Quantenmechanik: Objektiver Zufall

Ich hab eine Frage: Wieso geht man in der Quantenmechanik davon aus dass es einen objektiven Zufall gibt?

Ein subjektiver Zufall ist wenn man die Gründe nicht kennt, aber woher soll man wissen das es keine Gründe gibt? Und wieso sollte man sowas, schon fast paradoxes, annehmen?

Das Doppelspaltexperiment beweist uns doch nur wie wenig wir über die Physik wissen. Wie wenig wir über die Gründe wissen warum etwas so ist wie es ist. Und dann kommen Physiker an und meinen (ich finde das etwas Naiv, vielleicht bin ich aber einfach nur unwissend) es gibt keine Gründe? Wieso tun sie das? Was ist die rationale Erklärung für diese Annahme, welche ja schon als Fakt dargestellt wird.

Ich bin kein Experte, mich interessiert das aber und vielleicht weiss ja jemand hier im Forum warum man davon ausgeht.

@therichter
In der Quantenmechanik gibt es etwas, das nennt sich "Unschärferelation". Diese Unschärfe in zB Ort und Impuls resultiert nicht daraus, dass unsere Messinstrumente nicht genau genug sind. Sie scheint natürlichen Ursprungs zu sein.

Subjektiver Zufall ist, wenn du eine Kugel aus einer gewissen Höhe fallen lässt, die Zeit misst und deine Messinstrumente nicht genau genug sind. Stell dir vor du machst diese genauer. Die zufällige Verteilung der Messwerte wird immer schmaler. Irgendwann jedoch wird sie nicht mehr schmaler, egal, wie stark du deine Messinstrumente verbesserst. So etwas erreichen wir auf der Ebene der Quantenmechanik. Es ist ein natürlicher Mechanismus, der losgelöst von unserer Messgenauigkeit ist.

Nun hat man herausgefunden, dass diese Unschärfe auch bei anderen Größen auftritt (zB bei Energie und Zeit). Warum sollte man davon ausgehen, dass dieses Phänomen subjektivem Ursprungs ist?

Nehmen wir jetzt das Doppelspaltexperiment. Es gibt also eine Grenze, über die wir nicht hinaus können. Wir können nicht wissen, was sich dort abspielt.

therichter schrieb:Und dann kommen Physiker an und meinen (ich finde das etwas Naiv, vielleicht bin ich aber einfach nur unwissend) es gibt keine Gründe?

Nein. Man sagt, dass man die Gründe nicht herausfinden kann, da es diese Barriere gibt, die wir nicht überwinden können. Die Natur weist uns in die Schranken. Wenn man einen Mechanismus nicht in mehrere kleine unterteilen kann, dann geht man erstmal davon aus, dass es ein elementarer Mechanismus ist. Das kann sich ändern, aber momentan geht man davon aus, dass dies der absolute, elementare Zufall ist. Man kann momentan (vielleicht wird man es nie) einfach noch nicht in diesen Mechanismus hineinschauen.

therichter schrieb:Was ist die rationale Erklärung für diese Annahme, welche ja schon als Fakt dargestellt wird.

Dass Atome unteilbar seien war auch einmal ein Fakt. Genau so, wie die Annahme, dass sich die Natur klassisch verhält und Zeit, Ort, Energie, Impuls, etc absolute, immer genau bestimmte Eigenschaften von Teilchen seien.

Das ist Physik. Man benutzt etwas, was funktioniert, bis es nicht mehr funktioniert und man etwas besseres gefunden hat.

@Heizenberch
Ok danke. Aber man geht ja davon aus das es wirklich einen Zufall gibt. Ich weiss nämlich nicht wie so eine Zufall funktionieren sollte. Und ich weiss nicht wieso man davon ausgeht das es ein Zufall ist. Es sieht aus wie ein Zufall, das ist klar. Für uns ist es ein Zufall, das ist klar. Aber ob es wirklich ein Zufall ist oder nicht, dass ist ja was ganz anderes. Wieso geht man davon aus das es Zufall ist? Man kann doch einfach sagen, es sieht aus wie Zufall, weil man die Faktoren nicht kennt.
Irgendein Faktor muss doch darüber bestimmen... oder nicht?

Gehen die Leute also nur davon aus dass es Zufall ist, weil ihnen nix besseres einfällt? Gibt es denn noch anerkannte Theorien welche eben nicht von Zufall ausgehen?
Ich meine ja nur, es ist gewagter davon auszugehen dass es Zufall ist, als dass es etwas anderes ist. Es geht mir einfach nicht in den Kopf, ich kann's einfach nicht glauben, dass es so ist.


Die Quantenmechanik verwirrt mich etwas. Wieso verhält sich ein Elektron anders wenn es beobachtet wird? Und woher zum Teufel weiss es dass es beobachtet wird? Wenn unser Universum nur durch Informationen gesteuert wird, wie Funktioniert unsere Physik dann eigentlich?
Gibt es denn nicht wenigstens irgendwelche Theorien die versuchen das ganze zu erklären?

@therichter

therichter schrieb:Die Quantenmechanik verwirrt mich etwas. Wieso verhält sich ein Elektron anders wenn es beobachtet wird? Und woher zum Teufel weiss es dass es beobachtet wird?

Ohne den mathematischen Formalismus der Quantenmechanik ist es schwierig das zu verstehen. Eine anschauliche Deutung dieses Sachverhalts liefert dir aber zum Beispiel die Idee vom "Heisenberg-Mikroskop":

"Wikipedia: Heisenberg's_microscope"

Mach dich auch noch ein wenig schlau zur "Kopenhagener Deutung" der Quantenmechanik. Postulate werden nie willkürlich aufgestellt, auch hier gibt es empirische Befunde, die eine solche Interpretation rechtfertigen.

Verstehe irgendwie nicht was das jetzt mit Zufall zu tun hat ^^

@therichter

Schau mal hier rein, da ist es recht anschaulich erklärt:
http://philosophieblog.de/heichele/title (Archiv-Version vom 19.10.2015)

@therichter

Das von dir geschilderte Problem ist ein immer noch offenes Problem. Es gibt die sogenannte "Hidden variable theory", dass also Parameter die wir (noch) nicht kennen dafür sorgen, dass wir den von dir geschilderten objektiven Zufall in der Quantenmechanik erhalten.

Erst vor zwei Jahren, siehe im Link "Recent developments" konnte bewiesen werden, dass auch eine Annahme von versteckten Variablen nicht dazu führt der Quantenmechanik den Wahrscheinlichkeitscharakter zu nehmen. Wie du dort aber auch lesen kannst wurden Gegenbeispiele gefunden die dem Beweis widersprechen. Das letzte Wort ist also noch nicht gesprochen.

Wenn du mich nach meiner persönlichen Meinung fragst: Ich befürchte das Gott eben doch würfelt.

Wikipedia: Hidden variable theory

Ach ich weiss nicht. Wenn ich das so höre ist der Zufall fast schon soetwas wie Gott. Er entscheidet über alles, er ist allmächtig. Das klingt mir zu absurd. Es heisst ohne den Zufall gäbe es das Universum so wie es ist Heute nicht, ist es also Zufall das es Zufall gibt?
Und das würde bedeuten das der Zufall alles kontrolliert, jeden Menschen, jeden Planeten, die gesamte Geschichte des Universums. Tut mir leid, für mich gleicht der Zufall einem Gott. Ohne ihn gäbe es uns nicht, und er kontrolliert alles.
Schlicht und einfach würde es ja bedeuten der Ursprung von allem liegt im Zufall, richtig?

Zitat aus dem Link:
"Nun scheint der gesamte Kosmos mit seinen Naturkonstanten, den Begebenheiten unserer Milchstraße sowie den genauen Eigenschaften unseres Planetensystems (Masse der Erde, Entfernung zur Sonne, Lebensdauer der Sonne usw.) perfekt auf den Menschen abgestimmt – ja geradezu für uns geplant."
Ja genau, und wer den Zufall steuert, der steuert alles und jeden. Hier sieht man, so ein Zufall wäre nichts anderes als Gott.


Nein danke, da bleib ich lieber bei meinen unbekannten Faktoren ^^

@therichter

Sieh es so: Eben WEIL unsere Erde "perfekt auf den Menschen abgestimmt" ist, sind wir auch genau hier entstanden und nicht z.B. auf einem unwirtlichen Wüstenplaneten in einem Doppelsternsystem.

@geeky
Ja schon klar, nur der Zufall wäre dennoch etwas allmächtiges. Der Zufall hat darüber entschieden wo unsere Erde liegen wird. Der Zufall hat entschieden dass du hier im Forum ein Beitrag schreibst. Der Zufall, oder was auch immer, hat die macht über alles. In anderen Worten ist der Zufall nix anderes als Gott. Ok vielleicht kein biblischer Gott, aber etwas allmächtiges was über alles entscheidet.

Deshalb, und weil ich Zufall für unlogisch halte, glaube ich nicht daran ^^

Wobei mir auch wieder die Frage nach den Ursprung kommt, welche auch absolut paradox ist... ach keine Ahnung was ich glauben soll -.-

@therichter

therichter schrieb: Der Zufall, oder was auch immer, hat die macht über alles. In anderen Worten ist der Zufall nix anderes als Gott.

Der Zufall ist keine Person, hat kein Ziel und keinen geheimen Plan. Wenn etwas zufällig geschieht bedeutet es nur, daß es nicht vorherbestimmbar ist. Das hat nichts mit Gott oder einer Allmacht zu tun, nur mit Zufall.

therichter schrieb:Deshalb, und weil ich Zufall für unlogisch halte, glaube ich nicht daran ^^

Das ist ihm zufällig total egal! ;)

therichter schrieb:Ich hab eine Frage: Wieso geht man in der Quantenmechanik davon aus dass es einen objektiven Zufall gibt?

Die ist jetzt nach dem Lesen der verlinkten Texte geklärt?

Was gibt dem Zufall denn den Impuls sich Zufällig zu entscheiden? Bzw. wie funktioniert der Zufall?


Ich weiss nicht ob die Frage geklärt ist, ich habs so verstanden:
Den Physikern fällt nix besseres ein, und sie haben keine Erklärung für die scheinbar zufälligen Ereignisse. Weil man dort in einer Sackgasse ist, nennt man es einfach Zufall. Also ich hab es so verstanden wie beim Würfel, man kennt die Faktoren einfach nicht, bzw. man weiss nicht ob es welche gibt, weil man sie nicht kennt.

@therichter
Hinter dem absoluten Zufall steckt entweder kein Mechanismus oder ein Mechanismus, den man niemals sehen wird. Der Zufall braucht keinen Input. Stell dir einen Zufallsgenerator vor, der keinen Seed braucht.

Stell dir eine Maschine vor, die "A" oder "B" ausspuckt. "A" hat eine Wahrscheinlichkeit von 0.4 und "B" von 0.6. Was die Maschine ausspuckt kann man nicht voraussagen. DAS ist Zufall. Etwas, was man nicht vorausberechnen kann. Es ist egal, ob man den Mechanismus nicht untersuchen kann, oder ob es keinen Mechanismus gibt, der dieses Zufallsereignis erzeugt. Zufall ist alles das, was man, selbst wenn man alles über das Universum wüsste, nicht voraussagen kann.

Mal ne ganz kurze Zwischenfrage (eigentlich zwei) an alle, die aber gar nicht so weit weg vom Thema ist:
1.) Was ist eigentlich die ALLERkleinste Größenordnung, die bisher je tatsächlich gemessen wurde.
2.) Und was ist die ALLERALLERkleinste Größenordnung, die überhaupt vermutet bzw. angenommen wird?
(Also so 10-hoch-minus-5000-mäßig ... und wo kommen die vor?)

@PHK

Offtopic:
Spoiler
Theoretische kleinste Länge: Plancklänge = ca. 1.6e-35
Als kleinste Länge würde ich einen Bereich zwischen 1.7e-15 und 1e-17 annehmen. Ersteres ist der Durchmesser eines Protons, letzteres in etwa der Durchmesser eines Quarks (hab den Link leider nicht gefunden - soll wohl am HERA gemessen worden sein).

@therichter

Du hast Dich doch nicht einmal "ansatzweise" eingelesen ins thema:(

therichter schrieb:wie beim Würfel, man kennt die Faktoren einfach nicht

was fuer ein unsinn!
es ist prinzipiell UNmoeglich alle faktoren zu kennen!

therichter schrieb:Wieso verhält sich ein Elektron anders wenn es beobachtet wird?

lies es doch nach!

was passiert denn bei einer beobachtung/messung und warum passiert das?

Laplacescher Dämon ist dir auch unbekannt wie es scheint...

also, erstmal einlesen und dann fragen stellen;)

@Heizenberch
Es gibt keine Maschine die sowas kann, kein Computer der Welt kann echten Zufall simulieren. Zufall ist nicht so einfach wie du zu glauben magst, es ist etwas vollkommen paradoxes.

@neoschamane
Das mein ich doch, es ist unmöglich die Faktoren zu kennen, deshalb nennen wir es Zufall. Aber ob es wirklich Faktoren gibt oder nicht das wissen wir nicht. Logischerweise muss es aber Faktoren geben, sonst käme es ja aus dem nix. Wieso geht man dann davon aus das es keine Faktoren gibt, nur weil das Ergebnis unvorhersehbar ist?

Und ich bin hier wirklich nicht ins Forum gekommen damit ich auf andere Seiten verlinkt werde, wenn jemand Interesse hat mir etwas zu erklären dann soll er es doch auch tun, und bitte mit eigenen Worten. Falls nicht kann er es ja lassen ^^
Außerdem ist in den Links ziemlich viel, ich sag jetzt mal, Offtopic drin. Das kostet mich natürlich auch Zeit, und wenn ichs nicht verstehe kostet es uns am Ende allen Zeit weil wir hier rumdiskutieren.

Ich hab mir ein paar Videos zu den Messungen angeguckt. Da kam was mit Multiversum und dass Informationen die Realität entstehen lassen (vereinfacht)...
Das sagt mir aber nicht viel wie man auf sowas kommt, und Formeln werden mir auch nicht viel sagen. Wie gesagt, am besten wenn es hier jemand tut der es in einem simplen Redeform ausdrücken kann, und natürlich auch Spaß daran hat anderen was beizubringen. Ich will ja niemanden zu etwas zwingen.

Ich hab noch kein Argument gefunden der wirklich für Zufall spricht und gegen unbekannte Faktoren...

therichter schrieb:Es gibt keine Maschine die sowas kann, kein Computer der Welt kann echten Zufall simulieren.

Quantenzustände können es. Du kannst bei einem angeregten Elektron in einem Atom den Erwartungswert für die Zeit bestimmen, in der es zurück in den Grundzustand fällt, aber den Zeitpunkt für ein einzelnes Elektron wirst du niemals bestimmen können. Der Zeitpunkt ist absolut zufällig.

therichter schrieb:Zufall ist nicht so einfach wie du zu glauben magst, es ist etwas vollkommen paradoxes.

Zufall ist ganz simpel. Wenn du unter keinen Umständen wissen kannst, was für ein Ergebnis bei einem Ereignis herauskommen wird, dann ist es absolut zufällig. Wenn DU alles deterministisch bestimmen kannst, dann kannst du dir schonmal den Nobelpreis abholen und die moderne Physik abschaffen. Wäre cool, wenn du auchnoch beweisen kannst, dass die Forschung der letzten 100 Jahre falsch ist.

du sollst auch keine videos schauen sondern "lernen"!

therichter schrieb:Das mein ich doch, es ist unmöglich die Faktoren zu kennen, deshalb nennen wir es Zufall. Aber ob es wirklich Faktoren gibt oder nicht das wissen wir nicht.

ich schrieb Dir du moegest dich mit beobachtung/messung beschaeftigen bevor du unsinn schreibst!

hint: beobachtung/messung ist IMMER interaktion!
aber, was bedeuted das nun?

dann moechte ich gerne das offtopic aus meinen links????

therichter schrieb:Ich hab mir ein paar Videos zu den Messungen angeguckt. Da kam was mit Multiversum und dass Informationen die Realität entstehen lassen

wie schon oben> LESEN(bildet) und nicht irgendwelche videos schauen, das ist doch laecherlich...


erklaere Du einmal mit eigenen worten was du zum thema messung/beobachtung herausgefunden hast und welcher zusammenhang sich da in bezug auf "alle faktoren kennen" auftut;)(stichwort unschaerfe)

Das mit der Messung hat nix mit Zufall zu tun. Ich rede von dem Zweispaltexperiment, wo sich Elektronen anders Verhalten wenn sie beobachtet werden (einmal bilden sie dieses Inteferenzfeld oder whatever und einmal verhalten sie sich wie Teilchen). Das war nur eine Anmerkung von mir nebenbei, hat nix mit dem Topic zu tun eigentlich ^^

@Heizenberch
Wir haben beide verschiedene Interpretation von Zufall. Du redest von einem Unvorhersehbaren Zustand. Ich rede von etwas, was wirklich Zufall ist. Etwas was keinen Ursprung hat, etwas was auf keine Faktoren angewiesen ist, man kennt sie nicht und es gibt sie auch nicht. Darum geht es mir, und an diesen Zufall glaube ich nicht, da man niemals wissen kann ob es wirklich irgendwelche Faktoren gibt oder nicht. Niemals, egal wieviel man misst. Man wird niemals wissen ob es tatsächlich noch Faktoren gibt, die für uns vielleicht so unverständlich sind das wir sie einfach nicht begreifen können, oder ob es tatsächlich ein Absurder Zufall ist, der von garnix abhängig ist, keine Regeln, keine Gesetze, garnix. Nicht einmal Logik. Wie gesagt, mich interessiert das Thema, aber wenn ihr mich wirklich überzeugen wollt (ich Formuliere es nun anders damit es verständlicher ist) das der Zufall von keine Faktoren o.ä. abhängt, dann müsst ihr mir auch Argumente bringen. ^^