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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

62 Beiträge, Schlüsselwörter: Vakuum, Welle
Anonym2932
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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:16
@subgenius

Beweis mir erstmal das Gegenteil!


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:19
@Anonym2932
Falsch .. da es sich hier um Wissenschaft handet musst du deine Beihauptung entgegen den aktuellen Lehrmeinungen der Physik belegen.

Ich muss nicht beweisen was schon bewiesen ist.


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DerWusch
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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:22
Soweit ich weiss besteht das All aus Schwarzer Matiere, einer Art Materie ohne Masse, also werden die Wellen wie in einer Art Kochtopf übertragen, da gehen die Wasserpartikel ja auch durch die Luft.


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:26
pumpkins schrieb:Für mich ists einfach ein Energiebatzen der rauskommt wenn Elektronen springen fertig aus
Das seh ich auch so > aber elektromagnetische Wellen werden auch Kugelwellen sein ...
Danach ist es dann wohl Energie die punktuell und pulsierend freigegeben wird und sich kugelförmig ausdehnt.

Im Grunde genommen sollte sich dann elektromagnetische Wellen auch als so etwas wie > sich als Kugelwelle ausdehnender Raum darstellen ^^


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:37
@felixmerk
Och .. kommt, wird das jetzt eine wir wünsch dir was Physik ?

Eine Elektromagbnetische Welle ist eine Transveralswelle und keine Kugelwelle.

@DerWusch
Unter Dunkler Materie versteht man einfach nur Materie im Weltraum die wir nicht Wahrnehmen können weil das reflektierte bzw. ausgesendete Licht nicht mehr von der Hintergrundstrahlung unterscheiden werden kann. Also ist Dunkle MAterie das selbe wie normale Materie.
Wikipedia: Dunkle_Materie

Will jemand vieleicht noch den Äther mit in den Ring werfen ?
Wikipedia: Äther_%28Physik%29


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:52
@canpornpoppy
in andere Energieniveaus "springen"; sind ja gequantelt!


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DerWusch
ehemaliges Mitglied

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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:53
@subgenius
ich wusste gar nicht, dass Professoren neuerdings auf Wikipedia-Nivaeu gesunken sind.


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:56
@pumpkins

ja, aber da springt nix, es gibt keinen quantensprung, die elektronen schwingen sich von einem nieveau zum anderen und dabei entstehen halt elektromagnetische wellen

können ja nicht in nullzeit die niveaus wechseln


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:56
@DerWusch
Welche Professoren ?
Aber die Frage stellt sich ja nicht, wenn die Latte ja schon beim Wikipedia Niveau gerissen wird.


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 15:57
@canpornpoppy
Und wieder eine Definitionsfrage; ich habs halt mit "springen" gelernt bekommen. Aber selbst schwingen hüpfen oder gleiten passt nicht da man bekanntlich niemals Ort und Zeit des Elektrons bestimmen kann.


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 16:05
@subgenius
subgenius schrieb:Eine Elektromagbnetische Welle ist eine Transveralswelle und keine Kugelwelle.
Abgesehen davon dass ich das mit der Welle sowieso nicht wirklich verstehe erscheint das bei Wiki teilweise das selbe zu sein.
Wikipedia: Transversalwellenzug (Zylinder- oder Kugelwelle)


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 16:12
@pumpkins

die frequenz mit der die elektronen von einem stationären zustand zum anderen schwingen lässt sich sogar ermitteln, da springt nix

zb
[...]Die Atome haben gar keine Zeit, sich in den 'stationären' Zuständen zu befinden. Das eigentliche Geschehen wird von dieser Theorie nicht beschrieben, sondern in einen instantanen Quantensprung gepackt - der Offenbarungseid für die Dogmen (Postulate) aus Kopenhagen. Um so erstaunlicher, dass so große Physiker wie Einstein und Bohr (u.a.m.) diese Schwachstelle so lange ignoriert haben und dass noch heute Schulbücher (aber auch Lehrbücher für das Physikstudium) an den stationären Zuständen und den Quantensprüngen festhalten. Alleine die Überlegung, dass eine sprunghafte Änderung der Energie unendlich viel Leistung erfordert muss doch bedenklich stimmen. Auch heute noch spricht man von dem Photon als Energiepaket, das in einem Akt absorbiert oder emittiert wird. Dass ein Photon eine bestimmte Energie trägt, ist sicher richtig. Aber daraus folgt noch lange nicht, dass diese Energie sprunghaft übertragen wird. Man kann heute Photonen mit einer Kohärenzlänge erzeugen, die im Kilometerbereich liegt, die also mit sehr geringer Leistung emittiert und absorbiert werden. Ebenso ist längst bekannt (und war es schon zu Zeiten Bohrs), dass die Energie eines Photons nicht vollständig absorbiert werden muss, sondern dass dies vom jeweiligen Elementarprozess abhängt. Die vollständige Absorption ist ein Resonanzphänomen. Beim Comptonstoß kann ein Photon alle kinematisch erlaubten Energien an das Elektron abgeben.[...]
http://www.mikomma.de/schroe/quantumjumps.htm


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 16:29
@canpornpoppy
Ich beschreibs aber nach Bohr weil dadurch alles gut zu verstehen ist. Was dann ins Detail geht mit Orbitale und modernes Atommodell verstehen wir eh nicht. Keiner hier kann sich sowas vorstellen.


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 18:18
@subgenius
subgenius schrieb:Och .. kommt, wird das jetzt eine wir wünsch dir was Physik ?
nöö > das wird jetzt eine - wie ist die Physik in Wirklichkeit ? ^^

stimmt aber - die elektromagnetische Welle wird als eine Transversalwelle dargestellt


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

28.07.2011 um 19:31
canpornpoppy schrieb:nachtrag: das entspräche dann der elektromagnetischen welle, ein foton ist ja ein lichtquant, also die kleinste einheit der elektromagnetischen welle
Das stimmt so teilweise, dennoch ist das etwas missverständlich.
Photonen sind die Austauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung, d.h. es sind erstmal stinknormale Teilchen wie jedes andere. Es besitzt aber zwei besondere Eigenschaften:
1. Es hat keine Ruhemasse (nach derzeitigem Erkentnisstand)
2. Es wechselwirkt mit bestimmten Teilchen. Solche Teilchen nennt man (elektrisch) geladen.

Nun ist in unserem Universum nicht alles so, wie es erscheint, und Teilchen bewegen sich nicht wie Billiardkugeln, sondern in einer Welle. Man spricht von der Wellenfunktion.

Die Wellenfunktion hat einen etwas missverständlichen Namen, weil nicht nur Wellen auftreten sondern quasi beliebige Phänomene. Dazu aber gleich.

Man werfe mal einen Blick auf mein Profilbild. Das ist die Wellenfunktion eines Elektrons, das sich im Kraftfeld eines Atomkerns befindet. Das Elektron befindet sich an jeder Stelle dieser Wellenfunktion, man sagt, das Elektron ist sozusagen "verschmiert". (Für die pingeligen: die bunten Flächen stellen eine Äquipotentialfläche der Dichte der Wellenfunktion dar, die Wellenfunktion ist natürlich nicht beschränkt).
Das Verhalten der Wellenfunktion wird durch die sogenannte Schrödinger-Gleichung beschrieben, die nichts anderes ist als Differentialgleichungssystem, das die Wellenfunktion über die Zeit verändert. Dabei berücksichtigt die Schrödingergleichung sowohl die äußeren Kräfte, die auf das Teilchen wirken, als auch die Struktur des Teilchens selber. Die Wellenfunktion wabbert also durch den Raum, kollidiert dabei mit sich selber als auch mit anderen Teilchen.

Dabei treten zwei Fälle auf.
1. Die Wellenfunktion ist stabil, d.h. sie ist statisch und verändert sich über die Zeit nicht. Man spricht von einem Eigenzustand des Systems, ein Zustand in dem die Energie des Systems besondere Werte annimmt, und bei denen die Wellenfunktion sich quasi selbst in der Waage hält. Die Schrödingergleichung hält die Wellenfunktion dann einfach nur in dem entsprechenden Potentialfeld fest.

2. Die Wellenfunktion eiert durch den Raum. Das ist der allgemeine Fall. Die Wellenfunktion ändert ihre Form im Raum. Je nach äußeren Bedingungen kann es so aussehen als ob sie sich aufbläht, wie ein Luftballon, oder sie scheint sich quer durch den Raum zu bewegen oder etwas ganz anderes. Die Möglichkeiten sind so vielfältig wie unser Universum.

Jetzt zum Namen Wellenfunktion:
Wer meinen Blog-Eintrag (auf der ersten Seite verlinkt) gelesen hat weiß, was man unter einer Welle zu verstehen hat. Man benötigt zwei Komponenten, die sich gegenseitig beeinflussen können. Unter bestimmten Bedingungen können die beiden Komponenten sich gegenseitig vorrantreiben, das nennt man dann eine Welle.

Die Wellenfunktion heißt jetzt genau deshalb Wellenfunktion, weil sie aus zwei Komponenten besteht: Der reale Anteil und der komplexe Anteil.
Wer mit komplexen Zahlen nichts anfangen kann: Komplexe Zahlen bestehen aus zwei einzelnen Zahlen, ähnlich einem Vektor, werden allerdings zu einem mathematischen Körper (wie z.B. die reellen Zahlen) verbunden.
Die Wellenfunktion enthält deshalb zwei Komponenten, die sich gegenseitig beeinflussen, unter Umständen in einer Welle. Daher der Name.
Fun Fact: Die bunten Farben in meinem Profilbild sind die Phase der Wellenfunktion, die Flächen werden über die Amplitude entwickelt. Sonst würde man zwei Bilder brauchen und würde die Struktur überhaupt nicht erkennen können.

Zurück zum Photon:
Aus der Fourier-Theorie wissen wir, dass wir Funktionen nach ihrem Spektrum zerlegen können. Das heißt (fast) jede Funktion ist als eine Summe von unendlich vielen Sinusschwingungen mit jeweils anderer Frequenz darstellbar. Wenn wir also die Wellenfunktion eines Photons betrachten, dann besteht es aus einer unendlichen Anzahl von verschiedenen Sinusschwingungen. Das nennt man Wellenpaket, einfach weil die Wellenfunktion viele Frequenzen enthält.
Und im Gegensatz zu einer einzelnen Sinuswelle, die unendlich lang ist, kann ein Wellenpaket lokalisiert sein.
ts3fZkV 300px-Wave packet 28no dispersion29
Die einzelnen Frequenzanteile eines Photons erstrecken sich noch immer über den gesamten Raum, dennoch hat man nur einen begrenzten Raum in dem die Wellenfunktion nennenswert größer als Null.
Die einzelnen Sinusschwingungen laufen nun anhand ihrer Frequenz durch den Raum, was in der Summe dazu führt, dass das Wellenpaket sich zu bewegen scheint. Die Geschwindigkeit mit der sich das Paket zu bewegen scheint nennt man Gruppengeschwindigkeit.
Da das Photon keine Masse hat (ginge man z.B. vom Higgs-Mechanismus aus dann kann das Photon nicht mit einem Higgs-Teilchen wechselwirken) ergibt sich aus mathematischen Gründen, dass die Gruppengeschwindigkeit eines Photons exakt die Lichtgeschwindigkeit ist.

Lange Rede, kurzer Sinn:

1. Photonen sind keine festen Korpuskel, sondern haben eine Wellenfunktion.
2. Die Wellenfunktion breitet sich, wenn die Bahn frei ist mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum aus.
3. Dabei treten innerhalb der Wellenfunktion alle Wellenphänomene auf, die man so kennt, z.B. Interferenz, Beugung usw.

Wir lernen also:
-> Ein Photon ist KEIN Wellenquant. Es ist KEIN Bestandteil einer Welle.
Das Photon IST die Welle. Ein Photon ist ein Teilchen dessen Wellenfunktion sich im Raum ausbreitet. Wellenförmig.
Das kann jedes Teilchen, nur beim Photon gehts halt in Lichtgeschwindigkeit.
-> Eine elektromagnetische Welle im allgemeinen IMMER aus einem einzelnen Photon, es gibt keine elektromagnetischen Wellen, die mehrer Photonen enthalten. Wozu auch, denn ein Photon hat bereits alle Frequenzen um eine lokalisierte Gruppe zu erhalten (Ausnahmen bestätigen die Regel: Es gibt natürlich Systeme in denen zwei Teilchen durch eine einzige Wellenfunktion beschrieben werden, in dem Fall kann ein System mehrere Photonen enthalten. Der Begriff dafür lautet dann "Verschränkung".)
-> Wenn man viele Photonen hat (sagen wir mal eine Glühbirne) dann bildet jedes Photon eine unabhängige Welle. Photon-Photon-Wechselwirkungen existieren, sind aber extrem schwach, und hier nicht von Bedeutung.

Es stiftet immer extrem viel Verwirrung, wenn man jemandem erklärt, das ein Photon ein Energiequant sei, und damit die kleinste Einheit einer Schwingung.
Ein Photon hat einfach eine Wellenfunktion, und die breitet sich, wie der Name bereits sagt wellenförmig aus. Das kann ein Photon ganz alleine und braucht nichts anderes dazu. Die notwendigen Frequenzen für die Welle hat es selber. Es verschmiert mehr und mehr über den Raum und befindet sich auf einer dünnen Kugelfläche um den Ursprung.

Und daher zur Frage, wie ein Photon aussieht:
Immer anders, je nachdem wo es durchgeflogen ist. Wenn es durch eine Blende geflogen ist siehts es z.B. genau so aus:
1077201223.Ph.2
Wenn es auf eine Wand trifft interagiert es dagegen wieder mit den Atomen die dort vorhanden sind und springt in einen dort vorhandenen Eigenzustand, dann ist das Photon wieder punktförmig.
Aber davor sieht es aus wie eine Wellenfront.
Aber so kann man sich ein Photon gut visualisieren. Man leuchte einfach mit einer Taschenlampe gegen eine Wand, was man sieht ist die Form und Intensität eines Photons. Klar, das Bild ergibt sich aus Milliarden von Photonen. Aber JEDES EINZELNE Photon sah einen Moment vorher genau so aus, wie das Lichtmuster an der Wand. Ein äußerst faszinierender Gedanke wie ich finde :)


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

29.07.2011 um 09:26
@HYPATIA
Wow, danke für die ausführliche Erklärung. Ich hoffe mal das stimmt alles was du sagst ;)
Die Meinungen gehen hier ja wie es scheint auseinander.

Ich muss mir das allerdings nochmal in Ruhe durchlesen um dann hoffentlich das meiste zu verstehen, obwohl es meiner Ansicht nach schon schwer zu verstehen ist.


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

29.07.2011 um 12:59
HYPATIA schrieb: Aber so kann man sich ein Photon gut visualisieren. Man leuchte einfach mit einer Taschenlampe gegen eine Wand, was man sieht ist die Form und Intensität eines Photons. Klar, das Bild ergibt sich aus Milliarden von Photonen. Aber JEDES EINZELNE Photon sah einen Moment vorher genau so aus, wie das Lichtmuster an der Wand. Ein äußerst faszinierender Gedanke wie ich finde
kann ja schlecht sein - wenn man mit einer Taschenlampe gegen eine Wand leuchtet wird die Form die man dort erkennt doch vorwiegend durch den Reflektor in der Taschenlampe vorgegeben.....

Wenn man einfach eine kleine Taschenlampen-"Birne" mitten in einem weissen Raum platziert ergibt sich in Wirklichkeit aber eine leichte aber gleichmäßige Ausleuchtung im ganzen Raum.


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

29.07.2011 um 14:03
felixmerk schrieb:Form die man dort erkennt doch vorwiegend durch den Reflektor in der Taschenlampe vorgegeben.....
Weil der Reflektor das Photon so formt. Ein Photon ist innerhalb von kürzester Zeit kein "kleiner Punkt" mehr, sondern streut über den ganzen Raum. Stell dir eine Wellenfront vor, die von der Glühbirne gleichmäßig ausgeht. Diese Wellenfront wird durch die Umgebung geformt, gebrochen und reflektiert und breitet sich über den Raum aus. Diese Front ist das Photon. Es befindet sich überall im Raum, an manchen Stellen mehr, an manchen weniger.
Multipliziert man den konjugierten komplexen Anteil der Wellenfunktion mit ihrem Realteil dann erhält man die sogenannte Aufenthaltswahrscheinlichkeit. Auch dieser Begriff ist etwas unglücklich, denn er beschreibt nicht, wo das Photon höchstwahrscheinlich ist, sondern wo es nach einer MESSUNG sein könnte. Davor befindet es sich an JEDER STELLE. Das geht sowohl aus der Schrödinger-Gleichung hervor, als auch aus dem Verhalten realer Photonen, wo das "verschmierte" Photon mit eigenen Wellenfronten interagieren kann und es zu anderen Effekten kommt.

Und da alle ausgestrahlten Photonen den selben Reflexvorgang in der Taschenlampe durchlaufen nähert sich die Projektion der Wand stochastisch wieder der ursprünglichen Form an. Wie bei einer Monte-Carlo-Simulation :)


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

29.07.2011 um 15:12
@HYPATIA

aber die fotonen werden doch an der materie des reflektors gestreut oder nicht? sprich sie werden von sämtlichen atomen des reflektors absorbiert und emittiert, die prallen dort doch nicht ab o.O

und wenn die dann wieder von jedem punkt des reflektors emittiert werden, wären es ja dann doch wieder alles eigene fotonen die dann je nach punkt auf dem reflektor in die verschiedensten richtungen emittiert werden.. ??

also nur damit ich dich richtig verstehe

ein foton breitet sich kugelförmig vom erzeugungspunkt aus?

wenn nur ein einzelnes foton von der sonne emittiert wird, erreicht die eine 'seite' des sich kugelförmig ausbreitenden fotons nach etwa 8,3 minuten die erde und der rest des fotons läuft weiter und trifft dann nach den jeweiligen distanzzeiten auf die jeweils anderen planeten, objekte, hindernisse wie man will?

du sagst es gibt erstmal prinzipiell keinen unterschied zwischen elektron, foton oder sonstigen teilchen? soll sich ein elektron dann auch kugelförmig ausbreiten?

oder meinst du das nur im übertragenen sinne, was letztenendes auf den kollaps der wellenfunktion hinaus läuft (das wird irgendwann noch der untergang der quantentheorie :|)


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Warum werden Funkwellen im All(Vakuum) übertragen?

29.07.2011 um 18:07
Gehn wir mal der Reihe nach durch :)
canpornpoppy schrieb:aber die fotonen werden doch an der materie des reflektors gestreut oder nicht?
Wenn die Wellenfunktion eines Photons auf andere Materie trifft wird sie von ihr beeinflusst. Wie das genau abläuft hängt von den wechselwirkenden Teilchen ab.
canpornpoppy schrieb: sprich sie werden von sämtlichen atomen des reflektors absorbiert und emittiert, die prallen dort doch nicht ab o.O
Ja, in der Tat wechselwirkt das Photon mit allen Atomen gleichzeitig. Die Elektronen wirken auf die Wellenfunktion des Photons und umgekehrt. Die Wellenfunktion scheint damit an dem Spiegel abzuprallen.
Streng genommen ist hierbei das ganze System bereits verschränkt (auch schon mit den Atomen der Luft), aber da es sich um extrem homogene Medien handelt (Atomabstande << Frequenzen des Photons) reduziert man die Luft auf einen dielektischen Bereich und den Spiegel auf die Eigenschaften eines idealen Leiters. Das vereinfacht nicht nur die Berechnungen unwahrscheinlich sondern reduziert den Blick auch aufs Wesentliche: Es gibt ein Photon, und das interagiert nicht mit den einzelnen Atomen, sondern mit allen Atomen gleichzeitig.
canpornpoppy schrieb:und wenn die dann wieder von jedem punkt des reflektors emittiert werden, wären es ja dann doch wieder alles eigene fotonen die dann je nach punkt auf dem reflektor in die verschiedensten richtungen emittiert werden.. ??
Wie gesagt, so ist das nicht. Wo soll denn auch die Energie dafür herkommen, so viele neue Photonen zu generieren. Es ist ein einziges Photon, dessen Wellenfunktion sich durch den Raum bewegt. Sonst wären auch keine Interferenzerscheinungen möglich, denn zwei Photonen interferieren nicht miteinander. Egal ob man die genaue Mechanik betrachtet (Absorption an Elektron mit anschließender Remission) oder Vereinfachungen durchführt (Gebiete mit bestimmte elektrischen und dielektrischen Eigenschaften), das Photon wird dort eine Impulsumkehr erfahren, was sich auf die Wellenfunktion auswirkt.
canpornpoppy schrieb:ein foton breitet sich kugelförmig vom erzeugungspunkt aus?
Phui kommt ganz auf die Wellenfunktion an :)
Bei einem Laser bleibt das Photon über sehr weite Strecken ein kleiner, lokaler Batzen der geradlinig durch den Raum düst, während man bei einer Glühbirne das Photon sich ziemlich Kugelförmig ausbreitet (natürlich auch nicht genau, denn es kommt ja nicht am Glühfaden vorbei, und hat eventuell auch einen Impuls vom erzeugenden Elektron mit zu tragen).

Die genaue Bewegung oder Veränderung der Wellenfunktion hängt maßgeblich von der Wellenfunktion selbst ab. Wenn du die Wellenfunktion fouriertransformierst erhälst du ihre Impulsverteilung. Das sind alle Impulse die das Teilchen trägt.
Stells dir vor wie eine Beschreibung der Kräfte, die an der Wellenfunktion herumziehen (keine ECHTE Kraft im Physikalischen Sinne, nur sinngemäß). Diese Kräfte treiben die Wellenfunktion auseinander. Sind Impulse in alle Richtungen vorhanden wird die Wellenfunktion auseinanderdriften, gibt es nur einen Impuls, bleibt die Wellenfunktion schön fokussiert.
canpornpoppy schrieb:wenn nur ein einzelnes foton von der sonne emittiert wird, erreicht die eine 'seite' des sich kugelförmig ausbreitenden fotons nach etwa 8,3 minuten die erde und der rest des fotons läuft weiter und trifft dann nach den jeweiligen distanzzeiten auf die jeweils anderen planeten, objekte, hindernisse wie man will?
Gehen wir mal davon aus, bei der Sonne wird ein Photon emmitiert, das sich Kugelförmig ausbreitet, und es gäbe zwei Planeten auf jeweils der gegenübergesetzten Seite in identischer Entfernung.
Dann wird das Photon beide Planeten gleichzeitig erreichen und mit beiden interagieren.
Da Planeten gigantische makroskopische Objekte sind, die extrem unregelmäßig sind und nur statistisch beschrieben werden können (denk allein an das thermische Rauschen), so wird es hier in der Regel vorkommen, dass das die Wellenfunktion sehr unterschiedliche Bedingungen auf den beiden Planeten vorfinden wird. Und mit Sicherheit gibt es bei dem einen eine kurzzeitig vorhandene energetische Senke, in die das Photon reinfällt, was bewirkt dass die Wellenfunktion hier einen extremen Ausschlag verzeichnet, während sie auf dem anderen Planeten unvorstellbar schwach wird. Die ganze Wellenfunktion wurde also, obwohl sie vorher auf beiden Planeten nennenswerte Stärke hatte mit einem Schlag in einen Eigenzustand auf einem der Planeten überführt.
Dieser abrupte Springen der Wellenfunktion in einen winzigen Bereich wird "Kollaps" genannt, weil es so aussieht als würde die Wellenfunktion zusammenbrechen.
Das ist trotzdem ein mathematisch sauberer Vorgang, und würde man den gesamten Planeten kennen, und seine Wellenfunktion könnte man diesen Vorgang auch präzise vorhersagen. Im Prinzip wäre es dann nichts anderes mehr als die Wechselwirkung mit einem x-beliebigen Teilchen.
Der Zufall entsteht nur dadurch, dass man die Wellenfunktionen des Planeten nicht kennt und dadurch nicht sagen kann, mit was es das Photon zu tun bekommt.

Die eigentlich interessante Frage ist: Wie kann das eine Ende der Wellenfunktion wissen, was das andere Ende macht? Nach allem was wir wissen passiert der Vorgang mit Überlichtgeschwindigkeit. Wenn du das Problem löst ist dir ewiger Ruhm sicher ^^
canpornpoppy schrieb:du sagst es gibt erstmal prinzipiell keinen unterschied zwischen elektron, foton oder sonstigen teilchen? soll sich ein elektron dann auch kugelförmig ausbreiten?
Naja, es gibt schon große Unterschiede :D Aber alle breiten sich in einer Wellenfunktion aus, und zeigen dementsprechend auch die zu erwartenden Effekte, wie z.B. Interferenz oder Tunneleffekt.
Selbst bei große Molekülen hat man schon diese Welleneffekte nachweisen können :) Und es besteht kein Grund zur Annahme, dass nicht auch ein Planet interferieren könnte. Aber rechne mal die Wellenfunktion eines kompletten Planeten nach.
Selbst wenn dus könntest, dann müsstest du erst noch die Anfangsbedingungen exakt so festlegen, dass sie deiner Rechnung entspricht.
Bei einem Elektron geht das noch. Aber je komplexer das System wird desto schlimmer wirds. Dann wird das System nur noch stochastisch beschreibbar.
canpornpoppy schrieb:oder meinst du das nur im übertragenen sinne, was letztenendes auf den kollaps der wellenfunktion hinaus läuft (das wird irgendwann noch der untergang der quantentheorie :| )
Der Kollaps wird überbewertet und auch meistens falsch dargestellt. Die Quantenmechanik ist absolut deterministisch und präzise. Sie enthält keine Zufälle, alles passiert aus gutem Grund und ist vorhersagbar. Wenn du ein Teilchen auf ein makroskopisches System loslässt (stells dir vor als ein starkes Wellenfunktions-Rauschen) dann fehlt dir einfach die Übersicht. Das System ist immer noch streng deterministisch, die Wellenfunktionen machen noch immer genau was man von ihnen erwarten würde.

Das Problem ist ein anderes:
Kommen wir nochmal zurück zu den beiden Planeten. Die Wellenfunktion ist nach ihrem Kollaps auf einem der Planeten extrem stark, während sie auf dem anderen Planeten extrem schwach ist.
Die Frage die sich jetzt stellt: Warum nimmt "Mensch" das Teilchen auf dem einen Planeten wahr, auf dem anderen aber nicht? Wer entscheidet, dass das Teilchen jetzt auf dem einen Planeten wahrgenommen wird, obwohl die Wellenfunktion doch immer noch (wenn auch schwach) auf dem andren Planeten vorhanden ist?
Klar gibt es viele verschiedene Deutungen, z.B. dass die Wellenfunktion die Wahrscheinlichkeit wäre eine Teilchen irgendwo zu messen. Aber hilft das wirklich weiter? Egal wie dus drehst, Teilchen werden immer an mehrere Stellen sein, Messysteme werden immer in einem Zwischenzustand sein. Aus Quantenmechanischer Sicht gibt es nur Wellenfunktionen, aber keine Wahrheiten, kein Ja und kein Nein.
Quantenmechanik funktioniert super, solang man keinen Mensch dabei hat.
Man kommt zurück auf erkentnisstheoretische Fragen der Philosophie. Aber das hat mit der Quantenmechanik nichts mehr zu tun. Die ist logisch, strukturiert und funktioniert, dafür sehr mathematisch und furztrocken ^^


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