Beweist die Quantenverschränkung eine zusätzliche Dimension?

Primat schrieb:Und doch findet die verschränkung statt...aber wie soll das gehen?

Schlussendlich dreht sich alles um die Frage was man als real definiert und was nicht. Ein Beispiel:

Die Wahrscheinlichkeit wo sich ein Elektron um einen Atomkern aufhält, wird durch die Wellenfunktion beschrieben. Die Wahrscheinlichkeit wo sich dieses Elektron aufhält ist für alle Ort im ganzen Universum praktisch nie 0. D.h. es ist unwahrscheinlich aber eben nicht 0, dass sich ein Elektron im Kern eines Atoms aufhält. Genauso unwahrscheinlich aber eben auch nicht 0, dass sich ein Elektron 100 Mio. Lichtjahre vom Atomkern entfernt aufhält.
Nimmt man nun eine Messung vor um den Ort dieses Elektrons zu bestimmen erfolgt ein "Zusammenbruch der Wellenfunktion". D.h. das Elektron hat jetzt für den gemessenen Ort die Wahrscheinlichkeit 1 und für alle anderen Orte im Universum 0. Dieser Zusammenbruch der Wellenfunktion erfolgt instantan, das bedeutet dass im Augenblick der Messung und an diesem Ort, die Wahrscheinlichkeit das Elektron an irgendeinem anderen Ort im Universum vorzufinden auf 0 fällt.
Die Wellenfunktion ist eine nichtlokale Beschreibung unserer Realität. Aber ob sie auch ein Teil unserer Realität ist, ist eine ganz andere Frage. Schlussendlich läuft das ganze auf zwei Interpretationen hinaus.

1. Kopenhagener Deutung (KD). Bei dieser Interpretation wird der Wellenfunktion selbst keine wirkliche Realtität zugeschrieben, sondern nur den Messergebnissen. Die Wellenfunktion ist einfach nur ein Mittel um die Wahrscheinlichkeit der Messergebnisse zu berechnen.

2. Viele Welten Interpretation (VWI). Hier wird die Wellenfunktion selbst als Realität betrachtet. Im Beispiel oben kann man mit der Wellenfunktion die Grösse der Wahrscheinlichkeit berechnen ein Elektron an einem bestimmten Ort vorzufinden. In der VWI befindet sich das Elektron physikalisch an jedem dieser Orte. Bei einer Messung wird in der VWI das Universum in unzählige andere Universen aufgespalten, in welchen jeweils ein Aufenthaltsort des Elektrons realisiert ist.

Aus physikalischer Sicht ist die KD befriedigender bzw. pragmatischer. Da wir sowieso keine Mittel haben um der Wellenfunktion eine physikalische Realität nachzuweisen, benutzt man die Wellenfunktion einfach als das was sie ist - ein Werkzeug.

Aus philosophischer Sicht ist sicher die VWI befriedigender. Letztlich beschreibt sie aber auch nichts von essentieller Bedeutung. Sie ist meiner Meinung nach der verzweifelte Versuch von Wesen deren Begriffe auf einer klassisch empfunden Welt basieren. Die VWI ist somit eine klassische Beschreibung einer nichtklassischen Welt. Ich denke nicht, dass sowas gutgehen kann.

@Celladoor

Erst mal Danke für deinen ausführlichen beitrag. Habe von der KD und der VWI schomal gehört aber nicht wirklich alles vollständig verstanden (auch jetzt noch nicht trotz Deiner für laien gut vertändlichen zusammenfassung der Interpretationen). Das liegt aber mehr an mein Physikaisches unverständis und der schweren Kost. ;)

Zumindest verstehe ich jetzt, das zwar die verschränkung möglich ist, aber das mit den morsen nicht praktisch zu verwirklichen ist, weil im moment der beobachtung eines der Teilchen die verschränkung kolabiert. (richtig?)

Jetzt weiß ich zwar noch nicht, wieso eine verschränkung über riesige distanzen zeitgleich stattfinden kann (und wie), aber habe immerhin ein bisschen was dazugelernt. ;)

Primat schrieb:Zumindest verstehe ich jetzt, das zwar die verschränkung möglich ist, aber das mit den morsen nicht praktisch zu verwirklichen ist, weil im moment der beobachtung eines der Teilchen die verschränkung kolabiert. (richtig?)

Genau. Und weil die beobachten Werte nicht schon vor der Messung feststehen und somit zufällig sind.

@Celladoor

Der gedanke daran, das 2 Teilchen sich im grunde wie eines verhalten (oder praktisch) nur eines sind und trotzdem räumlich unendlich weit voneinander getrennt werden können und auch noch miteinander wechselwirken ist einfach zu fern ab meiner vorstellungskraft. :D

Dinge gibts, die gibts garnicht ;)

Primat schrieb:Der gedanke daran, das 2 Teilchen sich im grunde wie eines verhalten (oder praktisch) nur eines sind und trotzdem räumlich unendlich weit voneinander getrennt werden können und auch noch miteinander wechselwirken ist einfach zu fern ab meiner vorstellungskraft.

Das liegt daran, dass sich die quantenmechanischen Effekte nur im mikroskopischen Bereich bemerkbar machen. In grösseren Massstäben mitteln sich die Effekte raus und wir erfahren eine klassische Welt. Wirklich nachvollziehen kann man die Quantenmechanik nicht. Wir haben nun mal nur einen sehr begrenzten Bezug zu unserer Welt und der ist klassisch. Deshalb können wir die quantenmechnische Welt nur in klassichen Begriffen versuchen zu erfassen, was dann eben zu paradaxon Ansichten führt.
Richard Feynman sagte einmal treffend:
"Wer glaubt, die Quantentheorie verstanden zu haben, hat sie nicht verstanden."

@Celladoor

Da bin ich ja ein bischen beruhigt :)

Ich bin jetzt erstmal für 1-2 Std. raus (Kleine Denkpause).

NG

Celladoor schrieb:Die Wahrscheinlichkeit wo sich ein Elektron um einen Atomkern aufhält, wird durch die Wellenfunktion beschrieben. Die Wahrscheinlichkeit wo sich dieses Elektron aufhält ist für alle Ort im ganzen Universum praktisch nie 0. D.h. es ist unwahrscheinlich aber eben nicht 0, dass sich ein Elektron im Kern eines Atoms aufhält. Genauso unwahrscheinlich aber eben auch nicht 0, dass sich ein Elektron 100 Mio. Lichtjahre vom Atomkern entfernt aufhält.
Nimmt man nun eine Messung vor

wechselwirkung ist doch schon messung, ganz gleich ob lebewesen wie wir menschen aktiv messen oder sich ein system fern ab jeglichen lebens vor sich hin entwickelt :ask:

man könnte doch im grunde sogar sagen das es nicht ein einziges quant im gesamten universum gibt, welches nicht in irgendeiner weise 'gemessen' wird, denn dazu müsse man es von jeglicher wechselwirkung isolieren

canpornpoppy schrieb:wechselwirkung ist doch schon messung, ganz gleich ob lebewesen wie wir menschen aktiv messen oder sich ein system fern ab jeglichen lebens vor sich hin entwickelt :ask:

Genau so ist es. Das wird als Dekohärenz bezeichnet.

canpornpoppy schrieb:man könnte doch im grunde sogar sagen das es nicht ein einziges quant im gesamten universum gibt, welches nicht in irgendeiner weise 'gemessen' wird, denn dazu müsse man es von jeglicher wechselwirkung isolieren

Soweit würde ich nicht gehen. Aber es ist schon so, dass man solche Systeme im allgemeinen sehr gut von Wechselwirkungen isolieren muss, wenn man Dekohärenz verhindern möchte. Das ist auch das grösste Problem bei der Konstruktion eines Quantencomputers. Die Tabelle unten zeigt ein paar Beispiele bis Dekohärenz eintritt.


Aber nicht alle Wechselwirkungen müssen zwangsläufig zur Dekohärenz führen. Die Schwerkraft wirkt z.B. nur auf die Masse, nicht aber auf die elektrische Ladung. Kernspins wechselwirken mit dem Spin von anderen Kernen, nicht aber mit anderen Eigenschaften der normalen Umgebung.
Photonen können problemlos bei Zimmertemperatur verschränkt werden, Verschränkungen mit massereichen Teilchen, wie z.B. Atome oder Moleküle, sind hingegen oft nur nahe dem Nullpunkt möglich. Hochenergetische Phononen (mechanische Schwingungen) können in einem starren Kristallgitter bereits bei Zimmertemperatur verschränkt werden, da die Strahlung der Umgebung nicht ausreicht um das Kristallgitter in Schwinungen zu versetzten.

Es gibt also viele Wege Dekohärenz zu verhindern.

@Celladoor

Deine Beiträge sind alle sehr Interessant und Informativ, aber sind leider keine adäquate Antwort auf meine frage.
Wahrscheinlich habe ich mich zu ungeschickt ausgedrückt und versuche die Frage nochmal anders zu formulieren:

Wissenschaftliche Tests haben ja erwiesen, das zwei o. mehrere verschränkte Teilchen die voneinander beliebig weit räumlich (also auch makroskopisch) getrennt sind, miteinander wechselwirken (sprich, wenn man den spin des einen Teilchens ändert, dann ändert sich auch der spin des anderen Teilchens und zwar ohne Zeitverzögerung. Dabei wird aber nicht die RT verletzt, weil keine Information innerhalb der physischen Realität ausgetauscht wird.
Das ist ja Wissenschaftlich erwiesen. Denn wenn dem nicht so wäre, würden die Teilchen mit (pessimistisch gerechnet) mindestens 10.000 facher LG Kommunizieren.
Das beweist eine Genfer Forschungsgruppe um Nicolas Gisin.

...Unterdessen hat eine Gruppe der Universität Genf um Nicolas Gisin[2] der Geschwindigkeit der „spukhaften Fernwirkung“ eine extrem hohe „untere Grenze“ gesetzt: Die Gruppe konnte im Experiment zeigen, dass zwei verschränkte Photonen bezüglich verschiedener Eigenschaften, u. a. der Polarisation, mit wenigstens 10.000-facher Lichtgeschwindigkeit kommunizieren.

Wikipedia: Quantenverschränkung

Also...wenn die Kommunikation zwischen den Teilchen nicht in der physischen Realität stattfindet,
wo bitte findet sie denn dann statt, denn sie findet ja statt...und lässt eine logische Schlussfolgerung überhaupt etwas anderes, als die Möglichkeit einer anderen Dimension zu?

Primat schrieb:Denn wenn dem nicht so wäre, würden die Teilchen mit (pessimistisch gerechnet) mindestens 10.000 facher LG Kommunizieren.
Das beweist eine Genfer Forschungsgruppe um Nicolas Gisin.

Wobei hier nichts gegen einen instantanen Zusammenbruch der Verschränkung spricht. Der Wert 10000-fache Lichtgeschwindigkeit ist einfach nur eine Mindestgrenze, welcher der Grenzen der Genauigkeit der verwendeten Messgeräte entspricht.

Primat schrieb:Die Gruppe konnte im Experiment zeigen, dass zwei verschränkte Photonen bezüglich verschiedener Eigenschaften, u. a. der Polarisation, mit wenigstens 10.000-facher Lichtgeschwindigkeit kommunizieren.

Dieser Satz ist irreführend formuliert, denn er impliziert, dass bei einer Messung von verschränkten Teilchen diese miteinander kommunizieren müssen. Das wäre so als ob man behauptet, dass die Wahrscheinlichkeit für alle Orte im Universum bei einer Messung eines Elektrons mit mind. 10.000-facher Lichtgeschwindigkeit auf einen Wert von 0 kollabiert und dass diese Orte ja miteinander kommunizieren müssen, denn sonst könnten sie ja nicht wissen wann sie kollabieren müssen.

Primat schrieb:Also...wenn die Kommunikation zwischen den Teilchen nicht in der physischen Realität stattfindet,
wo bitte findet sie denn dann statt, denn sie findet ja statt

Wie schon gesagt. Eine kopenhagener Deutung würde sagen, dass überhaupt keine Kommunikation stattfindet, da dies keinem Element unserer Realität entspricht.
Du scheinst ja die vielen Welten Interpretation zu favorisieren. Ich hab nichts dagegen. Ob man sich für die Kopenhagener Deutung oder für die vielen Welten Interpretation entscheidet ist schlussendlich nur eine Frage wo man Ockhams Rasiermesser ansetzt.

@Celladoor

"Wobei hier nichts gegen einen instantanen Zusammenbruch der Verschränkung spricht. "

Meinst Du damit das ab einer bestimmten entfehrnung der Teilchen keine "Spukhafte Fernwirkung mehr stattfinden kann?

"Der Wert 10000-fache Lichtgeschwindigkeit ist einfach nur eine Mindestgrenze, welcher der Grenzen der Genauigkeit der verwendeten Messgeräte entspricht. "
Ich verstehe die Aussage so, das in den experimenten bewiesen wurde, das die wechselwirkung zwischen den Teilchen mind. 10000 x C sein muss.


"Dieser Satz ist irreführend formuliert, denn er impliziert, dass bei einer Messung von verschränkten Teilchen diese miteinander kommunizieren müssen."
Macht das denn einen Unterschied, ob sie kommunizieren, oder einfach nur mit einander wechselwirken?
Die frage wie (und in welcher realität o. Dimension) diese interaktion passiert ändert sich doch dadurch nicht.

"Wie schon gesagt. Eine kopenhagener Deutung würde sagen, dass überhaupt keine Kommunikation stattfindet, da dies keinem Element unserer Realität entspricht."

Was hat denn die Koppenhagener Deutung damit zu tun? Ich dachte die KD besagt nur, das sich die Teilchen ohne einen Beoachter wie Wellen verhalten und sobalt sie beobachtet werden wie teilchen.

Nachtrag: KA warum jetzt alles zitiert wird! :D

sry... da hat was mit den zitieren nicht so ganz hingehauen :D

Primat schrieb:Meinst Du damit das ab einer bestimmten entfehrnung der Teilchen keine "Spukhafte Fernwirkung mehr stattfinden kann?

Nein. Instantan bedeutet sofort. Und nicht nur mit 10000-facher Lichtgeschwindigkeit.

Primat schrieb:Ich verstehe die Aussage so, das in den experimenten bewiesen wurde, das die wechselwirkung zwischen den Teilchen mind. 10000 x C sein muss.

Ich gehe weder davon aus, dass der Zusammenbruch einer Verschränkung mit einer endlichen Geschwindigkeit geschieht, noch dass dabei eine Wechselwirkung zwischen den Teilchen stattfindet. Das was dort nachgewiesen wurde basiert auf den Grenzen der Messgeräte.

Primat schrieb:Macht das denn einen Unterschied, ob sie kommunizieren, oder einfach nur mit einander wechselwirken?

Nein. Aber die Frage ist ob sie das überhaupt tun. Wir können keine Wechselwirkung oder Kommunikation nachweisen. Mal ein Beispiel einer Münze. Wir wissen nur dass die verschränkten Teilchen vor ihrer Messung die Werte Kopf und Zahl zugleich haben und dass sie sich bei einer Messung wie eine Münze (Kopf oder Zahl) verhalten. Die Verschränkung "Kopf und Zahl" kollabiert bei einer Messung augenblicklich zu "Kopf" oder "Zahl".

Wenn wir nur von einem Teilchen resp. Münze sprechen würden hätten wir damit keine Vorstellungsprobleme oder? Deshalb hab ich oben das Beispiel mit der Ortsmessung eines Elektrons gebracht. Dort sehen wir ja auch kein Problem darin dass die Wahrscheinlichkeit aller Orte im Universum im Augenblick der Messung augenblicklich auf 0 kollabiert. Nun ist die Quantenmechanik aber nichtlokal. Das ist etwas was sich unserer Vorstellungskraft entzieht, weil wir einfach kein Pendant in der klassischen Welt dazu besitzten.

Man kann versuchen es zu erklären, wenn man die Forderung weglässt, dass eine Theorie falsifizierbar sein muss. Dann wird man mit einer vielen Welten Theorie keine Probleme haben. Bricht die Verschränkung zusammen, spaltet sich das Universum in zwei neue auf, wo in dem einen eine Münze gemessen wird und in dem anderen am gleichen Ort eine Zahl. Legt man diese beiden Universen übereinander, hätte man wieder den Eindruck als wäre da ein Teilchen das die Eigenschaft "Kopf und Zahl" besässe. Das unbefriedigende an dieser Theorie wäre wie gesagt, dass sie keine Vorhersagen macht welche über die Quantentheorie hinausgeht. Sie ist mit der QT zwar konsistent, aber eben nicht falsifizierbar.

Was hat denn die Kopenhagener Deutung damit zu tun?

Die Kopenhagener Deutung besagt dass "Kopf und Zahl" (um bei dem obigen Beispiel zu bleiben) keine Elemente unserer Realität sind, da wir nur "Kopf oder Zahl" messen können.

@Celladoor

Ich glaub jetzt hab ich es verstanden!

Man kann zwar die die verschränktenTeilchen trennen, und weiss auch das wenn man den spin des einen Teilchens umkehrt, sich das andere auch augenblicklich umkehrt, aber da die verschränkung bei einer messung kollabiert, kann das ergebnis nicht überprüft werden. Und da die Verschränkung nicht lokal ist (also fern ab unserer Vorstellungskraft), kann zu der lokalität keine Aussage gemacht werden.

Ist das so ungefähr richtig?

Primat schrieb:Ist das so ungefähr richtig?

Würd ich so unterschreiben.

@Celladoor

Oh man...ist das kompliziert! :)

Die armen Physiker die sich damit beschäftigen tun mir echt leid. Wenn ich etwas, was mich interessiert nicht begreifen kann, nimmt mich das echt mit und lässt mir keine ruhe. Ich wette das es den Wissenschaftlern, die daran arbeiten auch so geht.

Naja, vielen Dank für Deine Zeit & mühe. Hast mir echt weitergeholfen!

NG

Primat

Cellador hat doch vorhin sehr gut erklärt, dass im Grunde für jedes Teilchen ein gewisse von 0 verschiedenen Wahrscheinlichkeit besteht überall im Universum zu sein.

Ich sehe genau darin den Grund für die Verschränkung. Solange die Teilchen nicht "gemessen" werden, könnten sie theoretisch auch direkt nebeneinander liegen. Eine instantane Wechselwirkung wäre also theoretisch möglich.
Werden die Teilchen detektiert, bricht die Verschränkung zusammen, da nun feststeht, wo sie sich befinden. Die Quantenwelt ist eben eine Sache, die nur schwer zu erfassen ist und das was man weiß sehr, sehr schwer zu verstehen.

@slider
Hab das vielen dank auch nicht Sarkastisch gemeint. Oder was meinst Du mit

slider schrieb:Cellador hat doch vorhin sehr gut erklärt...

?

Jetzt wo ich den letzten Beitrag von mir nochmal lese, sehe ich das es vielleicht den andschein haben könnte.

Das liegt daran, das wir ja nur das geschriebene Wort des anderen lesen können. :)

Das vielen Dank ist aber devinitiv ernst gemeint,schließlich hat er sich ja viel mühe gegeben, mir das mit der QV ausgiebig zu erklären.

Celladoor schrieb:spaltet sich das Universum in zwei neue auf, wo in dem einen eine Münze gemessen wird und in dem anderen am gleichen Ort eine Zahl.

Ähm. Sollte natürlich heissen:
...wo in dem einen Universum Kopf gemessen wird und in dem andern Zahl...

@Primat

Nein, der Satz war nicht auf dich bezogen. Ich wollte nur Celladoors Aussage für meine Argumentation nochmal aufgreifen.