungen hätte, wäre es nicht bei einem wehenden Lüftchen geblieben, ergo stümmt irgendwas mit deiner ... ähhh Einsteins Kausalkette nicht.

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

18.04.2014 um 00:23

Z. schrieb:Das nennt man Verschränkung.

Meinst du, wir sind irgendwie "verquantelt"? Das ist ja richtig unheimlich, nun wird mir auch klar, wieso Onkel Albert von einer spukhaften Fernwirkung sprach...

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

18.04.2014 um 00:31

@Peter0167

Peter0167 schrieb:Klingt so, als hättest du das nicht von mir erwartet.

Ich erwarte nichts, ich weis es meistens im voraus, was ich denke
Doch doch schon.

Peter0167 schrieb: Das ist ja richtig unheimlich, nun wird mir auch klar, wieso Onkel Albert von einer spukhaften Fernwirkung sprach...

Nein es wird festlich... auf einfachste Weise.

Als der 12jährige Eduard seinen Vater fragte, warum er so berühmt sei, erhielt er die Antwort:

"Siehst du, wenn ein blinder Käfer über die Oberfläche einer Kugel krabbelt, merkt er nicht, dass der Weg, den er zurücklegt, gekrümmt ist. Ich hingegen hatte das Glück, es zu merken."

zitiert in Max Flückiger, Albert Einstein in Bern, Bern 1974

Er hatte das Glück,, es zu bemerken....

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Peter0167

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

18.04.2014 um 00:46

Z. schrieb:Ich erwarte nichts

Das Nichts jibbet nicht, da sind immer noch Fluktuationen, auch wenn man im allgemeinen annimmt, dass da eher nix ist, wo es zu sehr flukturiert.

So, und bevor ich jetzt noch mehr Blödsinn schreibe, verzupf i me in die Heia.

Guts Nächtle...

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Quantenverschränkung in Pflanzenzellen

18.04.2014 um 00:53

@Peter0167
Ich erwarte Nichts, heisst ich habe keine Erwartungen.

Peter0167 schrieb:Das Nichts jibbet nicht

Aber da stehts doch Schwarz auf Weiss.
Ergo ijbbet Nichts.
Schlagf gut. Vlt sind wir beide ja morgen wieder die alten

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