@switchy Die Teilchen beeinflussen sich auch nicht gegenseitig. Denn zu allererst ist es mal sinnnvoll, nicht von zwei Teilchen zu sprechen sondern von einem einzelnen "Superteilchen". Dieses Superteilchen ist nichts anderes als eine bestimmte Welleneerscheinung in einem Quantenfeld. Aber ganz langsam und der Reihe nach
:)Quantenfelder kannst du dir wie eine Wasseroberfläche vorstellen, auf denen sich eben Wasserwellen bewegen, obwohl das in der Praxis natürlich viel komplizierter ist, weil das ganze in vier Dimensionan abläuft statt nur auf einer Ebene.
Jedenfalls gibt es auf diesen Quantenfeldern alle möglichen Wellenerscheinungen, und im Allgemeinen ist das ganze ein ziemliches Geplätscher. Um sich das Leben einfach zu machen teilt man die ganzen auftretenden Wellen und Wirbel und weiß der Kuckuk was noch alles passier auf und betrachtet sie einzeln. Dazu packt man sich quasi markante Wellen raus und untersucht wie diese sich verhalten.
Wellen mit nahezu unendlicher Lebensdauer (die sich also nicht verlaufen) sind das, was wir letzten Endes als "Teilchen" wahrnehmen können. Die "Störungen" dazwischen, also das Kuddelmuddel aus vielen kleinen Wellen die man nicht wirklich mehr sinnvoll auseinanderhalten kann (weil es viel zu viele Wellen sind) betrachtet man dann als "virtuelle Teilchen". Wenn sich in dem Kuddelmuddel also einige Wellen aufschaukeln und dann eine Ähnlichkeit zu einer großen Welle haben, dann betrachtet man die eben der Einfachheit halber als Teilchen, weil sich diese Erscheinung aber schnell wieder verläuft und unkenntlich wird ist es halt nur ein "gedachtes" Teilchen, oder "virtuelles Teilchen". Aber so ganz kann man garnicht nicht unterscheiden, was nun ein "echtes" Teilchen ist, und was ein "virtuelles" Teilchen ist, das kommt ganz auf den Betrachter an. (Und mit spezieller Relativitätstheorie wird das richtig unanständig, dann ist ein "echtes Teilchen" für einen anderen Beobachter auf einmal nur noch ein virtuelles, oder umgekehrt)
Teilchen sind also eine Abstraktion, um die Erscheinungen im Quantenfeld schöner betrachten zu können. Man teilt die Phänomene in bestimmte Kategorien ein. Das hat große Vorteile, weil sich diese einzelnen Phänomene eventuell mathematisch isoliert darstellen lassen und man so Aussagen über das Verhalten von "Phänomenen" (also z.B Teilchen) ableiten kann ohne die furchtbar komplizierten Feldgleichungen der Quantenfeldtheorien durchrechnen zu müssen.
Weil wir nun also Teilchen als Phänomene der Wellenerscheinungen der Quantenfelder isolieren, sind die Ergebnisse nicht immer 100%ig intuitiv auf den ersten Blick. Aber wenn man sich im Hinterkopf behält, dass es nur Abstraktionen sind ist das alles nur noch halb so wild.
Im einfachsten Fall sind zwei Teilchen völlig voneinander unbeeindruckt, und "fließen" aneinander vorbei, wie zwei Wasserwellen auf dem Teich. Aber manchmal gibt es Wellenerscheinungen im Quantenfeld, die verblüffend ähnlich zu zwei einzelnen Teilchen aussehen, aber eben doch nicht das gleiche sind. Vielmehr handelt es sich um eine einzelne Welle, die unter bestimmten Umständen zwei andere Wellen auslösen kann. Diese zusammengesetzte Welle ist also die eigentliche Welle, während die zwei Teilchen die man am Schluss beobachtet nur von dieser einen Welle verursacht wurden, weil sie durch äußere Störungen "geplatzt" ist.
Bei bestimmten Phänomenen steckt also ein komplexerer Wellenzusammenhang dahinter, als man "naiv" modellieren würde. Und deswegen nennt man die Teilchen verschränkt, weil sie zeitgleich entstanden sind, als das "Superteilchen" zerfallen ist. Das ganze ist also etwas irreführend. Die zwei Teilchen "kennen" sich im eigentlich Sinne nicht, sie haben lediglich die selbe Ursache. Mathematisch ist es aber möglich dieses Superteilchen durch eine bestimmte Kombination von den zwei einzelnen Teilchen (den Resultaten) zu modellieren, wenn man ihnen erlaubt einen neue Informationen zu tragen. Man spricht in Folge dessen eigentlich nur noch von den verschränkten Teilchen, weil die Mathematik den Rest eigentlich automatisch erledigt.
Verschränkte Teilchen tragen z.B. nicht mehr die Eigenschaft "Up-Spin" oder "Down-Spin", sondern nur die Eigenschaft "Gegengesetzter Spin". Das ist komisch, weil das für einzelne Teilchen nicht wirklich erklärbar ist, wie sie diese Information tragen können. Eine einzelne Welle kann das jedoch ohne Probleme tragen, indem sie z.B. den Spin 0 hat. Die physikalischen Gesetze fordern, dass nun der Spin zu jedem Zeitpunkt 0 ist, und das können die Folgeteilchen nur erfüllen, indem sie gegengesetzten Spin haben. Dass das funktioniert ist aber nicht die Leistung der Teilchen, sondern liegt an der Form der Superwelle. Ganz blöd gesprochen könnte die Superwelle z.B. aus zwei Schwingungsbäuchen bestehen, wie eine Gitarrensaite:
Würden wir etwas sagen, dass die neuen Wellen an den "Bäuchen" entstehen, dann zeigt die eine Welle immer nach oben, und die andere immer nach unten. Aber dazu müssen die Teilchen nichts voneinander wissen, das liegt nur an der Schwingung des Superteilchens.
(Ist natürlich jetzt ein etwas weit hergeholtes Beispiel, aber es ist wirklich nur zu Ilustration. Letzten Endes passiert aber genau das, nur viel komplexer und mit sehr viel mehr Mathematik
;))
Ein sehr schönes Beispiel , das auch mathematisch ziemlich gut an das Verhalten von z.B. zwei verschränkten Elektronen ran kommt ist folgendes Doppelpendel:
Ein solches Pendel verhält sich in vielerlei Hinsicht anders als die einzelnen Pendel. Z.B kannst schaffst du es nicht, dass nur ein einzelnes Pendel schwingt, das andere jedoch ruhig ist. Wie du in der Animation siehst wandert die Schwingung immer hin und her. Manchmal bewegt sich ein Pendel, manchmal steht es. Das ist keine fixierte Information. Die einzige Information die drin steckt ist die, dass das eine Pendel immer das entgegengesetzte macht wie das andere.
Und das liegt nunmal daran, dass es eben nicht zwei Pendel sind, sondern ein Gesamtsystem, das nur als Zusammenhang erklärbar ist. Würdest du das eine Pendel verdecken, so sähe die Bewegung des anderen sehr komisch aus.
Die "Grundschwingungen" diese Pendels sehen nämlich so aus:
Entweder sie schwingen in die gleiche Richtung
Oder sie schwingen in entgegengesetzte Richtung
Nur diese Informationen machen in diesem System Sinn, und Überlagerungen dieser beiden Eigenschwingungen. Gleiche Richtung oder entgegengesetzte Richtung. Aber du kannst nicht sagen, dass das eine still steht und das andere sich bewegt.
Wenn du das Pendel dann zu einem beliebigen Zustand auseinanderschneidest, dann schwingen die Pendel für sich. Aber das liegt daran, dass du das System verändert hast. Die beiden Teilchen kennen sich nicht, und gehen getrennte Wege. Aber weil sie aus dem selben System entstanden sind haben sich doch irgendwas gemeinsam, auch wenn ihnen das nicht bewusst ist.
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Natürlich kommen in der QM dann andere Fragen auf, wie z.B. die Frage, was denn genau entscheidet, in welche Richtung die Superwelle gerade schwingt (dazu sei dir der Thread zum Objektiven Zufalln ans Herz gelegt), oder wie es die Superwelle schafft, zu jedem Zeitpunkt gleichzeitig zu zerfallen (führt zu Nichtlokalität und war Einstein nicht wirklich geheuer)
