Soll man die Quantenmechanik “interpretieren”?

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An den Grenzen des Vorstellbaren
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Wenn man das erste Mal den Ausdruck “Interpretation der Quantenmechanik” hört, ist man vermutlich verwirrt: Die Quantenmechanik ist schließlich eine physikalische Theorie und kein Gedicht. Physikalische Theorien sollen beschreiben, wie die Wirklichkeit funktioniert, wie kann es da etwas zu interpretieren geben?
In diesem Artikel schauen wir ein wenig, was es damit auf sich hat.

[Anmerkung: Es gibt auch andere physikalische Theorien, die unterschiedliche Interpretationen zulassen. DIe Allgemeine Relativitätstheorie (ART) kann man entweder als eine Theorie der gekrümmten Raumzeit auffassen oder als eine Theorie eines Gravitationsfelds, dessen Auswirkungen von denen einer gekrümmten Raumzeit nicht unterscheidbar sind. Die Auswirkungen auf unser Verständnis der “Realität” sind hier aber deutlich weniger gravierend als bei der Quantenmechanik.]

Ein Anlass für diesen Artikel ist das neue Buch von Florian Aigner (“Warum wir nicht durch Wände gehen”. Disclaimer: Ich habe im Vorfeld ein Kapitel des Buchs probelesen dürfen und habe ein kostenloses Exemplar bekommen.). Das Buch erklärt die Quantenwelt und ihre vielen Seltsamkeiten auf unterhaltsame und anschauliche Art und ist sehr zu empfehlen. Vermutlich ist es das zweitbeste Buch, dass es dieses Jahr zur Quantenmechanik gibt (auf das beste müsst ihr noch etwas warten, das habe ich erst vor kurzem zum Verlag geschickt…) Florians Anmerkungen zur Frage der Interpretation wie diese hier (stark gekürzt, ich hoffe, Florian stimmt zu, dass ich die Essenz richtig wiedergebe):

Man kann interessante philosophische Diskussionen darüber führen, wie man die Quantenmechanik interpretieren soll [..]Wenn wir den Zustand eines Teilchens berechnen, sagen wir dann etwas über das Teilchen an sich aus oder beschreiben wir dadurch unsere Beziehung zum Teilchen […]? Solche Fragen sind interessant, Über sie nachzudenken ist ein schönes Hobby. Aber Naturwissenschaft ist das nicht.

teile ich absolut nicht. Das Nachdenken über die Interpretationen der QM ist in meinen Augen zentral, wenn wir die Welt so verstehen wollen, wie es eigentlich das Ziel der Physik ist.

Um es nochmal ganz klar zu sagen: Ich schätze Florian als Wissenschaftskommunikator, sein Buch ist wirklich sehr gut und wir sind uns über die Physik der QM absolut einig. Wir haben aber eben unterschiedliche Auffassungen über die Frage der Interpretation der QM, das ist alles.

Ein Quantenmechanik-Crashkurs

Erst mal der Ultra-Crashkurs zum Thema “Wellenfunktion” (kurz WF) und Quantenmechanik (kurz QM): In der QM wird jedes Teilchen, also beispielsweise ein Elektron, das an einen Atomkern gebunden ist, durch eine Größe beschrieben, die Wellenfunktion (WF) heißt. Der Einfachheit halber beschränken wir uns wirklich auf ein Teilchen, das macht die Sache überschaubarer. Die Wellenfunktion hat an jedem Punkt des Raums einen Wert. Ist dieser Wert klein, ist die Wahrscheinlichkeit, das Elektron hier zu finden, ebenfalls klein, ist er Null, finde ich das Elektron hier garantiert nicht, ist er eins, weiß ich mit Sicherheit, dass es hier ist. (Logischerweise kann die WF nur an einer Stelle gleich 1 sein, denn es kann ja nicht zwei Orte geben, wo ein Elektron mit Sichrheit ist, so seltsam ist die QM dann doch nicht.)

[ExpertInnenhinweis: Um die Wahrscheinlichkeit zu bekommen, muss man den Wert der WF quadrieren, und ja, eigentlich ist es keine Wahrscheinlichkeit, sondern eine Wahrscheinlichkeitsdichte, und man muss immer einen kleinen Raumbereich betrachten und die WF über diesen Bereich summieren (oder korrekter: integrieren), um eine echte Wahrscheinlichkeit zu bekommen. Hier geht es aber nur ums Prinzip, da sind diese Details vollkommen unwichtig.]

Die WF eines Teilchens benimmt sich nach ganz klar definierten Regeln, solange wir das Teilchen in Ruhe lassen: Sie verändert sich mit der Zeit und tut das nach der berühmten Schrödingergleichung. Das ist ganz analog zu dem, was eine normale Welle tut, beispielsweise eine Wasserwelle oder eine Welle, die ihr in einem Seil schlagt und durch das Seil laufen lasst. Dieser Teil der QM ist also nicht besonders seltsam oder verwirrend, sondern ganz analog zu dem, was man auch in der klassischen Physik kennt: Eine Funktion verändert sich zeitlich entsprechend einer Gleichung.

Seltsam wird alles erst, wenn man eine Messung macht. Nehmen wir an, wir lassen das Elektron an eine Weggabelung kommen, von der aus es nach links und rechts weiterfliegen kann. (Das könnte beispielsweise ein Draht sein, in dem das Elektron sich bewegt und der sich verzweigt.) Die WF spaltet sich dann auf und hat jetzt zwei Teile, einen auf jeder Seite. Jetzt warten wir eine Weile, bis das Elektron ein großes Stück gelaufen ist und vieleicht am Ende des Drahts ankommt. Wir platzieren jetzt an beiden Drahtenden einen Detektor, der uns sagt, ob das Elektron hier ist.

Wenn wir alles so konstruieren, dass das Elektron keine anderen Wege gehen kann, ist seine WF also jetzt an den beiden Drahtenden jeweils von Null verschieden und zwar so, dass wir bei jedem Drahtende eine Wahrscheinlichkeit von 50% haben, dass das Elektron hier gefunden wird.

Einer der beiden Detektoren wird jetzt also sagen “Hier ist das Elektron”, und der andere wird sagen “Hier ist es nicht”. (Denn es ist genau ein Elektron, also muss es genau an einem der beiden Detektoren sein.)

Kurz bevor der Detektor angesprungen ist und das Elektron gefunden hat (oder nicht gefunden hat, dann wissen wir ja sicher, dass es beim anderen Detektor sein wird), ist die WF bei beiden Detektoren noch ungleich Null. Wenn aber der eine Detektor anspricht, wissen wir sicher, dass das Elektron hier ist, die WF hier ist also gleich Eins und die am anderen Detektor muss jetzt Null sein, denn hier kann das Elektron ja nicht sein.

Diese sprunghafte Änderung der WF nennt man den “Kollaps der WF”. Um zu sehen, wie seltsam das ist, stellt euch vor, einer der beiden Detektoren stünde auf der Erde, der andere auf dem Mars (o.k., wäre ein laaaaanger Draht, aber ich mache von meinem Recht als theoretischer Physiker auf beliebig absurde Gedankenexperimente Gebrauch). Wenn ihr auf der Erde um 12Uhr das Elektron messt, dann wisst ihr, dass genau jetzt der Wert der WF bei mir auf dem Mars von einem Wert ungleich Null auf Null springen muss. Instantan und schneller, als jedes Signal den Mars erreichen könnte, sogar schneller als das Licht.

Diese Seltsamkeit nennt man die “Nichtlokalität” der QM – die WF ändert sich sprunghaft und weit entfernt. Die Nichtlokalität ist die eine (und größte) Seltsamkeit der QM.

Eine zweite Seltsamkeit steckt im Wort “Wahrscheinlichkeit”: Wie entscheidet sich, wer von uns beiden das Elektron findet – ihr auf der Erde oder ich auf dem Mars? Laut den Regeln der QM gibt es hierfür kein Gesetz, sondern es handelt sich um echten, inhärenten und in keiner Weise bestimmbaren Zufall. Die QM gibt also nebenbei noch das Prinzip auf, dass Ereignisse eine Ursache haben müssen – die Messung bei einem oder dem anderen Detektor hat keine Ursache, welcher anspricht, ist durch nichts vorherbestimmt. In dem Moment, wo der Detektor anspringt, gilt sozusagen für einen Moment die Schrödingergleichung nicht mehr, jetzt gilt plötzlich eine andere Regel, nämlich die für den Zufall.

Der quantenmechanische Zufall ist zwar seltsam, hat aber nicht ganz so schwerwiegende Konsequenzen wie die Nichtlokalität. Dass Einstein ihn nicht mochte (“Gott würfelt nicht”) ist zwar richtig und zeigt, dass dieser Zufall schon ein bisschen merkwürdig ist, aber er macht konzeptionell nicht so viele Probleme wie die Nichtlokalität.

Probleme mit der Nichtlokalität

“So what?” könntet ihr jetzt sagen. Widerspricht den diese Nichtlokalität irgendwelchen physikalischen Gesetzen, die wir kennen? Interessanterweise tut sie das nicht – auch wenn sich der Kollaps quasi “instantan” überall im Universum auswirkt, lassen sich damit keine Signale senden (weil ich ja nicht vorher weiß, wie die WF kollabieren wird, und das auch durch nichts beeinflussen kann), insofern ergeben sich tatsächlich keine Widersprüche innerhalb der Physik.

Probleme bekommen wir aber dann, wenn wir das Ganze intuitiv verstehen wollen. Man könnte ja versucht sein zu sagen “Das Elektron ist seine WF und verhält sich nun mal nach seltsamen Regeln. Zu jedem Zeitpunkt ist das Elektron durch seine WF beschrieben und wenn sie kollabiert, dann ändert sie sich halt nichtlokal. Da ich das nie beobachten kann, gibt es da auch keine Probleme.”

Diese Überlegung funktioniert allerdings nicht. Schauen wir auf den Zustand der WF auf dem Mars eine Sekunde vor der Messung, die ihr auf der Erde macht. Noch ist die WF hier ja offensichtlich nicht kollabiert, denn keiner von uns hat seine Messung gemacht. Wenn wir jetzt aber die Relativitätstheorie (RT) ins Spiel bringen, dann funktioniert das so nicht mehr.

Laut RT gibt es ja keine universelle Gleichzeitigkeit. In unseren beiden Bezugssystemen sind unsere Messungen gleichzeitig (weil wir nahezu perfekt zu einander ruhen, Mars und Erde sind ja nicht so schnell.) Wenn aber zwei Raumfahrerinnen mit hoher Geschwindigkeit zwischen Erde und Mars unterwegs sind, die eine von der Erde zum Mars, die andere vom Mars zur Erde, dann stimmt das Bild nicht mehr. Für eine von beiden sind die Ereignisse “2 Sekunden vor der Messung auf dem Mars” und “Messung auf der Erde” gleichzeitig. Diese Raumfahrerin würde also sagen, dass die WF auf dem Mars schon zwei Sekunden vor der Messung dort kollabiert sein muss.

Für die andere ist es genau umgekehrt, hier findet die Messung auf dem Mars vor der auf der Erde statt und es ist die Mars-Messung, die den Kollaps verursacht.

Wenn ihr jetzt sagt “Die WF ist ein echtes physikalisches Objekt” dann habt ihr ein Problem: Ist die WF eine Sekunde vor der Messung auf der Erde nun dort schon kollabiert (weil es eine Beobachterin gibt, für die dieses Ereignis nach der Messung auf dem Mars stattfindet) oder noch nicht?

Wie gesagt, es ergeben sich hieraus keine inneren Widersprüche oder Paradoxien, es ist nur die Annahme “Ich kann die WF als ein reales Objekt ansehen”, die problematisch ist.

Wie kann man mit diesem Problem umgehen? Genau das ist die Frage, die sich die unterschiedlichen Interpretationen der QM stellen.

Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen Interpretationen (Wikipedia hat eine Tabelle dazu), die ich in diesem Artikel nicht alle angucke. Ich nehme einen etwas globaleren Blickwinkel ein und teile die Interpretationen in vier Gruppen ein, je nachdem, was sie uns zur Frage “ist das Elektron die WF?” sagen.

Psi-epistemisch

Die bekannteste Interpretation der QM ist die “Kopenhagener Deutung”. Der Begriff ist ein bisschen irreführend, denn es gibt diverse Spielarten dieser Interpretation, die sich alle mehr oder weniger ähneln, aber in Details unterscheiden. Da das hier aber ein Blogartikel und keine Hausarbeit in Wissenschaftsphilosophie ist, interessieren diese Details hier nicht so sehr.

Die Kopenhagener Deutung geht zurück auf Niels Bohr (aus Kopenhagen, deshalb der Name…). Hier sagt man: “Die WF ist alles, was wir über ein Teilchen wissen können. Wir können nicht davon ausgehen, das sie real ist, wir können nicht mal annehmen, dass wir in der Lage sind, irgendwas über die Realität sicher zu wissen. Die Physik beschäftigt sich mit dem, was wir über unsere Erfahrungen und Messungen sagen können, das ist alles.”

Die Kopenhagener Deutung sagt damit über die WF ganz klar, dass sie nicht real ist, sondern ein Konstrukt, das wir nutzen, um unsere Beobachtungen zu beschreiben. Sie fällt damit in die Gruppe der Theorien, die man “psi-epistemisch” nennt – das “psi” steht für das Formelzeichen, mit dem man üblicherweise die Wellenfunktion kennzeichnet, und epistemisch, weil dieses Wort mehr oder weniger das Wissen von Personen bezeichnet (epistemisch wird generell in etwas unterschiedlichen Bedeutungen benutzt, spielt hier aber keine Rolle).

Die Kopenhagener Deutung ist also psi-epistemisch, ja sie ist sogar vollkommen epistemisch in dem Sinn, dass sie das Ziel, etwas über “die Realität” auszusagen, vollkommen aufgibt. Aussagen gibt es über unsere Erfahrungen und Messungen, welche Realität dahintersteckt, weiß man nicht und wird es nie wissen.

Wenn ihr in diesem Sinne epistemisch seid, seid ihr in guter Gesellschaft. Stephen Hawking war die Frage nach der Interpretation der QM beispielsweise vergleichsweise egal (zitiert nach R. Penrose):

“I don’t demand that a theory correspond to reality because I don’t know what it is. Reality is not a quality you can test with litmus paper. All I’m concerned with is that the theory should predict the results of measurements. [Ich verlange nicht, dass eine Theorie mit der Realität übereinstimmt, weil ich nicht weiß was das ist. Realität ist keine Qualität, die man mit Lackmus-Papier testen kann. Alles was mich kümmert ist, dass die Theorie die Ergebnisse von Messungen vorhersagen sollte.] “

Einstein dagegen hat diese Interpretation vehement abgelehnt, er war der Ansicht, die Physik müsse versuchen, eine tatsächlich existierende Realität zu beschreiben

[Anmerkung: Falls euch die Kopenhagener Deutung ein bisschen an Kant erinnert, laut dem wir ja über die “Dinge an sich” nichts sagen können, seid ihr nicht allein. Es ist aber nicht klar, ob Bohr von Kant beeinflusst wurde, als Inspiration genannt hat er ihn jedenfalls nicht. Eine Googlesuche nach Bohr und Kant führt euch in einen tiefen, tiefen Kaninchenbau…]

Psi-ontisch

Im Gegensatz zur Kopenhagener Deutung stehen psi-ontische Theorien. Diese sagen, dass die Wellenfunktion tatsächlich ein reales Objekt ist, oder genauer gesagt, dass es in der Realität ein Objekt gibt, das sich so verhält, wie es die WF in unseren Gleichungen und Theorien tut. (Denn die Funktion selbst ist ja ein mathematisches Objekt.) Es gibt also irgendeine 1:1-Entsprechung zwischen Objekten der Realität und den Objekten unserer Theorie, weswegen unsere Theorien überhaupt nur funktionieren.

In den Worten von Heinrich Hertz (aus einer Zeit vor der QM):

Wir machen uns innere Scheinbilder oder Symbole der äußeren Gegenstände, und zwar machen wir sie von solcher Art, dass die denknotwendigen Folgen der Bilder stets wieder die Bilder seien von den naturnotwendigen Folgen der abgebildeten Gegenstände.

Unsere Bilder, also in diesem Fall die WF und die Schrödingergleichung, bilden also etwas Reales korrekt ab und geben es wieder. In diesem Sinne ist die WF dann in psi-ontischen Theorien “real”.

Nimmt man das an, hat man jetzt aber natürlich das Problem mit der Nichtlokalität und dem Kollaps der WF: Wenn die WF real ist, wie kann es dann absoluten und perfekten Zufall bei einer Messung geben? Und wenn sie real ist, wie breitet sich von einer Messung aus die Information, dass die WF kollabiert ist, instantan und ohne dass irgendein Objekt den Raum dazwischen durchquert, aus? Es gibt ja absolut keine Möglichkeit, eine Messung zu machen, bei der ich das Elektron auf dem Mars finde, und die WF daran zu hindern, bei euch auf der Erde zu kollabieren. Wie auch, denn dann gäbe es ja noch eine Möglichkeit, dass ihr das Elektron auch findet, und aus einem Elektron wären zwei geworden.

Man kann den Kollaps der WF also nicht abschirmen, er breitet sich instantan aus (was dann noch zusätzliche Probleme mit der Relativität gibt), und der dahinterstehende Zufall folgt keinerlei Regel? Das ist auch konzeptionell nicht so ganz einfach, oder?

Um damit umzugehen, gibt es wiederum verschiedene Möglichkeiten: Man kann sich auf den Standpunkt stellen, dass die WF und der Kollaps wirklich alles ist, was es gibt, und die Seltsamkeiten, die damit verbunden sind, muss man eben akzeptieren.

So schreibt z.B. Richard Feynman in seinem Buch “QED – strange theory of light and matter”
“…the more you see how strangely Nature behaves, the harder it is to make a model that explains how even the simplest phenomena actually work. So theoretical physics has given up on that.” [Je mehr man sieht wie seltsam sich die Natur verhält, desto schwieriger wird es, ein Modell davon zu bilden, wie auch nur die einfachsten Dinge tatsächlich funktionieren. Deshalb hat die theoretische Physik das aufgegeben.” ](Übersetzung von mir)

Ob das nun eine in diesem Sinne psi-ontische oder psi-epistemische Sicht der Dinge ist, wird nicht klar – Feynman sagt nicht wirklich etwas über “Realität”, er impliziert aber schon einen ontischen Standpunkt, weil er “nature behaves” schreibt – in seiner Vorstellung ist da also eine Realität, die sich auf irgendeine Weise verhält, und die WF beschreibt sie.

Ein Versuch, das Problem zu lösen, ist die Viele-Welten-Theorie. Nach der gibt es überhaupt keinen Kollaps, sondern die WF entwickelt sich bei jeder Messung nach allen Möglichkeiten weiter und jedes Messergebnis entspricht gewissermaßen einer eigenen Welt oder einerm eigenen Universum. Das ist eine populäre Theorie, die aber in meinen Augen gar nichts erklärt: Wie und warum sich das Universum “aufspaltet”, wieso ich mit meinem Bewusstsein aber nie in einem Überlagerungszustand lande, obwohl alles im Universum letztlich eine einzige, gigantische WF ist, all das wird nicht wirklich erklärt. (Nein, bloßes Verweisen auf “Dekohärenz” reicht hier meiner Meinung nach nicht.) Ich gehe darauf hier nicht im Detail ein, ihr könnt Probleme im Buch von Florian nachlesen (der das sehr schön erklärt) oder bei Sabine Hossenfelder oder auch im hervorragenden Buch “Beyond Weird” von Philipp Ball. Vielleicht schreibe ich irgendwann nochmal einen Extra-Artikel dazu.

Psi-ontisch+

Eine andere Idee besteht darin, anzunehmen, dass die WF tatsächlich real ist, dass sie aber nicht alles ist. In dieser Idee ist der Kollaps der WF ein echtes, physikalisches Phänomen, für das es entsprechend Gleichungen gibt, die ihn beschreiben (wobei das Ergebnis immer noch zufällig sein kann). Ein Beispiel für diese Art von Theorien (“objektiver Kollaps-Theorien”) ist die Idee von Penrose, nach der die WF dann kollabiert, wenn es eine Wechselwirkung mit der Gravitation gibt (wenn also der Überlagerungszustand eine messbare Auswirkung auf Gravitationsfelder häte, muss die WF sich entscheiden.) Zumindest in der einfachsten Version funktioniert Penroses Idee nicht (sie passt nicht zu Experimenten, die man gemacht hat, um sie zu überprüfen), aber ausgeschlossen ist sie nicht. Es gibt auch andere Ideen, wie so ein objektiver Kollaps funktionieren könnte. (Achtung: Da solche Theorien über die aktuelle QM hinausgehen, werden sie manchmal nicht als “Interpretationen” angesehen, denn sie interpretieren ja nicht nur einfach die bekannte QM in anderer Weise. Ich kann das Argument nachvollziehen, finde es aber ein wenig übertrieben pedantisch. So oder so geht es ja darum, dass wir verstehen wollen, was uns die QM über die Welt sagt.)

Diese Kollaps-Ideen haben allerdings oft eigene physikalische Probleme. Die bisher aufgestellten Modelle verletzen beispielsweise die Energieerhaltung – jedes mal, wenn ein Teilchen lokalisiert wird, wird seine Geschwindigkeit etwas unscharf und dadurch nimmt die kinetische Energie zu. Sie alle leiden auch daran, dass ein solcher Kollaps nie zu 100% passieren kann, nach einer Messung entsteht bei solchen Theorien nie ein perfekter Zustand, sondern es bleiben immer noch “Reste” des alten Zustands in der WF übrig. Außerdem haben sie natürlich das oben angesprochene Problem mit der Relativitätstheorie.

Diese Theorien sehen also die WF als real an und sind psi-ontisch, aber sie addieren zusätzliche Bestandteile zur Theorie. Sie sind damit nicht bloß Interpretationen der QM, sondern wirklich etwas Neues, eine Erweiterung der QM. Man könnte sie als “psi-ontisch+” bezeichnen. (Meine Nomenklatur, werdet ihr nirgends sonst finden.)

Psi-epistemisch und physik-ontisch

Es gibt aber noch eine vierte Möglichkeit: Es könnte sein, dass die WF zwar keine Entsprechung in der Realität hat, dass es aber trotzdem eine solche Realität gibt, die wir auch tatsächlich mit einer Theorie beschreiben können. Die WF beschreibt das, was wir über die Welt wissen, aber dahinter steckt eine andere Theorie, auf deren physikalische Bausteine wir nur keinen direkten Zugriff haben. Man kann sich das mit einer Analogie veranschaulichen: Wenn ihr nichts über einzelne Menschen wisst, könnt ihr trotzdem deren Verhalten basierend auf statistischen Überlegungen vorherzusagen versuchen – beispielsweise, dass eine beliebige Person wahrscheinlicher Partei X wählen wird, die 30% aller Stimmen bekommt, als Partei Y, die nur 0,01% der Stimmen bekommen hat. In der Realität ist es natürlich so, dass jede Person (mehr oder weniger gute) Gründe hat, die Partei zu wählen, die sie wählt, aber die kennt ihr eben nicht, deshalb müsst ihr euch auf Statistik zurückziehen.

Solche Theorien sind psi-epistemisch – die WF ist das, was wir wissen, aber selbst nichts, was eine direkte Entsprechung in der Realität hat. Sie nehmen aber eben an, dass es eine Realität gibt, die man auch mit physikalischen Theorien beschreiben kann, es mag aber sein, dass es prinzipiell unmöglich ist, die tatsächlichen Entitäten in der Realität zu messen, deshalb bekommen wir nur die statistische WF zu sehen. Es gibt Spielzeugmodelle (von Spekken), die zumindest für einfache physikalische Situationen tatsächlich zeigen können, dass es solce Theorien geben kann. (Wäre auch mal nen Artikel wert, sowas im Detail anzugucken.)

Theorien dieser Art sind gewissermaßen gleichzeitig epistemisch und ontisch – sie sind psi-epsitemisch, aber sozusagen “physik-ontisch”, denn anders als die Kopenhagener Deutung nehmen sie an, dass es eine reale Welt mit einer physikalischen Theorie dahinter gibt. Ideen, die in diese Gruppe fallen, sind einige informationstheoretische Ansätze der QM (bei denen Information als zentrale physikalische Größe gehandelt wird), aber zum Beispiel auch die Idee des “Superdeterminismus”, die aktuell von Sabine Hossenfelder und Kollegen angeguckt wird. (Und die ich hier auch nicht weiter erkläre, der Artikel ist eh schon viel zu lang…)

Wozu das alles?

Wir haben also vier Möglichkeiten (in meiner privaten Klassifikation)
psi-epistemisch und realitäts-agnostisch: Die WF ist nicht real und über “Realität” sollten wir eh nicht reden
psi-ontisch: Die WF ist real und sie ist (in der QM) alles, was da ist
psi-ontisch+: Die WF ist real, aber es gibt noch mehr.
psi-epistemisch und physik-ontisch: Die WF ist nicht real, aber es gibt eine Realität, die wir physikalisch beschreiben können.

Alle diese Ideen haben ihre Probleme, einige etcher physikalischer Art (ist die WF zwischen Erde und Mars eine Sekunde vor der Messung kollabiert, ja oder nein), einige eher philosophischer (eine Physik, die über die Realität nichts aussagt, ist schließlich recht unbefriedigend).

Für alle, die praktisch mit der QM arbeiten, sind diese Überlegungen egal – Experimente im Labor funktionieren nach all diesen Ideen genau gleich, Computerchips oder Quantenkryptographie-Methoden funktionieren mit allen Interpretationen. Man kann deshalb pragmatisch sagen, dass diese ganze Frage nach Interpretationen müßig und ein bissche Zeitverschwendung ist.

Ich sehe das aber nicht so, aus zwei Gründen: Zum einen, weil ich immer noch denke, dass die Physik uns etwas über die Realität sagen soll, ein rein pragmatisches “ist halt so” oder “shut up and calculate” (wie die Kopenhagener Deutung gern umschrieben wird) reicht mir nicht.

Zum anderen sieht man aber auch, dass das Nachdenken über diese Fragen neue echt physikalische Ideen aufwirft – objektive-Kollaps-Theorien oder Superdeterminismus hätte sich niemand ausgedacht, wenn alle nur brav Niels Bohr gefolgt wären; vermutlich hätte Bell ohne das Nachdenken über solche Fragen nicht mal seine berühmte Ungleichung entwickelt, die ja eine der wichtigsten Erkenntnisse der QM geworden ist.

In meinen Augen soll und muss man also über solche Fragen nachdenken. Eine Physik, die zwar alles korrekt vorhersagen kann (soweit angesichts des Quantenzufalls möglich), die uns aber kein Verständnis der Welt liefert, wäre wenig befriedigend. D. Deutsch hat das mal mit dem Bild einer Orakelmaschine illustriert: Wenn wir eine Maschine hätten, die uns das Ergebnis jedes denkbaren Experiments vorhersagen könnte, wären wir damit zufrieden und würden aufhören, Physik zu betreiben? Wohl kaum.

Und ich habe immer noch die Hoffnung, dass es uns eines Tages gelingen wird, das Problem wirklich zu lösen und eine fundamentalere Theorie zu finden, die das ganze Problem mit dem Kollaps wirklich erklärt. Vielleicht eine Theorie, die wir uns aktuell nicht vorstellen können, weil sie irgendeine zentrale Annahme, die wir machen, über den Haufen wirft, beispielsweise Annahmen darüber, was Raum und Zeit wirklich sind. Wer weiß?

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Martin Bäker hat Physik studiert und über Computersimulationen in der Elementarteilchenphysik promoviert. Seit 1996 lehrt und forscht er an der TU Braunschweig, wo er 2004 im Bereich Materialwissenschaft habilitierte. In seinem Blog schreibt er über alles, was ihn an der Wissenschaft fasziniert - von der Physik bis zu Dinosauriern.

192 Kommentare

  1. Wenn ich mich mit meiner Jeans, die im rechten Hosenbein ein Loch hat, vor einen Spiegel stelle, dann ist das Loch im linken Hosenbein, wenn ich jetzt auch noch aus dem Spiegel heraustreten könnte …👋😲🙂👍

      • Sehr gut erklärt, sehr gut sind die Interpretationsmöglichkeiten klassifiziert.

        Klar scheint mir zuerst, dass die Kopenhagener Deutung das Prinzip von Ockham’s Rasiermesser, auch Prinzip der Sparsamkeit genannt, am besten erfüllt. Denn warum um Gottes Willen soll ein mathematischer Formalismus wie die Wellenfunktion eine Realität, eine Ontologie beschreiben? Das scheint mir so ähnlich wie wenn sie einem Hamburger eine hochaufgelöste Karte der Bevölkerungsdichte in Manhattan zeigen und der sagt dann: „aha, so sehen also die New Yorker aus! Na, wusste doch schon immer, dass das ein „weird“es (ein seltsames) Volk ist diese New Yorker, aber wenn es alles ist, was wir über sie wissen können, dann müssen wir das Bild ernst nehmen“.

        Eine psi-epistemische Interpretation ist also im Moment das beste, was wir haben können. Doch das schliesst eine psi-epistemisch und physik-ontische Interpretation nicht aus. Mir scheint in Richtung einer solchen physik-ontischen Interpretation geht etwa die EPR-Hypothese mit der Annahme, dass folgende Gleichung gilt: ER=EPR. In der Wikipedia liest man dazu:

        ER=EPR ist eine Vermutung aus dem Gebiet der Grundlagenphysik. Sie besagt, dass zwei miteinander verschränkte Elementarteilchen (ein ‘Einstein-Podolsky-Rosen-Paar’ oder EPR-Paar) miteinander verbunden sind durch ein Wurmloch (oder eine „Einstein-Rosen-Brücke“). Mit dieser Vermutung wird eine Vereinigung der Allgemeinen Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik zu einer Theorie der Quantengravitation angestrebt.

        Vielen Dank noch mal für diesen Beitrag. Er scheint eine kleine Vorstudie zum angekündigten Buch zu sein.

  2. Ob nun psi-epistemisch oder realitäts-agnostisch oder psi-ontisch oder psi-ontisch+ oder aber psi-epistemisch oder physik-ontisch:

    Ich dachte bisher, dass Einigkeit darüber herrschte, dass “da etwas ist”, was wir mit Formeln insofern beschreiben können, als dass wir mit diesen Formeln einen zukünftigen Messwert berechnen können, der mit den Werten einer zukünftigen Messung ( innerhalb der Fehlergrenzen ) übereinstimmt – oder auch nicht.

    Es ist zwar faszinierend, dass die WF “zusammenbricht”, wenn wir eine Messung machen, und ein quasi reales Etwas daraus kondensiert – aber was hat die WF all’ die Milliarden Jahre seit dem Urknall gemacht, als wir noch nicht gemessen haben?

    • “Messen” ist zwar nicht genau verstanden, aber nahezu niemand geht davon aus, dass Messen ein Bewusstsein bedingt (obwohl es die Idee durchaus gibt). Falls es mal eine Theorie geben sollte, was genau “Messen” eigentlich ist, wird sie vermutlich irgendwie auf Wechselwirkungen mit hinreichend großen Systemen beruhen. Ein Stichwort ist hier “Dekohärenz” (dazu gibt es nen Artikel auf dem alten Blog bei Scienceblogs), aber im Moment ist das nicht geklärt (auch wenn manche Leute das behaupten).

      • Martin Bäker
        15.05.2023, 08:13 Uhr

        Und damit wären wir doch wieder bei Schrödingers Katze.
        Wen kümmert es, was “da draußen” oder “da drinnen” vorgeht, wenn es niemanden gibt, der sich darum kümmert? Erst der homo sapiens hat die Fähigkeit, nach dem Morgen nach dem Morgen nach dem Morgen ( = Zukunft ) zu fragen und ob es einen Zusammenhang zwischen “gestern” und “morgen” gibt.

        Ich kann mir zwar eine Theorie basteln, ohne jemals etwas gemessen zu haben – aber das nennen wir ja wohl “Religion”, in den anderen Fällen haben wir einen ( physikalischen ) Vorgang mit irgendwelchen “Maßstäben” ( Länge, Zeit, Masse, … ) in Einzelteile zerlegt, diese Einzelteile analysiert, daraus dann eine Theorie gebastelt und damit die Zukunft ( des Vorgangs ) berechnet/abgeschätzt und nun fangen wir wieder von vorne an und legen den Maßstab an …
        Oder sehe ich das zu einfach?

          • Martin Bäker
            16.05.2023, 07:49 Uhr

            was du zu sagen versuchst.
            Nun, das mag auch daran liegen, dass ich die vielen wichtig klingenden Beschreibungen, die auf “…istisch” enden, nicht einordnen kann und es daher “von der anderen Seite” her betrachte, nämlich, dass alles “…istisch” nur von der Anwesenheit eines homo sapiens sapiens zeugt, ebenso alle Theorien, Formeln und Annahmen über das, was das “Seiende” denn “wahrlich sei”.

            Ich kann das auch beispielsweise mit einer Begrifflichkeit aus alten Lehrbüchern sagen:

            “Die fallende Kugel gehorcht dem Fallgesetz nach Galilei.”

      • Vielen Dank für die Erwähnung hier in den Kommentaren, ich wollte diese Frage schon stellen.

        Rein philosophisch kann man imho gar nicht wissen, was sich tut, wenn man nicht misst bzw. nicht “beobachtet”.

        Ich habe es einmal durchgedacht, wie es wäre, wenn der berühmte “Beobachtereffekt” existierte. Zwischen Urknall und dem Auftreten des ersten bewussten Wesens (irgendwo im Universum, nicht notwendigerweise auf der Erde) wäre das Universum in einer Unzahl an Überlagerungszuständen gewesen. Sowie dieses Wesen seinen Blick in den Sternenhimmel richtete, verschwanden – schwupp – die (meisten) Überlagerungen

        Aber auch dieses bewusste Wesen wäre ja nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit entstanden. Hätte es die Fähigkeit, durch sein Bewusstsein Überlagerungszustände zu beenden, wenn es doch in einer Überlagerung vieler Zustände mit dem Resultat “ist entstanden” und (wahrscheinlich noch mehr) Zustände mit dem Resultat “ist nicht entstanden” war? Es wäre wie Münchhausen gewesen, der sich am eigenen Schopf aus dem Sumpf gezogen haben will.

        • Ist eine lustige Spekulation, so ähnlich ist es in einem Roman von S. Baxter (ich glaube es ist “timelike infinity”)-

  3. Klingt nach zu wenigen Wellenfunktionen in der Gleichung. Den Beobachter und das Sonnensystem würde ich auch damit beschreiben.

    Ich gehe, frei nach Einstein, davon aus, Zeitbewegung ist Frequenz, Raumbewegung ist Amplitude, d.h., fast all unsere Bewegung findet in der Zeit statt. Und – so ziemlich alles, was im Universum passiert, passiert zwischen den Momenten, die für uns eine ununterbrochene Zeitlinie bilden – wir verpennen die ganze Action, weil wir immer wieder zerfallen und uns neu bilden – eine Arbeit für Quanten-Ägypter, die unsere Momente bauen wie Pyramiden. Wenn sich die Frequenzen unterscheiden, nennen wir es Zeitdilatation. Und wenn der Beobachter nicht richtig tickt, und einfach ignoriert, dass er in Vergleich zu Elektronen die Masse der Andromeda-Galaxie hat und dementsprechend eine Zeitdilatation kosmischen Ausmaßes mit einberechnen muss, nennen wir ihn Quantenphysiker.

    Stellen wir uns vor, wir schicken zwei Omis mit Rollatoren los, eine ein paar Mal um die Erde, die andere zum Mars – und kloppen uns in die Kryo-Tonne. Sie bekommen zwei Handys, damit es ihnen nicht so langweilig ist, mal quasselt die eine, mal die andere. Nach vielen Jahrhunderten, wenn sie in gemütlichem Schritttempo angekommen sind, wachen wir auf, hüpfen mit Plastik-Fangzähnen und Dracula-Cape aus der Kühltruhe und rufen „Blah!“ – einmal auf Erden, einmal auf dem Mars. Die Omis sind seit Ewigkeiten in ihr Gespräch vertieft, so leicht lenkt sie nichts ab. Also merkt es nur die, die gerade nicht mit Sprechen dran war, sondern ins All hineinhorchte, denn auf dem Mars muss sie ja auf eine Antwort warten, wegen Lichtgeschwindigkeitsbegrenzung, kriegt einen Herzinfarkt, kippt tot um, eine Menschenmenge sammelt sich um sie, und die überschreitet eine Massenschwelle, bei der sich Objekte so langsam bewegen, dass wir sie überhaupt als Teilchen wahrnehmen, und nicht so zur Welle verschwommen, wie bei Heisenberg, der in einem Bus vorbeifährt. Die andere Omi ruft „Ursulaaaa! Ursula?“, kriegt keine Antwort, denkt, das Handy wäre kaputt, geht sich beim Telefonanbieter beschweren und verschwindet vom DracuRadar.

    Das ist eine Möglichkeit. Kann auch sein, dass die eine Omi die andere noch warnen kann, weil ihr Dracula fünfzig Jahre früher mit der Messung begonnen hat. Auf Draculas Uhr wird diese Zeitdifferenz gar nicht auftauchen – seine Uhr war noch tiefgekühlt. Stellen Sie sich Wesen vor, die aus Galaxien bestehen – jede Verschiebung eines Sterns dauert Milliarden Jahre, und eine Abweichung von einer Million Jahren wird so leicht kompensiert, dass das Gesamtsystem nichts davon merkt. Ein Moment dauert seine Zeit, und je größer Sie sind, desto länger müssen Sie jeden Schnappschuss für Ihren persönlichen Stop-Motion-Film beleuchten.

    Das ist auch so ein Problem – es ist unmöglich, zu beweisen, dass eine Messung gleichzeitig stattgefunden hat, denn um die Daten zu vergleichen, muss man sie zusammenbringen, und bis dahin kann sich das Universum eine Million mal neu synchronisiert haben. Wenn ich mir Einsteins Zuggleichnis ansehe, kann ich nicht sagen, ob das Licht des einen Beobachters das Licht des anderen auf der Rennbann überholt hätte, oder ob sie die gleiche Lichtgeschwindigkeit in unterschiedlich große Quadrate mit den Seitenlängen 1 Subjektiv-Lichtsekunde/1 Subjektiv-Sekunde gehackt haben – vielleicht von beidem etwas? Ich weiß aber, die Messung fand nicht gleichzeitig statt, denn beide Beobachter bewegten sich relativ zueinander, waren einander gegenüber verschwommen, der Heisenbergschen Unschärferelation unterworfen: Sie waren in Raum und Zeit verschmierte Wellen, füreinander nur so ungefähr präsent. Um sie zu einem präzisen Zeit und Ort als Teilchen materialisieren zu lassen, hätte es einen Beobachter gebraucht, dessen Uhr so schnell tickt, dass sie für ihn b e i d e stillstehen würden. Aber wenn Leute, die Sie auf Standbild geschaltet haben, Lichtgeschwindigkeit messen, wie hoch ist dann die Lichtgeschwindigkeit? Geht die auch auf Standbild, wie bei der DVD? Oder kriechen die Wellen plötzlich vor sich hin wie Lava und umspülen die beiden, bis Sie Ihre Eigen-Frequenz so sehr hoch takten, dass sie zur Kontinentalverschiebung werden, und Sie darin nach Öl bohren können?

    Ich weiß nicht, ob Erde und Mars überhaupt gleichzeitig existieren – könnten genauso gut verschiedene Phasen desselben Planeten sein, den die Sonne immer wieder neu bildet und wieder verschlingt. Denn schließlich würden all diese Phasen eine Wirkung ausstrahlen, also Strahlung und Schwerkraftwellen, die sich dann im Raum vermischen und stauen, und der Raum ist Pampe, die vom Universum durch die Zeit gepumpt wird, was auch immer ihn durchquert, hat Ewigkeiten des Knetens vor sich. Wir machen diese Bewegung mit, deswegen kommen uns auch solche Sachen wie Gravitation wie Konstanten vor – Raum und Zeit verziehen sich synchron, wir verziehen uns mit, damit scheint uns das Gummiversum statisch.

    Dieser Telefon-Oma-Denkansatz (schließlich ist hier jedes „ist“ ein „sieht aus als ob“) würde allerdings Tachyonen voraussetzen: Für die Quantenwelt vielleicht einfach Licht, denn ihre Uhren ticken so schnell, dass unsere Überlichtgeschwindigkeit für sie bloß Lichtgeschwindigkeit ist, schließlich dürften für sie unsere Zentimeter Lichtjahre sein, so emsig, wie sie sie in Sekunden und Meter kleinhacken. Für uns wären Tachyonen unmerklich, denn sie wären so klein und schnell, dass sie auf uns so viel Wirkung hat, wie Licht auf die Planeten – sie könnten nur indirekt wirken, eben über Quantenphysik, oder indem sie so viel Masse (sic! – der Unterschied zwischen Masse und masselos ist der zwischen einem Auto, in dem Sie drin sitzen, und einem, das Sie vorbeifahren sehen) aufbauen, dass sie abbremsen und wir sie bloß als Licht wahrnehmen. Licht und Materie damit so was wie eine Welle in einem Ozean, der aus viel schnellerer Strahlung besteht, die sich aber anstauen muss, um zu einem dieser Planckschen Pixel zu werden, einer Pyramide mit Minimum-Größe und Minimum-Dauer, damit sie zu den Lego-Bausteinen unserer Realität und unserer Physik wird.

    Wenn wir uns ausrechnen, dass Licht als Tiefkühlpizza durchs All unterwegs ist, für die theoretisch keine Uhr ticken dürfte, läuft es darauf heraus, dass es sich im 45-Grad-Winkel durch die Raumzeit bewegt: Per Diagonale, durch ein Rechteck, 1 Lichtsekunde * 1 Sekunde. Anscheinend hat diese Größe sehr viel mit den Größenordnungen zu tun, aus denen wir bestehen und der Frequenz, mit der wir selber ticken. Doch was ist mit einem Ding, das sich zwischen 45 und 90 Grad zur Zeitachse bewegt? Wo auch immer es hin will, es ist schon da – nach unserer Uhr, nicht nach der am Handy der Rollator-Oma.

    Und der Zufall – entsteht aus Statistik. Kraft und Gegenkraft in großen Mengen, in denen sich alle individuellen Kennzeichen und Aktionen gegenseitig aufheben, bis auf das Grundbedürfnis aller Materie: Das Streben nach Druckausgleich mit der Umgebung. Wer zu viel Energie empfängt, platzt, wer zu wenig empfängt, wird zermalmt, also machen alle Teilchen, die überleben wollen, das, was Sie und ich den ganzen Tag machen: Ums Überleben kämpfen, während sie im Feuersee planschen, aufeinander klettern, um nicht zu brennen, und hineinfallen, wenn sie zu hoch steigen und die Kälte ihnen die Kräfte aussaugt, leben, sterben, Kinder kriegen, Familien und Sippen bilden, die für uns so aussehen, als wäre es stets ein und dasselbe Teilchen, weil wir von dem Geschehen nur eine Datenpampe mitbekommen, bei der tausend Jahre zu einer Sekunde verschmelzen, die eine Million Jahre durchs All gereist sind, ein Eigenleben gehabt, interferiert hat, bevor wir sie überhaupt messen können. So werden aus großen Teilchenmengen Wellen, die nur diesem einen Gesetz gehorchen – haltet die Balance.

    Ich möchte ja gerne glauben, dass in der Quantenphysik irgendwelche Zauberfeen walten. Ich habe nur noch nie den geringsten Beweis dafür gesehen. Meistens werden mir Alltagsphänomene vorgesetzt, die mit einer spontan aus den Fingern gesaugten Fantasiesprache beschrieben werden. Dass Elektronen auf prüfende Blicke so reagieren, wie Büromitarbeiter, wenn der Boss hereinkommt, dass eine Schulklasse nur existiert, wenn Frau Lehrerin sie anguckt, und in viele kleine, tuschelnde Grüppchen zerfällt, sobald diese sich zur Tafel dreht, reißt mich jedenfalls nicht vom Hocker. Viel mehr interessiert mich, was die Elektronen da zu bereden haben. Und wo ich einen Router fürs Tachyonen-Internet bekomme. Alle coolen Aliens sind schon drin!

    • Sorry, ich habe keine Ahnung, was du zu sagenn versuchst, irgendwo bei “Omis” und Kühltruhen habe ich den Faden verloren.

  4. Das Universum müsste sich nicht bei jeder Messung aufspalten,
    wenn es alle Universen mit allen Messergebnissen schon vorher gäbe.
    Das ganze Multiversum wäre dann also kein verzweigter Entscheidungsbaum,
    sondern ein höherdimensionaler Block.
    Jedes Bewusstsein wäre dann eine Funktion in seinem eigenen Universum.

    • Schon richtig, aber es ist immer noch nicht klar, warum ein Bewusstsein immer in einem zweig ohne Überlagerungen landet, insofern löst diese Idee nicht wirklich etwas.

    • Wenn das Universum sich nicht bei jeder Messung aufspaltet, dann gibt es für jede Messung nur ein Resultat. Bedeutet das nicht, dass die Resultate von Anfang an feststehen und es keinen Zufall gibt. Demnach ist alles in einen höherdimensionalen Block gegossen. Der Kollaps der WF kommt nicht durch das Bewusstsein zustande, sondern durch die Wechselwirkung mit dem restlichen Universum. Dabei wird Information ausgetauscht. Die große Frage ist, welche Rolle spielt Information in unserem Universum?

      • Bedeutet das nicht, dass die Resultate von Anfang an feststehen und es keinen Zufall gibt.

        Warum? Was spricht dagegen, dass das Resultat zu dem Zeitpunkt, wo die Messung stattfindet, zufällig ausgewählt wird?

        Beim Kollaps der WF wird keine Information (im eigentlichen Sinne, d.h. eine messbare Informationseinheit) ausgetauscht, jedenfalls nicht zwischen den Teilder der WF die kollabieren.

  5. Gibt es irgendwelche experimentellen Resultate, die eine Erweiterung der QM erforderlich machen? Wenn nein, warum dann die Diskussion?
    Gibt es Ideen, wie man die Erweiterungen wie zum Beispiel Superdeterminismus experimentell testen kann? Mein Standpunkt ist: wenn man eine Hypothese nicht experimentell testen kann, hat sie höchsten einen Platz in der Mathematik oder eventuell Philosophie, aber nicht in der Physik. Das betrifft im Augenblick besonders die Stringtheorie.

    • Schwierige Frage: Direkt nein, aber solange man den Kollaps der WF nicht wirklich versteht, ist die Theorie meiner Meinung nach halt nicht wirklich vollständig.
      Superdeterminismus kan man vielleicht testen, aber dazu müsste es erst mal ein wirklich ausgearbeitetes Modell geben. Andere Erweiterungen wie die von Penrose wurden bereits getestet (die einfachen Versionen ließen sich dadurch ausschließen).

      Von der Stringtheorie halte ich auch nicht viel, aber das ist ja eine vollkommen andere Baustelle, die mit diesen FFragen nichts zu tun hat.

      • Ist es nicht so, dass beim Doppelspaltexperiment, Ort und Impuls des Teilchens unbekannt sein müssen damit hinter dem Doppelspalt das Interferenzmuster auftritt. Mit der “Messung” werden die Eigenschaften des Teilchen bekannt und es verschwindet das Interferenzmuster. Ist hier nicht Information über das Teilchen (Wissen über das Teilchen) im Spiel?

        Es gibt ein Experiment bei dem Fullerene durch einen Doppelspalt geschickt werden. Mit zunehmender Temperatur der Fullerene schwächt sich das Interferenzmuster ab. Man geht davon aus, dass durch die abgestrahlten Infrarot-Photonen der Ort der Fullerene bekannt wird.
        Könnte es nicht sein, dass durch die Wärme die Fullerene unterschiedliche Impulse bekommen und sich so die De Broglie Wellenlänge der Fullerene voneinander unterscheiden und die unterschiedliche Wellenlänge die Interferenz verschwinden bringt.

        • ZUm ersten Absatz: Ja, aber das ist ja kein Informationsaustausch zwischen zwei “Teilen” der Wellenfunktion.

          Zum zweiten Absatz: Sobald Photonen ausgesandt werden, sind die Teilchen mit denen verschränkt und dann können sie nicht mehr anderweitig interferieren (vereinfacht gesagt). Wenn sie unterschiedliche Impulse bekommen, würde das auch dazu beiragen, die Interferenz zu zerstören (je nachdem, wie stark der Effekt ist), aber das wäre ein zusätzlicher Effekt, soweit ich sehe.

          • “Zwischen zwei Teilen der Wellenfunktion”

            Zum wem gehört die Wellenfunktion?
            Z.B. beim Wasserstoffatom hat das Elektron und das Proton jeweils seine eigene Wellenfunktion. Gibt es dann eine Wellenfunktion für das komplette Atom wenn es im die Interferenz hinter dem Doppelspalt geht?

          • Elektron und Proton haben erst mal jedes seine WF, die aber mit einander verschränkt sind:
            (Elektron links im Spalt)(Proton links im Spalt) + (Elektron rechts im Spalt)(Proton rechts im Spalt)

            Man kann die aber auc als eine gemeinsame WF auffassen, wenn man das will, das kommt am Ende mathematisch aufs Selbe raus. (Wäre es anders, könnten wir durch Interferenzexperimente herausfinden, ob ein Teilchen aus kleineren zusammengesetzt ist…)

  6. Martin Bäker schrieb (14. Mai 2023):
    > […] Ultra-Crashkurs zum Thema “Wellenfunktion” (kurz WF)
    > […] Die WF eines Teilchens […] verändert sich mit der Zeit und tut das nach der berühmten Schrödingergleichung. […] Eine Funktion verändert sich zeitlich entsprechend einer Gleichung.

    Auch “die” berühmte Schrödingergleichung “an sich” kann allerdings von Fall zu konkretem Fall veränderlich sein, weil darin auch sogenannte Zwangsbedingungen eine Rolle spielen
    (insbesondere, sofern diese nicht nur Modell-haft angenommen, sondern jeweils durch konkrete Befunde bestimmt sein sollen).

    Das wird z.B. durch den Funktions-Ausdruck V[ r, t ] in der Schrödingergleichung verdeutlicht
    (wobei ich nicht behaupten möchte, dass jegliche Funktion V[ r, t ] von passender Dimension — wie “Arbeit” — allein deshalb als “Potential” zu bezeichnen wäre).

    > Nehmen wir an, wir lassen das Elektron an eine Weggabelung kommen, von der aus es nach links und rechts weiterfliegen kann. […]

    … Von vornherein, also ohne diese ausdrückliche Annahme, kämen stattdessen u.a. “zurück”, oder “außen herum”, oder “(fliegt) gar nicht (weiter)” in Frage. …

    > Wenn wir alles so konstruieren, dass das Elektron keine anderen Wege gehen kann, […]

    … wobei sich Versuch für Versuch die (experimentell zu bearbeitende) Frage stellt, ob “wir [jeweils] alles so konstruiert” hatten wie angenommen/vorgesehen/angeordnet, oder in wie fern nicht. Hinsichtlich dieser Frage erscheint insbesondere der jeweilige Funktions-wert von V[ r, t ] als die von vornherein Unbekannte, die anhand der jeweiligen, mit spezifischen Befunden von Zwangsbedingungen konkretisierten Schrödingergleichung als deren Lösung ermittelt werden könnte.

    p.s.
    > […] an beiden Drahtenden einen Detektor [… die] nahezu perfekt zu einander ruhen, […] Erde und Mars […]

    > […] es ist genau ein Elektron, also muss es genau an einem der beiden Detektoren

    … angezeigt worden …

    > sein.

    sofern es sich durch diesen Befund tatsächlich herausgestellt hat, dass, wie angenommen/vorgesehen/angeordnet, das Elektron “keine anderen Wege gegangen” (als “voran, durch mindestens einen der beiden Drähte hinter der Gabelung weiter”), und überhaupt in einem der beiden Drähte so weit “voran gegangen” ist.

    > Wenn aber zwei Raumfahrerinnen mit hoher Geschwindigkeit zwischen Erde und Mars unterwegs sind, die eine von der Erde zum Mars, die andere vom Mars zur Erde, dann […]

    … wobei sich die Vorgabe “mit hoher Geschwindigkeit” sicherlich zumindest nahezu auf die Geschwindigkeiten jeder dieser beiden Raumfahrerinnen bzgl. eines Bezugssystems versteht, das zumindest für den Verlauf der entsprechenden Messungen als ein nahezu perfektes Inertialsystems gelten kann, dem Erde und Mars gemeinsam angehören;
    und insbesondere “hoch” dabei als entsprechend messbarer Geschwindigkeitswert, der gegenüber Signalfront-Geschwindigkeit nicht zu vernachlässigen ist.

    Versteht es sich außerdem, dass dabei nicht allein nur die genannten zwei Raumfahrerinnen (sowie Erde und Mars) in Betracht stehen sollen, sondern dass außerdem noch hinreichend geeignete Beteiligte (z.B. Raumfahrerinnen) vorstellbar und womöglich sogar auffindbar sein sollen,

    – von denen einige nahezu perfekt zu einander sowie bzgl. (mindestens) einer der beiden genannten zwei Raumfahrerinnen ruhten, und

    – von denen einige (andere) nahezu perfekt zu einander sowie bzgl. (mindestens) der anderen der beiden genannten zwei Raumfahrerinnen ruhten,

    sodass sowohl die ersteren als auch (separat) die letzteren gemessen haben konnten, dass Erde und Mars jeweils mit hoher und (zumindest nahezu perfekt) gleicher Geschwindigkeit jeweils zwischen den betreffenden Beteiligten (Raumfahrerinnen) unterwegs gewesen wären
    ?

    Und zwar insbesondere:

    – jeweils eine Beteiligte (Raumfahrerin), die an dem bestimmten Ereignis teilgenommen hatte und dabei den betreffenden (“ansprechenden”) Detektor und das o.g. Elektron traf und passierte, in dem dieser Detektor das Eintreffen (bzw. die Passage) des Elektrons angezeigt hatte; sowie

    – jeweils eine Beteiligte (Raumfahrerin), die an dem bestimmten Ereignis teilgenommen hatte und dabei den betreffenden (anderen) traf und passierte, in dem die (“Nicht-ansprech”-)Anzeige dieser Detektor gleichzeitig zur (“ansprech”-)Anzeige des ersteren Detektors gewesen war
    ?

    > […] dann […] Für eine von beiden sind die Ereignisse “2 Sekunden vor der Messung auf dem Mars” und “Messung auf der Erde” gleichzeitig.

    Nein: Ganze Ereignisse sind “für” niemanden insgesamt gleichzeitig, oder ungleichzeitig; sondern die Bestimmung von Gleichzeitigkeit (bzw. von Ungleichzeitigkeit) betrifft ggf. lediglich Anzeigen von Beteiligten, also jeweils deren Anteile an Ereignissen.
    Das gilt für das Paar von (nahezu perfekt zu einander ruhenden) Detektoren genau so wie jedes Paar von (jeweils nahezu perfekt zu einander ruhenden) Raumfahrerinnen.
    Merke: In Anwendung der Definition (der Messoperation) der (S)RT gibt es keine universelle, jeweils ganze Ereignisse insgesamt charakterisierende Gleichzeitigkeit.

  7. Um die vielfältigen Zusammenhänge durchschauen und verstehen zu können, bedarf es u.a. beträchtlicher historischer Kenntnisse. Diese gehören leider seit mehreren Jahrzehnten nicht zur Schul- und Universitätsausbildung von Physikern und Mathematikern. Zentrale Fragen einfacher Anschauung werden also weder in einem historischen Kontext erörtert noch im Rahmen mathematischer Modelle adressiert. Es hat sich in der Theoretischen Grundlagen-Physik seit mehr als 100 Jahren eine Denkmodell-Monokultur entwickelt, die den realobjektbefreiten, angewandten mathematischen Formalismus der Quantenfeldtheorien selbst zum physikalischen Phänomen erklärt. In dieser Welt der realobjektbefreiten Wahrscheinlichkeiten und Lagrangedichten führ(t)en auch Schreibfehler zu neuen Lösungen. Übergeordnet scheint die Basisinformation verloren gegangen zu sein, dass selbst ein realobjektfreundliches, plausibles Denkmodell nicht einer objektiven Realität entspricht, sondern stets ein subjektives Abbild “verkörpert”.

    Ein Gedankenexperiment zur QM und weiterführend zum Standardmodell der Teilchenphysik (SM)

    Stellen sie sich vor, sie “müssten” die Erde in unserem Sonnensystem quantenmechanisch beschreiben. Die elliptische Erdbahn um die Sonne würde als wahrscheinlichster quantenmechanischer Erwartungswert gedeutet. Die von anderen Planeten, „Monden“, Kometen hervorgerufenen Bahnunregelmäßigkeiten würden als Feinstruktur bzw. je nach Effektgröße als Hyperfeinstruktur interpretiert. Eine Extrapolation ihrer quantenmechanischen Sonne-Erde-Theorie würde folgerichtig zur quantenmechanischen Beschreibung des Sonnensystems führen. Eine Erweiterung dieses Denkmodells könnte dann unter Zuhilfenahme weiterer freier Parameter, wie Sonnen-, Planeten- und “Mond”-Massen anderer zu beobachteter Himmelssysteme allgemein gelten. Letztendlich erhalten sie in Analogie zum Standardmodell der Teilchenphysik auf Wunsch ein indeterministischer, quantenfeldtheoretisches Standardmodell der Planetenbewegungen. Doch: Ist die Erdlaufbahn um die Sonne quantenmechanisch, weil sie ein quantenmechanisches System zur Beschreibung gewählt haben?

    Übrigens: Quantenmechanisch ist beim Bohrschen Atom-Radius die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für das Elektron maximal. Im Mittel befindet sich das Elektron jedoch im 1,5-fachen Abstand zum Kern. Diese Feststellung ist nicht trivial. Was fangen wir mit dem Erwartungswert an, wenn die auch in der Quantenmechanik verwendete Rydberg-Energie (Grundzustandsenergie des H-Atoms), nicht mit dem Erwartungswert , sondern mit dem Bohrschen Atomradius korrespondiert?

    Die Ursprünge des Realitätsverlustes, welcher mannigfaltig im Standardmodell der Teilchenphysik zum Tragen kommt, stammen aus der Quantenmechanik. Im Zuge der Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik ist der Realitätsverlust methodisch und gewollt. Gemäß der Kopenhagener Deutung von 1927 ist der Wahrscheinlichkeitscharakter quantentheoretischer Vorhersagen nicht Ausdruck der Unvollkommenheit der Theorie, sondern des prinzipiell unvorhersagbaren Charakters von quantenphysikalischen Naturvorgängen. Des Weiteren “ersetzen” die »Objekte des Formalismus« die Realität, ohne selbst eine Realität zu besitzen. Die Kopenhagener Deutung zeichnet sich durch die Bequemlichkeit aus, die sie ihren »Gläubigen« liefert. Der Welle-Teilchen-Dualismus gestattet(e) ein “Umsteigen” auf die “Welle” mit einer e-Funktion mit komplexem Exponent, welcher gemäß Fourier Theorem es wiederum gestattet »ALLES« stückweise monotone, also auch jedes experimentelle Ergebnis, formal mathematisch darzustellen. Die statistische Deutung hält von der Mühe ab den physikalischen Prozeß zu erkunden, Anschaulichkeit und Phänomenologie wurden ausgeblendet.

    Zum weiteren Verständnis: Der mathematische Ansatz des Standardmodells der Teilchenphysik, ausgehend von nulldimensionalen, masselosen Objekten liefert offensichtlich keine Anbindung an die wahrnehmbare physikalische Realität in der Masse und Ausdehnung Fundamentaleigenschaften darstellen. Postuliert masselose Eichbosonen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit.

    Interdisziplinär betrachtet: Dem rationalen Verstand ist zeitlebens die Irrationalität der Emotion im Weg. “Gute” Absichten und neues Denken mutieren sehr schnell zu neuen Dogmen. Insbesondere die Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik, Welle-Teilchen-Dualismus und Neutrinothese waren der Anfang vom Ende als Realphysik basierendes Denkmodell. Das mystische Feld, wundersame Neutrinos und “Dunkle Mächte” (Dunkle Materie, Dunkle Energie, Dunkle Kräfte, Dunkle Photonen …) waren und sind Ausdruck einer Befreiung, eines ungestillten Lebenshungers und ausgebrochener Egomanie. Der angewandte, mathematische Formalismus selbst wurde zum Phänomen erklärt. Die Natur musste fortan der Theorie folgen. Mittlerweile ist sowohl die heutige Gesellschaft als auch die Theoretische Physik deutlich konservativer und restriktiver, als sie es vor der “kleinen” Flower-Power-Revolution des 20.Jahrhunderts waren. Quantenfeldtheoretiker hatten und haben offenbar mit dem SM in einem großen Anflug von Narzissmus Natur gegen selbstdefinierte Mathematik eingetauscht und “schießen” nun gegen diese in Teilchenbeschleunigern und gegen ihre Kritiker, mit der Konsequenz des Ausschlusses aus der bezahlten Mainstream-Physik, wenn diese nicht das Quantenfeld-Glaubensbekenntnis des SM nachplappern. Die Verneinung der [Körper-]Form in der Kunst, bekannt als abstrakte Kunst, ist Geschmackssache, die Verneinung der [Körper-]Form in der (Theoretischen) Physik macht aus Grundlagenphysikern Gläubige. Neben der Dominanz der Mathematik innerhalb der “Modernen Theoretischen Physik” sind somit wirtschaftliche Aspekte der Protagonisten ein Grund für eine Theoretische Grundlagen-Physik, die sich seit mehr als 50 Jahren nur unwesentlich entwickelt hat.

    • Dirk Freyling schrieb (15.05.2023, 13:22 Uhr):
      > Quantenmechanisch ist beim Bohrschen Atom-Radius die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für das Elektron maximal. Im Mittel befindet sich das Elektron jedoch im 1,5-fachen Abstand zum Kern. […] (Grundzustandsenergie des H-Atoms)

      Stimmt auffallend, (für H-Atom bzw. Ein-Elektronen-Ion; abgesehen von “feinen” bzw. “hyper-feinen” Abweichungen).

      > Diese Feststellung ist nicht trivial. Was fangen wir mit dem Erwartungswert an, wenn die auch in der Quantenmechanik verwendete Rydberg-Energie (Grundzustandsenergie des H-Atoms), nicht mit dem Erwartungswert, sondern mit dem Bohrschen Atomradius korrespondiert?

      Quantenmechanisch (d.h. insbesondere anhand nachvollziehbaren Definitionen der Größen “Energie” und “Radius” bzw. “radiale Verteilung” durch bestimmte Messoperatoren) besteht die Korrespondenz (zwischen Eigenwert und Eigenzustand) ja zwischen Grundzustandsenergie des H-Atoms und der (insbesondere radialen) Verteilung von Aufenthalts-Wahrscheinlichkeits(-Dichte), dem sogenannten 1s-Orbital.
      Sowohl dessen Maximalwert (“beim” Bohrschen Atom-Radius) als auch dessen Erwartungswert (“beim” 1,5-fachen des Maximalwert) sind Kenngrößen dieser Verteilung; und übrigens auch, dass “bei” Radiuswert Null die Dichte von Null verschieden ist.

      Ein bestimmter einzelner Radiuswert korrespondiert dagegen nicht (im beschriebenen Sinne der QM) mit irgendeinem bestimmten Energiewert; d.h.:
      würde ein Elektron in einem bestimmten Radius-Abstand vom positiven Kern aufgefunden, dann wäre das System somit in einem Zustand unbestimmter Energie “präpariert” (und entsprechend “äußerst instabil” hinsichtlich seiner Evolution im Anschluss an diese Messung).

      (Das Bohrsche Atommodell dagegen … ist falsch.)

  8. “Physikalische Theorien sollen beschreiben, wie die Wirklichkeit funktioniert, wie kann es da etwas zu interpretieren geben?”

    Physikalische Sichtenbildung meint die Beschreibung, Erklärung und Prädiktion.

    • Dr. Webbaer schrieb (15.05.2023, 14:25 Uhr):
      > “Physikalische Theorien sollen beschreiben, wie die Wirklichkeit funktioniert, […]”

      Oh nein! — Physikalische Theorien sollen Begriffe (insbesondere Messgrößen, einschl. deren Werte-Bereiche bzw. Spektra) definieren, unter deren Verwendung verschiedene falsifizierbare Modelle formuliert werden können, die beschreiben (würden), wie die Wirklichkeit bislang funktioniert hat funktionieren hat und weiterhin noch funktionieren könnte;
      und durch deren Anwendung Versuch für Versuch herausgefunden werden kann, wie die Wirklichkeit im betreffenden Versuch funktioniert hat (sodass diejenigen Modelle als falsifiziert verworfen werden können, die bis jeweils einschl. des zuletzt ausgewerteten Versuches die somit erhaltenen Messwerte nicht zusammengefasst/prädiziert haben; die also nicht mal beschreiben, wie die Wirklichkeit bis jeweils einschl. des zuletzt ausgewerteten Versuches funktioniert hat).

      > “[…] wie kann es da etwas zu interpretieren geben?”

      Offenbar allein schon hinsichtlich des Begriffes einer “physikalischen Theorie”; insbesondere in Zusammenhang bzw. Unterscheidung zu “physikalischen Modellen”.

      • Howdy, Kommentatorenfreund Herr Dr. Frank Wappler, Freund “ChatGPT” ist mit der oben vom Schreiber dieser Zeilen getätigten Aussage auch nicht ganz happy, mag im Zusammenhang mit den Theorien, den Sichten, den Empirismus, der ein wichtiger Teil der physikalischen Sichtenbildung sein sollte, Dr. W widerspricht nicht, mag aber, er hat so auch bei anderen (Wissenschaftstheoretikern) gelesen, so sozusagen auch : geklaut, die drei wichtigsten Eigenschaften physikalischer Theorie wie oben beschrieben.

        Dr. Webbaer ist dann, sozusagen auf Ihren Wunsch hin, auf den Unterschied zwischen physikalischer Theorie und physikalischem Modell zu sprechen gekommen, und auch “GPT-3” unterscheidet unscharf zwischen so gemeintem Modell und so gemeinter Theorie, weil es eben Überschneidungspunkte gibt, die womöglich eher zur wie von Dr. W angeregten Zusammenfassung, statt zur wie gemeinten strengen Unterscheidung sozusagen einladen.

        Sind Sie da mal in diesbezügliche Sitzungen mit zeitgenössischer AI gegangen, Herr Wappler ?

        Bspw. auch, was die Unterscheidung von Welt (“das was ist oder waltet oder zu sein oder zu walten scheint”), von Realität (“Sachlichkeit”, von Wirklichkeit (“das was auf erkennende Subjekte wirkt, vgl. an dieser Stelle vielleicht auch mit Meister Eckhart”) und Universum oder Multiversum (“dann die sozusagen direkt naturwissenschaftliche Sicht auf diese Welt”), meint ?

        Auch zum Wesen des Versuchs, des Phänomens, des Messwerts und so weiter ?

        Mit freundlichen Grüßen
        Dr. Webbaer (der so einlädt und den so interessieren würde)

  9. @Hauptartikel

    Grundsätzlich finde ich die Idee einer definitiven Wirklichkeit, der wir uns annähern können, für sehr attraktiv. Wir wissen schon eine ganze Menge, mit dem sich richtig was anfangen lässt, und natürlich kennen wir mit Sicherheit noch nicht alles. Wobei durchaus Interessantes noch aussteht, und auf Erkenntnis unsererseits wartet.

    Das Problem mit der instantanen Wirkung von Zusammenbrüchen von Wellenfunktionen ist vielleicht gar nicht so groß. Die RT kann sich doch auf den Transport von Energie und Materie beziehen, und die Koordination der Quantenvorgänge kann sich unabhängig davon in einer absoluten Gegenwart abspielen.

    Es gibt ja auch generell noch ganz viele Wellenfunktionen vieler beteiligter Partikel, die alle schön ordentlich nacheinander abgearbeitet werden müssen. Als absolute Gegenwart bietet sich das Bezugssystem an, indem die kosmischen Hintergrundstrahlung in allen Richtungen isotrop ist, und dieses wäre seit dem Urknall ganz konsistent unterwegs durch die Jahrmilliarden. Innerhalb dieses Bezugssystems wäre dann stets eine Gleichzeitigkeit definiert, auf die sich eben die Koordination der Quantenvorgänge beziehen kann.

    Natürlich erleben wir einen Blick in die Vergangenheit, wenn wir in den Sternenhimmel schauen, und wir können nichts von dem sehen, dessen Licht hier noch nicht angekommen ist. Das hält aber den Kosmos selbst nicht auf, alle Wirkungen von Quantenentscheidungen instantan in einer einzigen Gegenwart zu realisieren

    Wie sich dieses in Bezugssystemen auswirken würde, die sich nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen, weis ich jetzt nicht. Möglicherweise hätte das Auswirkungen auf die Biochemie von Astronauten, die da mitreisen. Vielleicht führt das über die Biochemie zu speziellen Reisekrankheiten, weil sich die extremen Differenzen der Bezugssysteme irgendwie auswirken.

    Zusammenbrüche von Wellenfunktionen passieren nicht nur bei Messungen. Eine Messung ist ja gerade eine Struktur, die eine Wellenfunktion zwingt, sich an einem Ort zu konzentrieren. Im Alltag hat man das z.B. wenn man Fotos mit einer Digitalkamera macht. Erst nutzt man Linsen, um die Lichtwellen richtig zu fokussieren, und dann zwingt man die einkommenden Lichtwellen sich als definitive Photonen so mit den Pixeln auf dem Chip zu verbinden, dass da ein auswertbares elektrisches Signal draus wird. So kommt man an Fotos.

    Sowas passiert immer und überall z.B. in der Biochemie. Im Grunde ist doch der Zusammenbruch der Wellenfunktionen etwa in Hämoglobin, wenn es ein Sauerstoffmolekül bindet, einfach eine Reduktion der Komplexität der Überlagerung der Wellenfunktionen hier im gesamten Hämoglobin-Komplex.

    So hangelt sich die Wirklichkeit durch die Biochemie von Lebewesen, indem es Schritt für schritt Superpositionen bildet, die dann durch Zusammenbrüche wieder vereinfacht werden, um sich dann wieder ein Stückchen weiter in der Zukunft zu wieder mehr Komplexität zu formieren. Bis zum nächsten Zusammenbruch und immer so weiter. Der Quantenkosmos hätte in seiner Reise in der eigenen Gegenwart jedenfalls jede Menge zu tun.

    Das muss nicht so sein, meine Frage an die Experten wäre: Kann das so sein?

    • Die RT zeigt, dass es keine absolute Gegenwart gibt.
      Ja, man kann natürlich ein Bezugssystem auszeichnen (was viele objektive-Kollaps-Theorien auch tun), das ist halt nur immer sehr willkürlich und letztlich physikalisch durch nichts motiviert.
      Den Rest habe ich nicht wirklich verstanden, du gehst also davon aus, dass chemische Reaktionen für den Kollaps sorgen (was ich nicht für offensichtlich halte, inzwischen hat man Überlagerungszustände bei ziemlich großen Systemen nachweisen können), und das soll jetzt genau was bewirken?

      • Martin Bäker schrieb (15.05.2023, 16:58 Uhr):
        > Die RT zeigt, dass es keine absolute Gegenwart gibt. […]

        Mit den Mitteln der RT lässt sich jedenfalls feststellen, welche Ereignisse von jeweils einem bestimmten (ausgewählten) Ereignis raumartig getrennt sind.

        Falls diese Ereignismenge jeweils nicht synonym als “die absolute Gegenwart” des ausgewählten Ereignisses bezeichnet werden sollte,
        dann zwangsläufig nur in Bezug auf einen schon von vornherein anders festgesetzten Begriff von “absolute Gegenwart” (der womöglich gar nicht zur RT gehört).

  10. @Martin Bäker 15:05. 16:58

    „Die RT zeigt, dass es keine absolute Gegenwart gibt.“

    Nicht für die Bewegung von Energie und Materie, aber die Koordination der Quantenwelt könnte eine absolute Gegenwart haben.

    „Ja, man kann natürlich ein Bezugssystem auszeichnen (was viele objektive-Kollaps-Theorien auch tun), das ist halt nur immer sehr willkürlich und letztlich physikalisch durch nichts motiviert.“

    Naja, es macht aber doch die Dinge einfacher, insbesondere, wenn es sich tatsächlich so verhält.

    „du gehst also davon aus, dass chemische Reaktionen für den Kollaps sorgen (was ich nicht für offensichtlich halte, inzwischen hat man Überlagerungszustände bei ziemlich großen Systemen nachweisen können), und das soll jetzt genau was bewirken?“

    Die Superposition von komplexen Biochemischen Vorgängen wird doch immer komplexer, je mehr Überlagerungszustände einbezogen werden. Wenn Teile der einzelnen Überlagerungen zu Fakten zusammenbrechen, wird doch die Komplexität wieder reduziert. Ich stelle mir hier vor, dass auf der Vergangenheitsseite der Komplexe Zusammenbrüche für weniger Komplexität sorgen, die dann auf der Zukunftsseite wieder neue Superpositionen möglich machen. Meine Idee dahinter ist, dass die Gesamtkomplexität Grenzen hat, und die ganze Biochemie entsprechend sich dadurch arbeiten muss.

    So macht dann auch die Grundkonstruktion Sinn. Dass eben eine gewisse Überlagerung möglich ist, aber eben letztlich immer irgendwann auch wieder zusammenbricht. So können ziemlich viele Möglichkeiten realisiert werden, die aber per Zusammenbruch wieder vergehen, und neuer Zeit für neue Möglichkeiten Platz machen.

  11. @Jeckenburger
    Sie unterliegen einem grundlegenden Missverständnis oder Irrtum, so wie viele andere Laien auch. Das Problem der Gleichzeitigkeit liegt in den Eigenschaften der Lichtgeschwindigkeit: endlich und konstant. Mit Hintergrundstrahlung oder ähnlichen Vorschlägen der klassischen Physik ist es nicht “aus der Welt zu schaffen”, im Sinne des Wortes. Licht ist die Grundlage jeder Beobachtung, jeder Messung (auch der Zeitmessung!) und jeder Übertragung eines physikalischen Signals oder einer physikalischen Wirkung! Darin ist das Problem begründet. Es gibt somit kein absolutes Bezugssystem.

    Das Universum kann nicht von außen betrachtet werden. Wir selber sind materieller und immaterieller Bestandteil dieses Universums. Unsere biologische Materie interagiert mit der physikalischen Materie “da draußen”, gemäß den Gesetzen der Physik (und Chemie), auch der Quantenphysik. Die Gesetze der Physik gelten aber immer nur “ceteris paribus”, d.h. nur unter den festgelegten Bedingungen eines Ausschnitts der Welt. In der realen Welt gibt es keine isolierten Quanten, die vollständig der Quantenphysik gehorchen würden. Um Quanten detektieren zu können, müssen sie mit dem Detektor interagieren. Dadurch wird ihr Zustand und ihr Verhalten, also ihre WF, aber verändert.

  12. Tim Maudlin: Heute gibt es keine Quantentheorie, sondern nur Formeln
    Zitat Florian Aigner :

    Man kann interessante philosophische Diskussionen darüber führen, wie man die Quantenmechanik interpretieren soll [..]Wenn wir den Zustand eines Teilchens berechnen, sagen wir dann etwas über das Teilchen an sich aus oder beschreiben wir dadurch unsere Beziehung zum Teilchen […]? Solche Fragen sind interessant, Über sie nachzudenken ist ein schönes Hobby. Aber Naturwissenschaft ist das nicht.

    Tim Maudlin, ein bekannter Wissenschaftsphilosoph würde dazu sagen: Florian Aigner weiss nicht was eine physikalische Theorie ist, er weiss nicht, dass eine physikalische Theorie Aussagen über eine Ontologie macht.
    Im you-Tube Interview The Problem With Quantum Theory | Tim Maudlin sagt Maudlin folgendes dazu:

    Was es heißt Quantentheorie zu interpretieren ist wirklich die Entwicklung präziser physikalischer Theorien, die die gleichen Vorhersagen machen oder fast die gleichen Vorhersagen, die mit diesem mathematischen Standardrezept gemacht werden. Das klärt für mich eine irgendwie lustige Frage, weil oft gesagt wird: „oh, ein Physiker würde sagen ich habe eine Quantentheorie, was brauche ich mehr? Eine Interpretation ist doch das, was die Philosophen machen, was immer das auch ist.“
    Das liegt daran, dass die Sprache irreführend ist, denn wir haben keine Theorie, wir haben bloss Vorhersagen. Was wir als Physiker aber wollen ist eine Theorie. Etwas, das klare Aussagen macht darüber was die Welt ist.

    • Diese Aussage von Maudlin würden aber viele PhysikerInnen nicht unterschreiben, siehe z.B. das Hawking-Zitat.
      Die Aussage “Eine Theorie ist etwas, das klare Aussagen über die Welt macht” klingt nett, aber es stellt sich eben die Frage, was mit “die Welt” gemeint ist. Viele PhysikerInnen würden sagen “Eine Theorie ist etwas, das klare Aussagen darüber macht, was wir über die Welt wissen können”.
      Maudlin kann das so sehen (und ich bin inhaltlich eher auf seiner als auf Florians Seite), aber diese Aussage/Definition macht es sich zu einfach, sie setzt schon voraus, dass es möglich ist, Aussagen über “die Welt” zu machen.

      • Eine Zusammenfassung des logischen geistigen Stillstandes seit Mensch erstem und bisher einzigen geistigen Evolutionssprung:

        Die Welt ist die “göttliche”/vernünftige IMAGINATION des/der “Geistes/Seele” des Zentralbewusstseins – Verstehen wird (noch) KI Mensch diese nicht nur, sondern eigenverantwortlich (weiter/erweitert) gestalten, wenn Vernunft und Verantwortungsbewusstsein als ganzheitliches Wesen Mensch verstanden wurde.

        Dann werden wir auch aus dem Spiegel heraustreten können.
        👋🙂👍

  13. Die relativ komplizierten Tetraphenyl-Porphyrin-Moleküle, in denen jedes
    Atom fest auf seinem Platz sitzt, können einzeln als Materiewelle gleichzeitig
    durch mehrere verschiedene, relativ zum Moleküldurchmesser weit voneinander
    entfernte, Spalten fliegen, und dann auch noch mit sich selbst interferieren.
    Was dabei wirklich seltsam ist:
    Jedes einzelne Molekül ist also gleichzeitig an mehreren verschiedenen Orten,
    aber seine Atome sitzen dabei immer noch am richtigen Ort im Molekül.
    Wave Nature of Biomolecules and Fluorofullerenes:
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.91.090408

    • Nein, jedes Molekül ist NICHT gleichzeitig an mehreren Orten, diese Aussage ist unsinnig. Sie erliegen dem fundamentalen Fehler, mit natürlicher Sprache etwas beschreiben zu wollen, was nur mit Mathematik zu beschreiben ist. Dieser Versuch führt nur zur Verwirrung.

      • Physiker schrieb (16.05.2023, 10:46 Uhr):
        > […] jedes Molekül ist NICHT gleichzeitig an mehreren Orten […]

        Ganz recht; und es findet sich auch keine derartige Formulierung im betreffenden Artikel.

        Um außerdem (didaktisch-konstruktiv) eine Gebrauchs-taugliche Formulierung nahezulegen:

        Jedes berücksichtigte, nachgewiesene Molekül flog von der Quelle zum Scanner/Detektor ( vgl. https://arxiv.org/abs/quant-ph/0202158 )
        und war dabei hinsichtlich des jeweiligen Bahnverlaufes unbestimmt (mit “Streuung” offenbar in der Größenordnung einiger μm; insbesondere “transversal” bzw. “horizontal”);
        und deshalb ermöglichte das detektierte/gescannte Intensitäts-Muster wiederum die Bestimmung der (wahrscheinlichsten, insbesondere “transversalen”) Verteilung von Potential-Barrieren (“grating bars”) bzw. Potential-Spalten bzw. -Kanälen (“grating gaps”) in dieser Größenordnung, im Verlauf der Messung.

  14. Erst der homo sapiens hat die Fähigkeit, nach dem Morgen nach dem Morgen nach dem Morgen ( = Zukunft ) zu fragen und ob es einen Zusammenhang zwischen “gestern” und “morgen” gibt.” (Zitatende)

    Sie scheinen sich da ziemlich sicher zu sein . Woher wissen Sie das eigentlich so genau? 😉

    • little Louis
      16.05.2023, 09:44 Uhr

      Woher wissen Sie das eigentlich so genau?

      Nun, für die Vorfahren ( Australopithecus … ) kann ich das natürlich nicht “wissen”, aber schlussfolgern, dass jene nicht …
      Aktuell hingegen wurde wurde noch kein Schimpanse oder Bonobo beabachtet, der einen Verstorbenen beerdigt oder wenigstens mit Blättern zugedeckt hätte.
      Auch gibt es keine Beobachtung davon, dass ein Schimpanse oder Bonobo sich vor seine “Gemeinde” gestellt, dieser gepredigt und sie anschließend gesegnet hätte. Solche Handlungen sind nur aus der Annahme über eine ( bessere ) Zukunft möglich.

  15. Die Naturwissenschaft kann sich als “Black Box” oder “Orakelmaschine” vorgestellt werden, Interpretation des naturwissenschaftlich Vorgefundenen muss aus diesseitiger Sicht nicht stattfinden, wenn die Beschreibung genügt.
    Die Prädiktion erlaubend.

  16. “…. aber diese Aussage/Definition macht es sich zu einfach, sie setzt schon voraus, dass es möglich ist, Aussagen über “die Welt” zu machen…” (Zitatende)

    Wenn wir mal als “Grundpostulat” voraussetzen, dass derjenige, der die Aussage des obigen Satzes geschrieben hat, wirklich von “der Welt” bzw. dieser Welt ist, ist hiermit die Frage nach der grundsätzlichen Möglichkeit von Aussagen über die Welt schon beantwortet.

    😉 😎

    Nichts gegen möglichst “tiefsinnige” metaphysische Fragen.
    Philosophie ist schön und gut. Besonders die Erkenntnistheorie bzw. die Wissenschaftstheorie.

    Man sollte sie aber nicht zur “Sophisterei” ausarten lassen, in der es nur darum geht, auf alle erdenkliche Arten mit Abstraktionen bzw. (mathematischen) Systemen von Abstraktionen zu (herumzu-) spielen

    (Eigentlich habe ich auch dagegen nichts. Ich lese das dann aber als Science Fiction- Roman zur anregenden Unterhaltung. Gerade die Quantentheorie (en) bzw. deren ” Interpretationen” -egal ob rein physikalisch motiviert oder eher philosophisch -mystisch – und die RTs waren gewaltige Anregungsquellen für dieses literarische Genre. Wenn sie s nicht gar erst ((in der moderneren Form)) hervorgebracht haben.

  17. @Bednarik
    Ihr obiges Beispiel deutet darauf hin, dass unser Verständnis der Welt noch lückenhaft ist, bzw. dass wir gewisse Beobachtungen nicht zutreffend interpretieren. Das Doppelspaltexperiment wurde kürzlich auch für zeitliche Aufspaltung ausgeführt mit analogen Ergebnissen wie für die räumliche Aufspaltung, also mit Interferenzerscheinungen der Frequenzen.

    Grundsätztlich lässt sich sagen, dass alles, was wir beobachten, Phänomene sind. Wirklich “objektive” oder “realistische” Beobachtungen sind gar nicht möglich. Der Einsatz physikalischer Instrumente ändert daran nichts, denn ihre Funktion spiegelt nur unsere Beobachtungsmöglichkeiten und Interpretationen in erweiterter Form wider. Unsere biologische Materie ist auch physikalische Materie und interagiert mit der physikalischen Materie daher in jeder Weise. Systeme zur Erkenntnis brauchen jedoch sehr komplexe materielle Strukturen mit Redundanz und Rückkopplungen, mit Erinnerungs-, Vergleichs-, Verknüpfungs- und Entscheidungsvermögen.

    Eine weiße Figur vor einem weißen Hintergrund ist nicht erkennbar, d.h. unser Erkenntnisvermögen und unsere lebensweltliche Erfahrung mit Vorstellungsvermögen hat grundsätzliche Grenzen. Schaut man sich SciFi und andere Phantasien genauer an, dann sind es nur Modifikationen der Erfahrungswelt.

    Wissenschaft ist eine ständige Erweiterung des Netzwerkes der Erkenntnisse. Das Netzwerk muss widerspruchsfrei und konsistent bleiben. Es wird immer komplexer, aber nie vollständig. Je dichter es wird, desto kleiner werden die Spielräume für unterschiedliche oder inkonsistente Interpretationen und desto näher kommt es der fiktiven Realität.

  18. Objektivität ist die Wahnvorstellung, Beobachtungen könnten ohne Beobachter gemacht werden.” Heinz von Foerster ( 1911 – 2002)

    Exemplarisch zum Verständnis
    Der Mond ist ein inhomogenes, makroskopisches Vielteilchenobjekt. Ohne seine Struktur zu kennen, lässt er sich aus der Ferne – ohne Verwendung komplizierterer Denkmodelle – bereits im Rahmen der „Geometrischen Optik“ erkennen und als Objekt im „Lichtweg“ beschreiben. Bedeutet: Bezogen auf ein gewöhnliches Teleskop „sehen“ Beobachter diesen, wenn „Licht“ auf ihn „fällt“, welches in Richtung des Teleskops reflektiert wird. ABER: Kein „Licht“ bedeutet KEIN Mond bei Verwendung eines „Licht“-Teleskopes.

    Was „da“ ist und was nicht ist grundsätzlich eine Frage der Wahrnehmungsmöglichkeiten. Auch wenn Sie den Mond nicht sehen, so wirkt dieser kontinuierlich gravitativ. Haben sie keine Möglichkeit Gravitation zu messen und wird der Mond nicht „bestrahlt“ ist er gemäß Ihrer Messmöglichkeiten auch nicht „da“.

    Wir verfügen über keine allgemein anerkannte Wahrheitstheorie. Die Übereinstimmung von Aussage und Wirklichkeit kann nicht objektiv festgestellt werden. Dieser Sachverhalt wird insbesondere dann problematisch, wenn die Theorie bestimmt, was gemessen werden soll.

    Mit den Worten Werner Heisenbergs (1931): „Zu jeder Messung einer quantentheoretischen Größe ist ein Eingriff in das zu messende System nötig, der das System unter Umständen empfindlich stört. Die Messung der Strahlungsenergie in einem mathematisch scharf begrenzten Teil eines Hohlraumes wäre nur möglich durch einen ”unendlichen“ Eingriff und ist deshalb eine nutzlose mathematische Fiktion. Ein praktisch durchführbares Experiment kann jedoch nur die Energie in einem Bereich mit verwaschenen Grenzen liefern.“

    Stellen sie sich nun vor, sie verwenden zur Untersuchung des Mondes einen weiteren Mond und lassen nicht „etwas“ Licht sondern den Untersuchungsmond auf den zu untersuchenden Mond prallen (Kollision). U.a. in Anhängigkeit der Größe und Masse, des Aufprallwinkels und der Geschwindigkeit Ihres Testmondes wird Ihr zu untersuchendes Objekt nun während und „nach“ der Wechselwirkung mit Ihrem Testobjekt verformt, gespalten, …, (teils) zertrümmert und mit der Zeit werden die Trümmerteile gravitativ neue Strukturen bilden (können) oder „davon fliegen“…

    Brigitte Falkenburg schreibt in Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality (2007) u.a. zum Aspekt der Untersuchungs-Wechselwirkung:

    …”Es muss Schritt für Schritt transparent gemacht werden, was Physikerinnen und Physiker selbst als empirische Basis für das heutige Wissen der Teilchenphysik ansehen. Und es muss transparent sein, was sie im Einzelnen meinen, wenn sie von subatomaren Teilchen und Feldern sprechen. Die Weiterverwendung dieser Begriffe in der Quantenphysik führt zu ernsthaften semantischen Problemen. Die moderne Teilchenphysik ist in der Tat der härteste Fall für Inkommensurabilität im Sinne Kuhns”….

    …”Schließlich ist die Theorieabhängigkeit ein schlechtes Kriterium, um zwischen sicherem Hintergrundwissen und unsicheren Annahmen oder Hypothesen zu unterscheiden.”

    … “Die subatomare Struktur existiert an sich nicht wirklich. Sie zeigt sich nur in einem Streuexperiment mit einer bestimmten Energie, also aufgrund einer Wechselwirkung. Je höher der Energietransfer bei der Wechselwirkung ist, desto kleiner sind die gemessenen Strukturen. Hinzu kommt, dass nach den Gesetzen der Quantenfeldtheorie bei sehr hohen Streuenergien neue Strukturen entstehen. Die Quantenchromodynamik (d. h. die Quantenfeldtheorie der starken Wechselwirkung) besagt, dass je höher die Streuenergie ist, desto mehr Quark-Antiquark-Paare und Gluonen im Inneren des Nukleons entstehen. Nach dem Modell der Streuung in diesem Bereich führt dies wiederum zu Skalierungsverletzungen, die tatsächlich beobachtet wurden.44 Dies wirft ein neues Licht auf Eddingtons alte Frage, ob die experimentelle Methode zur Entdeckung oder zur Herstellung führt. Offenbart die Wechselwirkung bei einer bestimmten Streuenergie die gemessenen Strukturen oder erzeugt sie diese?“

    …“Es ist nicht möglich, einen gemessenen Querschnitt auf seine individuelle Ursache zurück zu führen. Keine Kausalgeschichte setzt einen gemessenen Formfaktor oder eine Strukturfunktion mit seiner Ursache in Beziehung“…

    …“Mit den in Teilchenbeschleunigern erzeugten Strahlen kann man weder in das Atom hineinschauen, noch subatomare Strukturen sehen, noch punktförmige Strukturen im Inneren des Nukleons beobachten. Solches Gerede ist metaphorisch. Das einzige, was ein Teilchen sichtbar macht, ist die makroskopische Struktur des Targets“…

    …“Niels Bohrs Quantenphilosophie…Bohrs Anspruch war, dass die klassische Sprache unverzichtbar ist. Dies hat bis heute Gültigkeit. Auf der individuellen Ebene von Klicks in Teilchendetektoren und Teilchenspuren auf Fotos müssen alle Messergebnisse in klassischen Begriffen ausgedrückt werden. Die Verwendung der bekannten physikalischen Größen Länge, Zeit, Masse und Impuls-Energie auf subatomarer Ebene ist in der Tat auf eine Extrapolation der Sprache der klassischen Physik auf den nichtklassischen Bereich zurückzuführen.“

    • Dirk Freyling schrieb (16.05.2023, 13:50 Uhr):
      > […] Brigitte Falkenburg schreibt in Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality (2007) u.a.
      > […] »…“Niels Bohrs Quantenphilosophie … Bohrs Anspruch war, dass die klassische Sprache unverzichtbar ist. «

      Bekanntlich formulierte Bohr seinen Anspruch im Rahmen eines “einfachen Arguments” aber noch genauer (vgl. [[Niels Bohr|Zitat 94-c]](1935) ):

      […] The argument is simply that by the word ‘experiment’ we refer to a situation where we can tell to others what we have done and what we have learned and that, therefore, the account of the experimental arrangement and of the results of the observations must be expressed in unambiguous language

      Die Erwähnung der »Terminologie der klassischen Physik« erfolgt im Anschluss, in so fern sie diesem Anspruch genügt:

      with suitable application of the terminology of classical physics

      > »Dies hat bis heute Gültigkeit. Auf der individuellen Ebene von Klicks in Teilchendetektoren und Teilchenspuren auf Fotos müssen alle Messergebnisse in klassischen Begriffen ausgedrückt werden. Die Verwendung der bekannten physikalischen Größen Länge [Distanz, Abstand, Entfernung], Zeit [Dauer], Masse und Impuls-Energie auf subatomarer Ebene ist in der Tat auf eine Extrapolation der Sprache der klassischen Physik auf den nichtklassischen Bereich zurückzuführen.“«

      Das vernachlässigt aber (leider immer noch), dass die genannten (und viele ungenannte) Begriffe der klassischen Physik nicht an sich nachvollziehbar, mitteilbar, unmissverständlich sind, sondern der Definition (als Messgrößen bzw. -operatoren) bedürfen; nämlich nach Einstein (1916):

      »Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.«

      Dass die von Bohr nahegelegte »suitable application of the terminology of classical physics« deshalb ausschließlich den Begriff der Koinzidenz-Bestimmungen betrifft, hat Bohr 1935 aber offenbar (noch) nicht verstanden; und ich weiß leider nicht, ob sich Bohr zu Einsteins Forderung überhaupt geäußert hat.

  19. Wissenschaft ist eine ständige Erweiterung des Netzwerkes der Erkenntnisse. Das Netzwerk muss widerspruchsfrei und konsistent bleiben. Es wird immer komplexer, aber nie vollständig. Je dichter es wird, desto kleiner werden die Spielräume für unterschiedliche oder inkonsistente Interpretationen und desto näher kommt es der fiktiven Realität. (Zitatende)

    AMEN

    Sie verstehen, warum ich ironisiere ?

  20. @ Martin Bäker:

    Den Unterschied des Satzes “Eine Theorie ist etwas, das klare Aussagen über die Welt macht” gegenüber “Eine Theorie ist etwas, das klare Aussagen darüber macht, was wir über die Welt wissen können” verstehe ich nicht.

    Wenn wir behaupten, etwas über die Welt zu wissen, machen wir eine Aussage über die Welt, sonst macht der Begriff des “Wissens” keinen Sinn. Er bezeichnet ja nicht nur eine Meinung, sondern, so schon die klassische Analyse, “justified true belief”. Das Gettier-Problem (https://de.wikipedia.org/wiki/Gettier-Problem) kann man hier beiseite lassen.

    Anders wäre ein Satz wie “Eine Theorie ist etwas, das falsifizierbare Vorhersagen über den Ausgang von Experimenten macht”. Das scheint mir mit einem radikalen Konstruktivismus (https://de.wikipedia.org/wiki/Radikaler_Konstruktivismus) kompatibel zu sein, wie ihn deinen Einstiegssätzen nach vielleicht Florian Aigner vertritt.

    Oder bin ich da auf dem Holzweg?

    P.S.: Florian Aigners Frage, warum wir nicht durch Wände gehen, kann ich ganz gut ohne Quantentheorie beantworten: Weil wir Türen erfunden haben 😉

    • Vielleicht habe ich das ungeschickt formuliert, war relativ spontan. “was wir über die Welt wissen können” könnte vielleicht besser “was wir wissen können” heißen, oder “was wir über unsere Erfahrungen wissen können”. Deine Formulierung im 3. Absatz trifft es aber auch sehr gut.

      Vielleicht hilft der Gedanke ans Höhlengleichnis: Können wir, indem wir Theorien über die Schatten und ihr Verhalten aufstellen, etwas darüber erfahren, welche Objekte da tatsächlich getragen werden und welche Regeln für diese gelten? Oder sind die Verzerrungen und Informationsverluste, die bei der Projektion der Objekte entstehen, so groß, dass wir nur glauben, etwas herauszufinden, aber nichts davon hat eine Entsprechung in dem, was die Objekte und die Leute, die sie herumtragen, tatsächlich tun. Ich hatte es anders formuliert, weil man sonst leicht beim Solipsismus landet, wenn man gar nicht mehr annimmt, dass da irgendwo eine Welt ist, die für unsere Erfahrungen verantwortlich ist.

      • Kuhn: “Weil wir Türen erfunden haben”

        Himmelstüren für Luftschlösser –
        😂👍Wie lustig, weil wir ständig Krücken statt Brücken bauen, bzw. Sachen die wir im Grunde nicht brauchen, weil wir doch zu soviel mehr fähig wären – “wir”, wer war das!? 👋🙂

      • Joseph Kuhn schrieb (16.05.2023, 21:09 Uhr):
        > […]

        “[…] etwas, das falsifizierbare Vorhersagen über den Ausgang von Experimenten macht”.

        Na, das ist doch schon mal etwas (zum Einrahmen) !
        Dem möchte ich das Folgende (sozusagen) an die Seite stellen:

        “[…] etwas, das ermöglicht festzuhalten und mitzuteilen, welche Experimente wir machen wollen bzw. schon gemacht haben”.

        Sind diese beiden Etwasse ihrem Sinn nach unterscheidbar? (Davon gehe ich aus. …)

        Und falls so:
        Wie könnten bzw. wie sollten diese beiden Etwasse entsprechend verschieden benannt werden ?

        • @ Frank Wappler:

          Die beiden “Etwasse” sind unterscheidbar, sie machen unterschiedliche Aussagen, die aber beide Abstand zur Welt halten.

          Wenn man sie benennen will: “Etwas Nr. 1” und “Etwas Nr. 2” – dann reden wir auch nicht über die Welt der Aussagen ;-).

          • Joseph Kuhn schrieb (17.05.2023, 19:33 Uhr):
            > Die beiden “Etwasse” […] Wenn man sie benennen will: “Etwas Nr. 1” und “Etwas Nr. 2”

            Sieh an: nun auf einmal keines davon “Theorie” ??
            Na, wenn Joseph Kuhn diese Bezeichnung nicht mehr braucht, und insbesondere nicht mehr so, wie sie oben (16.05.2023, 21:09 Uhr) mal vorkam — ich kann diese Bezeichnung (mangels irgendeiner passenderen und spezifischeren) sehr gut gebrauchen:

            Eine Theorie ist, was ermöglicht festzuhalten und mitzuteilen, welche Experimente wir machen wollen bzw. schon gemacht haben.

            (Und für Zusammenfassungen von Ergebnissen schon ausgewerteter Experimente und ggf. darauf basierenden Vorhersagen zum Ausgang weiterer Experimente gibt es ja die spezifische Bezeichnung “Modell”.)

  21. Bäker: “… weil man sonst leicht beim Solipsismus landet …”

    Schön formuliert!

    Solipsismus – Angst, Gewalt und egozentriertes “Individualbewusstsein”, die (heilige) Dreifaltigkeit der instinktiv-konfusionierten Bewusstseinsschwäche zur Rechtfertigung der wettbewerbsbedingten Bewusstseinsbetäubung, neuerdings Monismus!?

  22. @Louis
    Sie verstehen, warum ich ironisiere ?

    Dazu könnte ich die Gegenfrage stellen, ob Sie auch etwas anderes können? Im Ernst, naturwissenschaftliche Theorien müssen in das Korsett des wissenschaftlichen Gesamtnetzwerkes eingepasst werden, sonst sind sie nutzlos. Wilde Spekulationen auf Grund von subjektivem Halbwissen oder Ideologien sind ebenso nutzlos. Selbstverständlich stellen auch die professionellen Forscher Hypothesen auf, die wie Spekulationen erscheinen können. Der Unterschied zu den Laien oder Amateuren ist, dass sie wissen (sollten), welche Bedeutung die verwendeten Begriffe haben.

    Wir Menschen leben in einer Welt der Information, als Erkenntnis und Wissen. Information ist ein Konstrukt und Produkt des Menschen, es gibt sie nicht in der “realen” Natur oder der Welt. Schon unsere physiologischen Wahrnehmungen sind als Interpretationen zu verstehen und unsere Ideen darüber sind noch einmal Interpretationen. Es gibt keine naturgegebene Verbindung zwischen der fiktiven “realen” Welt und unserer “informationalen” Welt. Die Verbindung ist rein zufällig.

  23. Den Unterschied des Satzes “Eine Theorie ist etwas, das klare Aussagen über die Welt macht” gegenüber “Eine Theorie ist etwas, das klare Aussagen darüber macht, was wir über die Welt wissen können” verstehe ich nicht.
    (Zitatende)

    Das Zielobjekt der ersten Aussage ist “DIE Welt”
    Das Zielobjekt der zweiten Aussage ist/sind “WIR”.

    In der zweiten Aussage handelt es sich um (philosophische oder wissenschaftliche oder psychologische oder neurologische ….)
    Erkenntnistheorien

    Eine (von mehreren möglichen ) davon kann so lauten:

    “Eine Theorie ist etwas, das falsifizierbare Vorhersagen über den Ausgang von Experimenten macht”.

    • Was er über Ebene I schreibt, finde ich schon schwierig (wenn physikalische Größen tatsächlich reelle Werte haben, dann habe ich überabzählbar viele denkbare Welten, aber nur abzählbar viele Kopien des Universums, das sehe ich irgendwie nie diskutiert bei diesen Überlegungen).
      Alle weiteren Ebenen sind Spekulation (ebene II), nicht wirklich hilfreich (Quanten-Viele-Welten), und Ebene IV ist noch spekulativer als Ebene II.
      Ich weiß, Multiversen sind “in”, aber ich finde sie unnötig und wenig hilfreich.

  24. Oder sind die Verzerrungen und Informationsverluste, die bei der Projektion der Objekte entstehen, so groß, dass wir nur glauben, etwas herauszufinden, aber nichts davon hat eine Entsprechung in dem, was die Objekte und die Leute, die sie herumtragen, tatsächlich tun. Ich hatte es anders formuliert, weil man sonst leicht beim Solipsismus landet, wenn man gar nicht mehr annimmt, dass da irgendwo eine Welt ist, die für unsere Erfahrungen verantwortlich ist.

    (Zitatende)

    Das mit dem “Solipsismus” ist eventuell eine gedankliche Falle. Oder einfach “zu flach gesurft”.

    Denn wenn wir wissen , dass es UNS gibt, dann gibt es auch “eine Welt” (egal wie diese beschaffen ist) IN DER es uns gibt bzw. in die “wir” (auch als einzig und allein existierendes Subjekt) eingebettet sind.

    Und diese Welt könne wir zumindest soweit “erkennen” , das wir darin existieren können. Denn wir sind ja gezwungen, rational mit ihr zu interagieren. Und selbst wenn die Welt in unserem Kopf nur ein Programm eines Meta- Computerspieldesigners wäre, wären “wir ” nicht völlig allein (solipsistisch), sondern es gäbe neben uns noch mindestens einen Erzeuger und dessen “Welt”.
    (Und dessen Erzeuger und dessen Welt und dessen Erzeuger und……….)

    Und falls es darüber hinaus noch etwas geben sollte, das in jeder Hinsicht für immer und ewig für uns völlig irrelevant ist, weil es niemals mir uns auf irgendeine Weise interagiert – dann sind das zwar schöne literarische Science Fiction – Gedanken oder auch Gedanken , die gut sind für psycho- religiös- therapeutische Erbauungen aller Arten, aber….

    Was solls (sonst noch) ?

  25. “….Wilde Spekulationen auf Grund von subjektivem Halbwissen oder Ideologien sind ebenso nutzlos. Selbstverständlich stellen auch die professionellen Forscher Hypothesen auf, die wie Spekulationen erscheinen können. Der Unterschied zu den Laien oder Amateuren ist, dass sie wissen (sollten), welche Bedeutung die verwendeten Begriffe haben.

    Wir Menschen leben in einer Welt der Information, als Erkenntnis und Wissen. Information ist ein Konstrukt und Produkt des Menschen, es gibt sie nicht in der “realen” Natur oder der Welt. Schon unsere physiologischen Wahrnehmungen sind als Interpretationen zu verstehen und unsere Ideen darüber sind noch einmal Interpretationen. Es gibt keine naturgegebene Verbindung zwischen der fiktiven “realen” Welt und unserer “informationalen” Welt. Die Verbindung ist rein zufällig.….”

    (Zitatende)

    Leute, die völlig davon überzeugt sind, das ihre jeweiligen subjektiven erkenntnistheoretischen oder wissenschaftstheoretischen Überzeugungen der Weisheit allerletzter Schluss sind und die sich nicht einmal damit auseinandersetzen zu scheinen (oder scheinen zu wollen) , dass es diesbezüglich auch andere diskussionswürdige Überzeugungen gibt, …
    finde ich fast schon lustig.

    Was mir nicht gefällt ist der typisch arrogante Unterton des selbstgefälligen Akademikers, der unbesehen alle anderen außerhalb seines “Standes” für Menschen hält , die nichts anderes könnnen, als auf
    Grund von subjektivem Halbwissen oder Ideologien nutzlos herumzuspekulieren. Und in elfenbeinener Selbstvergessenheit glaubt, dass einzig und allein professionelle Forscher wissenschaftlich produktiv spekulieren könnten. Weil ja alle anderen nicht wüssten , wovon sie reden.
    Wobei schon lange bekannt ist, dass oft schon der eine Fachspezialist genau das von seinem Konkurrenten behauptet wenn er dessen berechtigte Kritik nicht entkräften kann, aber diese trotzdem irgendwie “neutralisieren” bzw. “relativieren” möchte.

    Und deshalb nochmal dazu etwas:

    “..Wir Menschen leben in einer Welt der Information, als Erkenntnis und Wissen. Information ist ein Konstrukt und Produkt des Menschen, es gibt sie nicht in der “realen” Natur oder der Welt. Schon unsere physiologischen Wahrnehmungen sind als Interpretationen zu verstehen und unsere Ideen darüber sind noch einmal Interpretationen. Es gibt keine naturgegebene Verbindung zwischen der fiktiven “realen” Welt und unserer “informationalen” Welt. Die Verbindung ist rein zufällig….” ((Zitatende)

    Würde ich mir den etwas abschätzigen und leicht arroganten Stil des Autors des obigen Zitates zu eigen machen, würde mein Kommentar dazu jetzt in etwa so lauten:

    Bla- Bla- bla 😎 😉

  26. @Louis
    Denn wenn wir wissen , dass es UNS gibt, dann gibt es auch “eine Welt” (egal wie diese beschaffen ist) IN DER es uns gibt ..

    Kein vernünftiger Mensch wird diese Aussage bezweifeln. Die Frage ist, wie diese Welt aussieht. Spiegelt unsere Erkenntnis über die Welt die Realität bzw. die Wahrheit wider? Das ist nicht trivial.

    Sicher ist, dass unsere biologische Materie mit der physikalischen Materie interagiert, nach den Gesetzmäßigkeiten der Physik. Die Schwerkraft wirkt auf den menschlichen Körper genauso wie auf jeden physikalischen Körper.

    Eine oft gemachte Annahme ist, dass zwischen der Welt der Quanten und der ganzheitlichen Welt Emergenzen auftreten. Das würde bedeuten, dass die Welt nicht reduzibel wäre hinsichtlich der Möglichkeit von Erkenntnis und es würde die Erkenntnisfähigkeit des Menschen bezüglich der Welt und vor allem des Menschen selber grundsätzlich infrage stellen.

  27. Ich sehe das Problem da, daß man die quantenphysikalischen “Interpretationen” leichtfertig auf die
    “ganzheitliche Welt” der Kosmologie rüberspekuliert.
    Durch die vielen Synonyme, ganz unterschiedlich gebraucht in mehreren Fachgebieten, neigen Laien
    oft zu “neuen Erkenntnissen”, die locker aus Wortspielereien zusammengesetzt werden.
    Als Warnung zitiere ich mal aus wiki.ru, Google hat geholfen 😉

    Im Falle der Darstellung der Viele-Welten-Interpretation als chaotische Inflation des Universums (die, wenn sie gemessen wird, in viele nicht-wechselwirkende Welten unterteilt ist und sich hypothetisch einige von ihnen stark von den anderen unterscheiden können),
    kann eine solche Viele-Welten-Interpretation nicht vollständig als wissenschaftlich angesehen werden, da sie das Popper-Kriterium nicht erfüllt.

    Um die Interpretation des Multiversums nicht mit einem multivariaten Universum zu verwechseln, das aus einer einzigen Welt besteht, aber auf unterschiedliche Weise beschrieben wird, schlagen einige Physiker vor, letzteres als “Alterversum” zu bezeichnen (im Gegensatz zu einem “Multiversum” – einer Reihe unabhängiger Welten, die in Modellen chaotischer Inflation gebildet werden).

    Wir sind “einmal” drin in “unserer” Welt und können nicht von draußen zugucken, wie viel noch passiert.
    Letztendlich ist das alles nur hilfreiche Mathematik mit Pragmatismus, möglichst einfach zu “rechnen”.
    Nach einer Umfrage 2011auf der Konferenz “Quantum Mechanics and the Nature of Reality” sind die
    Vorlieben der Physiker: 42 % Kopenhagener Interpretation und 18 % Viele-Welten-Interpretation.

  28. @reutlinger 15.05. 18:03

    „Das Problem der Gleichzeitigkeit liegt in den Eigenschaften der Lichtgeschwindigkeit: endlich und konstant.“

    Gleichzeitigkeiten sind sehr wohl definierbar, allerdings in jedem Bezugssystem andere. Bei dem Zusammenbruch der Wellenfunktion geht die Wirkung doch sowieso sofort vom Ort der Messung zum Ort des verschränkten Gegenstücks. Das ist doch in jedem Fall schon mal schneller als das Licht. Die RT funktioniert hier sowieso nicht. Von daher kann es sich auch auf ganz andere Bezugssysteme beziehen, als die des Materials des eigentlichen Versuchsaufbaus.

    Wenn hier alle Effekte der Quantenkoordinationen in einem absoluten Bezugssystem vermittelt werden, dann wäre das auch alles schön ordentlich. Immerhin muss hier z.B. in der Biochemie sehr viel abgearbeitet werden. Wenn das alles in einem Bezugssystem abläuft, unabhängig von den Bewegungszuständen, die die RT für die beteiligten Bewegungen fordert, wäre das schlichtweg einfacher.

    Und hier wird ja auch keine Energie oder Materie übertragen, nur die Zusammenbrüche von entfernten Orten derselben Zusammenbrüche werden hier koordiniert. Da wird nichts bewegt. Da könnte die RT schlichtweg nicht zuständig sein.

    Kann man denn das nicht sogar in Experimenten messen? Wenn ich hier einen Messbedingten Zusammenbruch provoziere, und feststellen kann, wann genau die Wellenfunktion auch im Gegenpart zusammenbricht, dann müsste sich doch zeigen, welches Bezugssystem hier zur Anwendung kommt.

    Ich tippe einfach mal darauf, dass es immer dasselbe ist, und zwar dieses eine Bezugssystem, in dem die Hintergrundstrahlung in alle Richtungen isotrop ist, und welches seit dem Urknall eindeutig als solches existiert.

    Die RT beschreibt dann eben nur die Teilchen selber, wie die sich bewegen. Nicht wie sich die Umwandlungen der Teilchen koordinieren, das findet dann sozusagen in anderen Räumen ab.

    • Man kann soweit ich sehe nicht messen, ob eine WF zusammenbricht (ohne sie zu messen, aber dann hat man ja selbst schon den Ärger produziert…)

    • Um die Frage zu beantworten, inwiefern die Verschränkung die Kausalstruktur der Relativitätstheorie verletzt, muß man natürlich eine relativistische Quantentheorie verwenden. Die einzige konsistente Form der (speziell) relativistischen Quantentheorie sind lokale (!) relativistische Quantenfeldtheorien. Diese sind schon im Ansatz so konstruiert, daß es keine überlichtschnelle Signalausbreitung geben kann, und raumartig getrennte Ereignisse können nicht kausal verknüpft sein, d.h. das eine Ereignis kann nie die Ursache des anderen sein.

      Die präzistesten Experimente zur Verschränkung und insbesondere Bell-Tests, die darüber empirisch zu entscheiden erlauben, ob die Natur einer “lokal realistischen Beschreibung” oder eben der Beschreibung der Quantentheorie folgt, werden mit Paaren verschränkter Photonen durchgeführt, und die Resultate Experimente bestimmen sich mit einer schier unglaublichen Präzision in Übereinstimmung mit den Vorhersagen der relativistischen QFT (hier insbesondere eben der Quantenelektrodynamik, die zu den am genauesten überprüften physikalischen Theorien überhaupt gehört).

      In solchen Experimenten werden verschränkte Photonenpaare erzeugt, indem mit einem Laser bestimmte doppelbrechende Kristalle (meist Beta-Barium-Borat/BBO-Kristalle) bestrahlt werden, wobei man verschränkte Photonenpaare präparieren kann, die sich bzgl. der Polarisation in einem sog. Singletzustand gefinden. Man beachten, dass die Polarisationsverschränkung bei der Erzeugung des Photonenpaars bereits vorliegt. Dieser Zustand impliziert, daß die Polarisationen der Einzelphotonen maximal unbestimmt sind, d.h. die Einzelphotonen sind ideal unpolarisiert.

      Man kann nun die Polarisation der Einzelphotonen an sehr weit entfernten Orten in Koinzidenz bei beliebiger Einstellung der Polarisatoren messen, und man kann auch diese Einstellungen vor Eintreffen der Photonen unabhängig voneinander so schnell ändern, daß keine kausale Beeinflussung der einen Einstellung auf die des jeweils anderen Polarisators vorliegen kann. Ebenso kann man die Messung so vornehmen, daß die Registrierung der Photonen an den beiden Meßstellen (“Detektorklicks”) raumartig separiert sind. Die durch die Verschränkung beschriebenen starken Korrelationen zwischen den Meßresultaten, wie sie die QED vorhersagt werden trotzdem bestätigt, und das obwohl im Rahmen der QED weder die Manipulation an den Polarisatoren noch die Detektionsereignisse kausal verknüpft sein können, ist einzig die oben gegebene Interpretation, daß eben wie die QED vorhersagt, diese Korrelationen bei der Erzeugung des Photonenpaars bereits festgelegt waren, obwohl die Einzelphotonenpolarisationen maximal unbestimmt sind.

      Ein instantaner Kollaps des Zustandes ist hierbei zur Beschreibung der Situation überhaupt nicht nötig und steht auch im Widerspruch zu den mathematischen Eigenschaften der relativistischen lokalen QFT, wie eben auch die QED eine ist.

      Für mich ist die einzig plausible “Interpretation”, daß die Welt zwar durch eine lokale (mikrokausale) QFT beschrieben werden kann aber eben nicht durch eine “realistische” Theorie. Dabei ist das Wort “realistisch” etwas unglücklich gewählt. Was damit gewöhnlich gemeint ist, jedenfalls in dem Sinne wie Bell dieses Adjektiv in seinen Papers verwendet, ist die Annahme, daß alle Observablen eines Systems stets bestimmte Werte besitzen, auch wenn wir sie evtl. nicht kennen und daher probabilistisch beschreiben. Meist sagt man, es gäbe weitere “verborgene Variable”, die die Werte festlegen, die wir aber nicht kennen. Lokalität bedeutet, daß Ereignisse, die raumartig getrennt sind, nicht kausal verknüpft sein können, und diese Eigenschaft besitzten eben auch die relativistische mikrokausalen QFTn aber eben auch Bells lokal realistische Theorien. Aus der Annahme einer lokal realistischen Theorie folgen aber sog. Bellsche Ungleichungen, die aber für bestimmte Polarisationsmessungen an den beiden verschränkten Photonen im Widerspruch zu den Vorhersagen der QED stehen, d.h. durch Bells geniale Idee einer lokal realistischen Theorie (ohne daß man die genauer spezifizieren muß) ist die Frage nach dem “Realismus” überprüfbar geworden, und sie wurde eben zugunsten der relativistischen QFT entschieden. Dafür gab es gerade in 2022 den Nobelpreis für Physik!

      • Sorry, aber der Nobelpreis 2022 hat die Frage lokal oder realistisch nicht entschieden, auch nicht die nach epistemischen oder ontischen Interpretationen.
        Es ist vollkommen o.k., wenn Du eine bestimmte Interpretation (wenn ich es richtig verstehe, eine psi-epistemische, lokale Interpretation) für die einzig plausible hältst, aber entschieden ist das nicht.
        Im Übrigen empfinde zumindest ich es als Widerspruch wenn du in einem Kommentar (dem vorigen) sagst, diese Fragen hätten nur marginal etwas mit Naturwissenschaft zu tun und dann im nächsten Kommentar, dass diese Frage durch Experimente entschieden sei und es dafür den Nobelpreis gab. Beides kann doch irgendwie nicht gleichzeitig deine Meinung sein?

        • Der Witz ist doch, daß diese rein philosophisch-metaphysische Frage des Einstein-Podolsky-Rosen-Papiers eben dank Bell zu einer naturwissenschaftlichen Aussage, d.h. empirisch entscheidbaren Fragestellung erhoben wurde, und diese Frage ist nun einmal seit einigen Jahrzehnten bereits zugunsten der Quantentheorie entschieden worden. U.a. diese empirische Entscheidung wurde (endlich) in 2022 mit dem Nobelpreis gekrönt.

          Was meiner Meinung nach total irrelevant für die Naturwissenschaft ist, ist die Frage, ob der Quantenzustand “ontisch” oder “epistemisch” zu interpretieren sei. Das ist einfach eine andere Kategorie und eine rein philosophische Fragestellung, was ich auch nicht irgendwie wertend meine.

          Die Frage “Soll man Quantenmechanik interpretieren?”, kann man natürlich nur beantworten, wenn man klar die Kategorie benennt, in deren Kontext die Frage gestellt ist.

          Aus naturwissenschaftlicher Sicht gibt es meiner Meinung nach gar nichts weiter zu interpretieren, denn die Interpretation ist eigentlich seit Born 1926 geklärt. Freilich muß man den Kollaps mit Vorsicht genießen, und ich halte ihn auch nicht für erforderlich. Ich bin ein Anhänger der minimalen statistischen Interpretation, derzufolge der Zustand die Wahrscheinlichkeiten für Meßresultate und nichts anderes liefert. Instrumentell gesehen beschreibt der Zustand die Präparation eines Systems und bezieht sich in diesem Sinne auf das Einzelsystem, wobei man allerdings die probabilistischen Vorhersagen nur statistisch an Ensembles “gleichartig präparierter Systeme” überprüfen kann.

          • Aber diese Frage der Interpretation führt doch zu neuen Ideen – Superdeterminismus, Spekkens Spielzeugmodelle etc. – die ja wirklich Ideen sind, wie eine grundlegendere Theorie aussehen könnte. Und zu neuen Überlegungen, wie man solche Fragen – ähnlich wie bell es für die Frage “ist eine realistisch-lokale Theorie möglich” getan hat – beantworten kann. Siehe z.B. dieses paper
            https://arxiv.org/abs/1409.1570
            Man kann natürlich sagen “O.k., diese paper sind echte Physik, aber die dahinterstehende Frage, die sie motiviert, ist Philosophie”, aber das ist mMn Haarspalterei.

            Dass du ein Anhänger der minimalen statistischen Interpretation bist, sei dir unbenommen, aber zu sagen, dass diese Fragen entschieden seien (so hatte ich deine früheren Kommentare verstanden) halte ich für falsch.

    • Tobias Jeckenburger
      18.05.2023, 00:21 Uhr

      Und hier wird ja auch keine Energie oder Materie übertragen, nur die Zusammenbrüche von entfernten Orten derselben Zusammenbrüche werden hier koordiniert.
      Aus meiner laienhaften Sicht ist das “koordiniert” der Zusammenbrüche aber schon eine Übetragung von “Information”, deshalb auch der Einwand “spukhafte Fernwirkung”.
      Und wenn ich mich mal als Laie aus dem Fenster lehnen darf und spekulieren:
      Es heißt, dass diese unsere Welt nur mit 3 Dimensionen ( und der Zeit ) so richtig “funktioniert”, also mit Länge, Breite und Höhe des Raums. Für mich sind aber L, B und H austauschbare Maße für den “Raum”. Nehme ich hingegen den “Raum” als eine Dimension, die “Zeit” als zweite Dimension, so fehlt mir doch eine weitere Dimension – wäre das die, mit der man die “spukhafte Fernwirkung” erklären könnte, in der diese stattfindet?

      • Du kannst den Raum nicht als nur eine Dimension auffassen, es sei denn, du benutzt den Begriff “Dimension” nicht mehr im mathematischen, sondern in irgendeinem anderen Sinne (was ja in der Philosophie nicht unüblich ist, ich hab mal was von der dreidimensionalität der Zeit gehört – Vergangenheit, gegenwart, Zukunft), aber dann kannst du natürlich Aussagen, die sich auf die mathematische Definition beziehen, nicht mehr einfach übernehmen.

  29. @Jeckenburger
    Die meisten Menschen wollen ihre Alltagserfahrung, ihre Kenntnisse der Schulphysik und ihre eigene Weltvorstellung auch auf die nichtklassische Physik anwenden. Das funktioniert generell nicht. Dass bei der Verschränkung eine physikalische Wirkung übertragen wird, ist keinesfalls sicher, sondern wahrscheinlich falsch, jedenfalls wird keine Information übertragen. Aus der Übertragung einer physikalischen Wirkung folgt notwendig die Übertragung von Information. Die Hintergrundstrahlung taugt so wenig als Bezugssystem wie der leere Weltraum.

  30. Einmal mehr zeigt leider auch dieser Artikel, dass in der Tat wie in dem Zitat von Florian Aigner gesagt, “Interpretationen der Quantentheorie” schöne Gedankenspiele philosophischer Art ermöglichen, dass das aber allenfalls nur marginal mit Naturwissenschaft zu tun hat. Da werden auch keine wissenschaftlichen sondern lediglich Scheinprobleme gelöst, die daraus entstehen, dass man versucht, die den nur durch Mathematik konzise zu fassenden Gehalt der Quantentheorie in Alltagssprache zu fassen, was dann zu scheinbaren Paradoxien führt.

    Es beginnt schon damit, dass behauptet wird, Wellenfunktionen würden sich irgendwie aufspalten, wenn ein Teilchen an eine “Weggabelung” gelangt. Dabei haben wir in der nichtrelativistischen Quantentheorie eine Wellenfunktion, die der Schrödingergleichung genügt. Da spaltet sich nichts. Es gibt bei vorgegebenen Anfangsbedingungen und einen gegebenen Hamiltonoperator, der die Dynamik der Schrödingergleichung für z.B. ein Elektron beschreibt. Insofern hat man es einfach mit einer nichtrelativistischen Feldtheorie zu tun, und anfangs glaubte auch Schrödinger, dass eben diese Wellenfunktion “das Elektron ist”, so wie das elektromagnetische Feld “das Licht ist”.

    Natürlich ist das in beiden Fällen eine recht naive Vorstellung, denn freilich handelt es sich um mathematische Beschreibung von Beobachtungstatsachen über Gegebenheiten, die wir in der Welt vorfinden und quantifizieren. Die einzige “Interpretation”, die man benötigt, ist die, die abstrakte Beschreibung auf Beobachtungstaten anzuwenden.

    Demnach spezifiziert die Wellenfunktion den Zustand des Elektrons, und ihre Bedeutung ist einzig und allein, dass die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des Elektrons zur Zeit t durch |psi(t,x)|^2 gegeben ist. Die Quantentheorie sagt voraus, dass der Ort eines Elektrons stets mehr oder weniger präzise bestimmt ist, und im Laufe der Zeit nehmen die anfänglichen Unbestimmtheiten zu, da wir eben die Anfangsorte und Anfangsimpulse (bzw. Anfangsgeschwindigkeiten) nie genau festlegen können. Gemäß der Unschärferelation zwischen Ort und Impuls kann man zwar entweder eine Ortskomponente beliebig genau vorgeben oder die entsprechende Impulskomponente aber nie gleichzeitig beide, und daher hat man eben nicht mehr als die Wahrscheinlichkeitsdichte für das Auffinden eines Elektrons an einem bestimmten Punkt zu einer gegebenen Zeit.

    Es ist zwar für unsere in der makroskopischen Alltagswelt erworbene Erfahrung ungewohnt, dass sich Dinge nicht scharf lokalisieren lassen und Teilchen entsprechend keine wohldeterminierten Trajektorien durchlaufen, es ist aber eben eine empirische Tatsache, dass dem so ist, denn im Gegensatz zur klassischen (Newtonschen) Mechanik hat sich eben die Quantenmechanik stets in Übereinstimmung mit der Erfahrung befunden. Wir müssen eben akzeptieren, dass sich die Natur so verhält wie sie es tut und nicht wie wir meinen, dass sie sich verhalten müsste.

    • Hmm. Also ich nenne es “aufspalten” wenn ich vorher eine WF mit einem klaren Maximum habe und hinterher eine mit zwei klaren und räumlich getrennten. So wie ich auch sagen würden, dass sich eine Wasserwelle aufspaltet, die auf den Pfeiler einer Brücke trifft.

      Und ansonsten gibst du einen der Standpunkte wieder, die ich beschrieben habe – ist ja o.k., aber es ist eben nicht der einzig mögliche.

  31. Sehr geehrter Herr Bäker,
    den folgenden Beitrag finden man auch in einem anderen Blog, vermutlich zu kompliziert.
    Es würde mich interessieren, wie Sie als Physiker darüber denken.
    =
    Zum besseren Verständnis, nochmal die Formel: E= (mp)^2, bzw. E = w^2:
    a) m = t > ein Raum-Zeit-Quant, bzw. > String mit den Werten L (Länge) = Phi/3 und U (Umfang) = Phi, ein fester Wert. Es handelt sich um eine Energie-Teilchenwelle. Diese t-Quanten erfüllen das ganze Universum und verbreiten sich bei ständigem Nachschub in alle 4 Dimensionen (andere Bezeichnung für Äther). Die Zeit wächst also mit.
    b) p = Impulse > eine erforderliche Anzahl für die Berechnung der Wegstrecke > w. Bei unterschiedlicher Dauer (ähnlich Morsezeichen) sogar Träger von Informationen.
    c) w = (mp) > ist die Verbindung von t-Quant und Impulsenergie, eine lineare Energie. Über die Herkunft dieser t-Quanten und den Begriff
    – – “Raum-Zeit“ habe ich Artikel, wie:
    – – http://www.4-e-inigkeit.info/Hintergrundstrahlung.html
    – – http://www.4-e-inigkeit.info/Raum-Zeit.htm
    – – ins Internet gestellt. Lt. dem Homepage-Center werden Artikel aus meiner Homepage auf allen Kontinenten gelesen.
    d) E = w^2 > geschieht innerhalb des Universums und ist der Wert für die lineare Energie, berechnet sozusagen für hin und zurück, ähnlich wie in der Mechanik bei einer gedrückten Feder.
    e) 1/ (E/10) > bedeutet die Änderung einer linearen Energie in eine kreisförmige Energie,
    die s. g. Kopplungs-Energie, gespeichert in 2 t-Quanten mit je einer Eigendrehung (eins davon komplementär) und mit den entsprechenden Spin-Vektoren +1 und -1. Sieht aus, wie eine Endlosschleife und steht stellvertretend für die permanent zunehmende “Dunkle Energie“.
    Diese Energie-t-Quanten-Pärchen bringen (dank der Kopplungs-Energie) auf dem Weg durch das Universum (aufgrund eines äußeren Impulses) 2 weitere, vorhandene t-Quanten in eine komplementäre Eigendrehung mit Spin +1 u. -1 > vergleichbar mit dem Plankschen Wirkungsquantum.
    Auf die dieselbe Weise geht es weiter zum Lichtquant. Dieses besteht somit aus 6 t-Quanten und hat sogar eine kleine Masse, nämlich:
    1eV = 1,77070642*10^-16 Energie-Masse-Gramm.
    Aus diesem Grund kann man Lichtquanten auch als “Dunkle Materie“ bezeichnen.
    Wegen der Ablenkung durch viele Gravitationsfelder im Universum würde es von einem weit entfernten Stern auf sehr viele krummen Wege (gestaucht oder beschleunigt) das menschliche Auge erreichen, oder auch nicht, das Universum wäre auch des Nachts hell erleuchtet.
    Deswegen kann der Transport logischerweise nur über die Energie-t-Quanten-Pärchen erfolgen.
    – Seltsam ist: Ein Auto hat einen Konstrukteur, ein Haus einen Architekten, das genial erschaffene Universum hat was? Es darf keinen Schöpfer haben, der Mensch ist doch das Maß aller Dinge, oder? Ja, das stimmt, gilt aber nur für eine Person:– Bei einem Luftballon muss man von außen Luft hineinpusten, will man eine Kanne heißen Kaffee haben, muss von außen Energie zugeführt werden, und wenn das Universum expandiert, ist das eben so, ist doch logo.
    Würde kein Nachschub von außen kommen, gäbe es schon lange kein Universum mehr, denn die Gravitationskraft (Konstante) ist größer als das Planksche Wirkungsquantum. Hierzu gibt es auch eine Grafik “Gedankenexperiment zur Gravitation . . .“ im Hauptartikel: EsN-Recherche.htm.
    Abschließend:
    Die festgeschriebenen Werte > LG = c-konstant und E = mc^2 sind für meinen Bildungsstand zu hoch, daher meine persönliche Theorie aufgrund von Forschungen vorangegangener Generationen, ergänzt und neu formuliert. Sie ändert nichts an den physikalischen Vorgängen, macht sie allerdings für mich berechenbarer. Der Unterschied:
    Der Zahlenwert > Phi/3 bekam eine unsichtbare Gestalt, eine konstante Größe. Meine String-Theorie.
    W. Bülten.

  32. Herr van Hees, Herr Bäker,
    zur Erinnerung und zur Diskussion…

    Albert Einstein schrieb u.a. zur Quantenmechanik…
    …[1] “Die ψ-Funktion beschreibt überhaupt nicht einen Zustand, der dem einzelnen System zukommen könnte; sie bezieht sich vielmehr auf viele Systeme, eine »System-Gesamtheit« im Sinn der statistischen Mechanik. Wenn die ψ-Funktion abgesehen von besonderen Fällen, nur statistische Aussagen über meßbare Größen liefert, so liegt dies also nicht nur daran, daß der Vorgang der Messung unbekannte, nur statistisch erfassbare Elemente einführt, sondern eben daran, daß die ψ-Funktion überhaupt nicht den Zustand eines Einzelsystems beschreibt. Die Schrödinger-Gleichung bestimmt die zeitlichen Änderungen, welche die System-Gesamtheit erfährt, sei es ohne, sei es mit äußeren Einwirkungen auf das Einzelsystem.“…

    …[2] “die ψ-Funktion ist als Beschreibung nicht eines Einzelsystems, sondern einer Systemgemeinschaft aufzufassen. Roh ausgesprochen lautet dies Ergebnis: Im Rahmen der statistischen Interpretation gibt es keine vollständige Beschreibung des Einzelsystems. Vorsichtig kann man so sagen: Der Versuch, die quantentheoretische Beschreibung der individuellen Systeme aufzufassen, führt zu unnatürlichen theoretischen Interpretationen, die sofort unnötig werden, wenn man die Auffassung akzeptiert, daß die Beschreibung sich auf die Systemgesamtheit und nicht auf das Einzelsystem bezieht. Es wird dann der ganze Eiertanz zur Vermeidung des ‘Physikalisch-Realen’ überflüssig. Es gibt jedoch einen einfachen physiologischen Grund dafür, warum diese naheliegende Interpretation vermieden wird. Wenn nämlich die statistische Quantentheorie das Einzelsystem (und seinen zeitlichen Ablauf) nicht vollständig zu beschreiben vorgibt, dann erscheint es unvermeidlich, anderweitig nach einer vollständigen Beschreibung des Einzelsystems zu suchen, dabei wäre von vornherein klar, daß die Elemente einer solchen Beschreibung innerhalb des Begriffsschemas der statistischen Quantentheorie nicht enthalten wären. Damit würde man zugeben, daß dieses Schema im Prinzip nicht als Basis der theoretischen Physik dienen könne.”…
    [1] A. Einstein, Qut of my later years. Phil Lib. New York 1950 Seite 97 und 98 [2] A. Einstein, Qut of my later years. Phil Lib. New York 1950 Seite 498

    Sowohl die QM als auch Quantenfeldtheorien (QFTn) im Allgemeinen sind nichts weiter als Denkmodelle. Einsteins Einwände sind heute noch genauso aktuell, wie in den QM-Anfängen.

    Realphysikalisch betrachtet gibt es bereits an der QM-Basis erhebliche epistemologische Fragestellungen, die sich auf die Phänomenologie der Vorgänge beziehen.
    Ein Beispiel: Die Berechnung von Grundzustandsenergien ist weder quantenmechanisch noch quantenelektrodynamisch begründet. Da ein signifikant maßgebender Anteil von dem Verhältnis der wechselwirkenden Massen bestimmt wird. Es gibt weder QM und schon gar nicht QED basierend die Möglichkeit die reduzierte Masse mred = mA / (1 + mA/mB) quantenfeld-phänomenologisch einzuführen. Die reduzierte Masse ist – ob man es wahr haben will oder nicht – im Rahmen der Standardphysik historisch aus der „Newtonschen Himmelsmechanik“ abgeleitet. Das bedeutet im Klartext, dass im Sinne atomarer Wechselwirkungen, diese weder QM noch QED begründet sind. Auch das Gleichsetzen einer elektrischen Zentripetalkraft mit einer masse-abhängigen Zentrifugalkraft ist zwar mathematisch kein Problem, aber im Rahmen der hiesigen Physik phänomenologisch unbegründet. Des Weiteren: Unabhängig von den Massen der Ladungsträger „erleiden“ zwei betragsmäßig gleiche Ladungen keine Massen-Verschiebung, da die gravitative Wechselwirkung (exemplarisch Proton-Elektron) um ~ 40 Zehnerpotenzen kleiner ist. Das verwendete suggestive Modell ist offensichtlich phänomenologisch unbegründet. Die Frage, wie wechselwirkt eine Masse mit einer Ladung, bleibt unbeantwortet. Nun darauf zu verweisen, dass im Rahmen der QM respektive Quantenfeldtheorien diskrete Objekte, die eine Masse und eine elektrische Ladung besitzen, mathematisch als Wellenfunktionen beschrieben werden können, löst erkenntnistheoretisch nicht das Problem der fehlenden Phänomenologie. Der Term der reduzierten Masse bleibt als notwendiges Berechnungsobjekt für Energie(eigen)werte der QM und QED fern. Diesen Term stillschweigend in den Hamilton-Operator “unterzubringen” ist praktisch nachvollziehbar aber anschaulich sowie theoretisch vollkommen unbegründet, da es die dazu notwendigen diskreten Theorieobjekte in der QM/QFT gar nicht gibt.

  33. @Freyling
    Sie schreiben von Phänomenologie und meinen damit Phänomenalität und phänomenale Beobachtungen. Die Phänomenologie bedeutet die Lehre von den Phänomenen und ist eine Strömung der Philosophie des 20. Jhdts (Husserl). Es ist so falsch wie die Rede von psychologischen Störungen, wenn psychische Störungen gemeint sind.

    Alles was wir beobachten sind Phänomene. Wir haben keinen unmittelbaren Zugang zur fiktiven “Realität” der Welt. Deshalb beruht jede Erkenntnis der Welt und jede Lehre auf Interpretation. Einen Zugang zur realen Welt bietet die Tatsache, dass die biotische Materie des menschlichen Körpers auch physikalische Materie ist und daher mit der physikalischen Welt selber unmittelbar interagiert. Die epistemische Selbstbezüglichkeit und Abgeschlossenheit des menschlichen Intellekts erschwert die Möglichkeit zu objektiver Erkenntnis. Ideosynkratische Theorien sind daher wenig nutzbringend oder erfolgreich.

    • Anton Reutlinger,
      ich verwende den Begriff Phänomenologie respektive phänomenologisch genauso, wie man diese für die Beschreibung von Theorieobjekten in physikalischen Denkmodellen verwenden sollte.

      Ihre weiteren Ausführungen nach …” Alles was wir beobachten sind Phänomene…” haben wenig bis nichts mit der vorliegenden Denkmodell-Thematik zu tun.

      Am Rande bemerkt: Der von Ihnen “eingeführte” Begriff »phänomenale Beobachtungen« ist bezüglich des heutigen Sprachgebrauches bezogen auf die methodische Vorgehensweise und Terminologie physikalischer Denkmodelle stark irreführend. Da phänomenal als »bemerkenswert auffällig« verstanden wird. Hier ist jedoch nichts »bemerkenswert auffällig«, sondern einfach “nur” phänomenologisch oder auch nicht.

      Die Mehrdeutigkeit diverser Begriffe lässt sich nicht (beispielhaft durch Ihre Bemerkung zur Phänomenologie) auf eine Disziplin reduzieren, nur weil Ihnen das, aus welchen Gründen auch immer, gefällt.

      Das eine Anschauung, Analogie oder Assoziation, wie man es auch immer nennen mag, stets einer subjektiven, reduzierten Sicht (Phänomenologie) entspricht, steht außer Frage. Die Frage ist stets, wie nützlich ist eine phänomenologische Betrachtung? Wie notwendig ist diese für eine Berechnung?

      Ein Beispiel zum Thema QM
      Äußerst interessant ist die Tatsache, das die Arnold Sommerfeldsche Erweiterung des Bohrschen-Atommodells ohne Spinpostulat korrekt die Feinstruktur des Wasserstoff-Atoms beschreibt. Sommerfeld führte relativistische, Keplersche Ellipsenbahnen für das im Bohr-Modell radialsymmetrisch kreisende Elektron ein, bezog sich auf Kugelkoordinaten und quantisierte diese unabhängig voneinander.

      Sommerfeld erreichte also durch einen konkreten mathematischen Prozess, hier der Einführung von Kugelkoordinaten ein Ergebnis. Ausgehend von dem phänomenologischen Bild eines auf ellipsenbahnen kreisenden Elektrons folgte eine Phänomenologie befreite, rein mathematische Ergebnisfindung.

      Dieses Beispiel verdeutlicht ein grundsätzliches Anschauungsproblem. Die QM und weiterführend Quantenfeldtheorien, QCD, SM sind Realobjekt- und Dimensions-los.

      Siehe exemplarisch: Der mathematische Ansatz des Standardmodells der Teilchenphysik (SM), ausgehend von nulldimensionalen, masselosen Objekten liefert offensichtlich keine Anbindung an die wahrnehmbare physikalische Realität in der Masse und Ausdehnung Fundamentaleigenschaften darstellen. Das SM zielt “nur” darauf ab, Materie-Entstehung und Wechselwirkungen durch rein abstrakte mathematische Symmetrien (Eichsymmetrien mit ihren Eichgruppen) zu erfassen.

      Das Elektron wird als strukturlos postuliert. Das Proton als asymmetrisch substrukturiert “verstanden”.

      Wie weit sich mit diesen “Ansichten” die Standardmodellphysik von wesentlichen Fragestellungen und rational logischen Aspekten entfernt hat, verdeutlichen folgende Beispiele.

      Der Radius eines postuliert asymmetrisch substrukturierten, ladungsfragmentierten Objektes (z.B. Proton als einer der beiden wichtigsten Vertreter der realen Welt) ist eine phänomenologische Unmöglichkeit. Da macht es auch keinen Unterschied ob dieser theoriebeladen als elektrische oder magnetische Größe definiert wird.

      Eine zentrale erkenntnistheoretische Frage der Physik lautet, warum ist das Masseverhältnis von Proton zu Elektron so, wie es ist? Diese Frage ist im Rahmen des Standardmodells sinnleer. Da das Elektron im SM als elementar(-strukturlos) angesehen wird. Ein Vergleich von einem strukturlosen mit einem substrukturierten Objekt (Proton) ist – gleichgültig wie die Substrukturierung zustande kommt (bereits rational logisch betrachtet) – “gegenstandslos”.

  34. @reutlinger 18.05. 13:23

    „Dass bei der Verschränkung eine physikalische Wirkung übertragen wird, ist keinesfalls sicher, sondern wahrscheinlich falsch, jedenfalls wird keine Information übertragen.“

    Auf keinen Fall wird hier Energie oder Masse übertragen. Nur eine Koordination der entfernten Orte findet hier statt, sofern sie denselben Zusammenbruch einer Wellenfunktion betreffen. Die RT ist hier also nicht zuständig, und sie wäre auch vollkommen ungeeignet, weil sie eben verschiedene Bezugssysteme erlaubt, die alle eine andere Gleichzeitigkeit implizieren müssen.

    „Aus der Übertragung einer physikalischen Wirkung folgt notwendig die Übertragung von Information.“

    Würde das denn die RT überhaupt verletzen? Solange keine Energie oder Materie bewegt wird, ist diese doch nicht zuständig. Auch ein entfernt koordinierter Zusammenbruch bewegt ja keine Masse oder Energie zwischen den Orten. Es geht ja nur um Koordination im Sinne von Ordnung.

    „Die Hintergrundstrahlung taugt so wenig als Bezugssystem wie der leere Weltraum.“

    Sie taugt aber zur Definition eines einzigen kosmischen Bezugssystems. Wenn wir dieses für die Koordination der Wellenfunktionen brauchen, dann ist dieses sogar das einzig Mögliche. Nur innerhalb dessen ist eine absolute Gleichzeitigkeit gegeben.

    Es geht in der Praxis auch weniger um einzelne Photonen oder Elektronen, sondern um eine hochkomplexe Biochemie, die in sich koordiniert ist. Und die dafür dann eben eine ordentliche Gleichzeitigkeit braucht. Relevant wird dies auch für unser Bewusstsein, dass eben auch in derselben Gleichzeitigkeit unterwegs ist, zusammen mit allen anderen Lebewesen und dem ganzen physikalischem Kosmos.

    Wir wären dann Zeitreisende, gemeinsam unterwegs innerhalb der Reise des Kosmos selbst durch die Zeiten. Eine absolute Gegenwart macht es möglich. Diese Art der Interpretation der Quantenwelten wäre nebenbei mit einem Panpsychismus ganz gut kompatibel scheint mir.

    Man kann es sicher auch anders sehen. So aber eben vielleicht auch.

    • Nur ein Hinweis zum Thema Hintergrundstrahlug als absolutes Bezugssystem:
      Das ist ein sogenantes mitbewegtes System, Das ist natürlich ein in gewisser Weise ausgezeichnetes System, die Wahl dieses Systems führt aber z.B. dazu, dass ein vollkommen leerer, expandierender Raum gekrümmt sein muss, bringt also auch seine Merkwürdigkeiten mit sich.

  35. @reutlinger 20.05. 12:50

    „Die epistemische Selbstbezüglichkeit und Abgeschlossenheit des menschlichen Intellekts erschwert die Möglichkeit zu objektiver Erkenntnis.“

    In der Tat, und doch ist sie die einzige Möglichkeit, auch objektive Erkenntnis zu finden. Wir können eben nur mit Wasser kochen. Und das am Ende doch auch mit Erfolg.

    • Tobias Jeckenburger,
      zu Ihrer Aussage …”auch objektive Erkenntnis zu finden“…

      Wie in einem vorherigen Kommentar erwähnt, eine aphoristische Bemerkung zum Thema Objektivität:

      Objektivität ist die Wahnvorstellung, Beobachtungen könnten ohne Beobachter gemacht werden.” Heinz von Foerster ( 1911 – 2002)

  36. @Martin Bäker 21.05. 08:56

    „Das ist natürlich ein in gewisser Weise ausgezeichnetes System, die Wahl dieses Systems führt aber z.B. dazu, dass ein vollkommen leerer, expandierender Raum gekrümmt sein muss, bringt also auch seine Merkwürdigkeiten mit sich.“

    Keine Frage, das Universum bleibt kompliziert. Aber wir hätten dann schon mal eine allgemeine Ordnung, in der alles schön nacheinander und in einem zeitlichem Bezug zueinander so ablaufen kann, dass Gleichzeitigkeiten allgemein verbindlich festzustellen sind.

    Die Frage, ob das vielleicht doch irgendwie messbar ist, dass sich die Koordination von Zusammenbrüchen von Wellenfunktionen an diesem Bezugssystem orientiert, ist mir immer noch unklar.

  37. @Freyling 21.05. 13:20

    „“Objektivität ist die Wahnvorstellung, Beobachtungen könnten ohne Beobachter gemacht werden.” Heinz von Foerster ( 1911 – 2002)“

    Und doch erfassen wir genug von der objektiven Wirklichkeit, um z.B. erfolgreich Auto zu fahren. Es braucht einiges an Übung, und klappt auch nicht immer unfallfrei.

    Die Quantenwelten zu verstehen, da sind wir offenbar noch nicht mit fertig. Aber wir arbeiten wenigstens dran.

    Die objektive Wirklichkeit ist nicht das erste, das wir entdecken. Zunächst finden wir nur Phänomene, es braucht noch ein paar Schritte weiter, um wirklich Vorstellungen von dem zu entwickeln, was tatsächlich da draußen vor sich geht.

    Und auf diesem Weg verfallen wir immer wieder Irrtümern, insbesondere finden wir Grenzen der Theorien, Einschränkungen in der Gültigkeit und neue Phänomene, die eben noch nicht richtig erfasst worden sind.

    Ob wir je damit fertig werden, das mag man bezweifeln. Aber ich meine, dass es eine definitive Wirklichkeit gibt, die vollständig erfasst werden kann. Auch wenn wir hier noch einen langen Weg vor uns haben, der wohl nicht mal in Jahrhunderten gerechnet werden kann.

    Eine gewisse Selbstgefälligkeit der Wissenschaft mag man kritisieren. Öfter wird der Eindruck gemacht, man kennt schon fast alles, und in 15 Jahren hat man die wichtigsten noch offenen Fragen auch beantwortet. Das ist dann aber schlichtweg der praktische Horizont des aktiven Forschers. Nicht der Zustand der wirklichen Kenntnis von der ganzen Wirklichkeit.

  38. @Tobias Jeckenburger etc.

    Als ich vor mehr als 35 Jahren damit anfing, mich primär aus erkenntnistheoretischer Sicht mit den Zusammenhängen der Quantenmechanik zu beschäftigen hatte ich schon sehr früh eine bestimmte Intuition, die bis heute ihre Gültigkeit behalten hat, und die laufend neu bestätigt wird:
    Dass wir als Menschen nämlich KEINESWEGS ganz selbstverständlich davon ausgehen können, dass wir, wenn mal genug Zeit ins Land gegangen ist, und wir genug Geld und Forscherehrgeiz investiert haben, auf rein physikalischer, stofflicher, materieller Ebene herausfinden können, ‘was die Welt im Innersten zusammenhält’.
    Im Gegenteil spricht eigentlich ALLES dafür, dass diese Annahme eigentlich völliger Quatsch, totale Hybris – und letztlich vor allem der Fantasielosigkeit und permanenten Selbstüberschätzung der Naturwissenschaften allgemein, und ihrer Protagonisten speziell und persönlich geschuldet ist!
    Ja, wir haben ‘viel’ erreicht als ‘Physiker’, und haben der Natur erstaunliche Erkenntnisse entlockt – das hört man immer wieder. Allerdings fehlt ‘uns’ völlig die Demut anzuerkennen, dass dieses ‘VIEL’ ein hochgradig subjektiver und letztlich inhaltsleerer Terminus ist, solang man nicht weiss, was ‘ALLES’ wäre, was es zu wissen und zu verstehen gilt. Wissen wir heute, im März des Jahres 2023 10% vom ‘überhaupt Wissbaren’? Sind es 50%? Oder eher 99%, wie manche Jubelprister der Physiker Gemeinde scheinbar denken, die immer glauben ausgerechnet zu ihren Lebzeiten würde plötzlich die allumfassliche Weisheit in die Menschenwelt einziehen, und es würde nur noch ein spezielles ‘Teilchen’ im Zoo fehlen, dann würden wir völlig klar sehen.

    Das ist zwar ein anderes Thema, aber diese lächerliche Hybris bildet sich ja leider in so gut wie allen akademischen Bereichen in der einen oder anderen Form ab: gerade werden selbst TOP-Leute der ‘Künstlichen Intelligenz’ Forschung nicht müde, öffentlich zu betonen, dass KIs wie ChatGPT etc. natürlich KEINESFALLS Bewusstsein entwickeln können und deshalb auch nicht als autonome Entitäten den Regeln der Ethik unterliegen etc. etc. Und das obwohl jeder, der sich einigermassen auf dem Feld der Bewusstseinsforschung ehrlich macht, zugibt, dass wir letztlich noch so gut wie NICHTS darüber wissen, was ‘Bewusstsein’ überhaupt ist und allein schon die gröbsten Modelle und Hypothesen hier meilenweit auseinanderliegen. Solche Widersprüche zwischen Behauptungen und Ansprüchen einerseits, und den vorliegenden Fakten andererseits gibt es überall, und es kommt nur drauf an, worauf man sich als Forscher konzentriert, auf das – realistisch betrachtet wenige definitiv schon Gewusste, oder das sehr wahrscheinlich überwiegend noch, oder eben dauerhaft Unbekannte, das eben keine Aussicht auf Ruhm, Ehre Geld oder den Nobelpreis bereit hält. Sondern nur das, was man früher mal ‘Weisheit’ nannte.

    Nein, es gibt schon Gründe, weshalb a) der unerfahrenere bzw. wenig(er) intellektuelle Physiker meint, seine/unsere Erkenntnisfähigkeit unbedingt ausschliesslich jenseits der Philosophie bzw. Metaphysik zu Anwendung bringen zu müssen, während die wirklich ‘grossen’ Physiker früher oder später alle auch Metaphysiker waren und wurden, und b) weshalb sich gerade Naturwissenschaftler typischerweise mit Händen und Füßen gegen jegliche Art Wissen und Erfahrung jenseits von Zahlenhuberei und Mathematik wehren, statt so schlau zu sein, hier über den Horizont zu schauen, und die verschiedenen Herangehensweisen wenigstens als komplementär anzuerkennen.

    Was unserem akademischen Betrieb und seinen Akteuren notorisch fehlt ist, die Weisheit zu erkennen, dass es nicht reicht immer nur zu BEHAUPTEN, dass experimentelle naturwissenschaftliche Erkenntnis grundsätzlich vorläufig ist, sondern anzuerkennen, dass sie auch grundsätzlich BESCHRÄNKT, und die einzige wirklich unbeschränkte Ressource in unserem Universum die menschliche Selbstüberschätzung ist. Nach meiner Auffassung und mit zunehmender Lebenserfahrung ist für mich eines ganz klar geworden: das erste und WICHTIGSTE, was man in einem naturwissenschaftlichen Studium lernen sollte, ist dass ‘wir’ definitionsgemäss nicht alles wissen KÖNNEN, und auch nicht alles wissen MÜSSEN. Und es der Welt und uns darin sehr wahrscheinlich mittel bis langfristig sehr viel besser gehen würde, wenn wir hier nicht die ganze Zeit auf ‘dicke Hose’ machen, und uns weniger um permanenten Wissenszuwachs, sondern mehr um die sinnvolle, vorausschauende und vielleicht auch bewusst beschränkte, um nicht zu sagen demütige, d.h. nicht schon absehbar schädliche Anwendung des vorhandenen Wissens kümmern würden.

    Wie viele Fehlleistungen muss sich die akademische Zunft eigentlich noch leisten, bevor hier mal ein kleines bisschen Bescheidenheit einzieht? Wo waren – um nur EIN Beispiel von Hunderten zu nennen, vor einigen Jahrzehnten die ‘Experten’ des Wasserwesens, die evtl. darauf hingewiesen hätten, dass es doch vielleicht keine so gute Idee ist, Wasserläufe massenhaft zu begradigen, in Beton einzuhegen und Überflutungsflächen trocken zu legen – weil das vielleicht kurzfristig irgendwelche Bequemlichkeiten, finanziellen Gewinne und Bauland etc. einbringt – uns und unserer Eingebundenheit in natürliche Prozesse und Zusammenhänge aber früher oder später massiv auf die Füße fallen wird? Gab es diese ‘Experten’ damals nicht – oder hat nur keiner auf sie gehört?

    Was wir ganz sicher nicht brauchen ist noch MEHR Wissen, das noch schneller ‘auf Halde’ oder nur zum Benefit von ‘Investoren’, die die längerfristigen Auswirkungen ihres Handelns auf Dritte grundsätzlich nicht interessiert, produziert wird. Punkt.

  39. Hendrik van Hees schrieb (18.05.2023, 18:14 Uhr):
    > […] relativistische Quantentheorie […] schon im Ansatz so konstruiert, daß es keine überlichtschnelle Signalausbreitung geben kann, […]

    Anhand der relativistisch relevanten Bedeutung von “Licht(-ausbreitung im Vakuum)” als “(Ausbreitung einer) Signalfront” ist in diesem Zusammenhang “überlichtschnelle Signalausbreitung” grundsätzlich und von vornherein absurd und ausgeschlossen.

    Ob sich wohl eine (systematische) Übersicht finden lässt, welche auf diesem Ansatz beruhenden, weitergehenden Konstruktionen überhaupt denkbar sind ?

    > […] Bell-Tests […] wobei man verschränkte Photonenpaare präparieren kann, […] bzgl. der Polarisation in einem sog. Singletzustand […]
    > Man [muss] beachten, dass die Polarisationsverschränkung bei der Erzeugung des Photonenpaars bereits vorliegt.

    Beispiele für verschränkte Zustände (wenn auch Elektronen betreffend, anstatt Photonen) sind hier skizziert; und zwar hinsichtlich der (zwei verschiedenen) Basiszustände »Orientierung des Spin längs einer bestimmten Achse«.

    Wie lässt sich überhaupt experimentell unterscheiden, ob ein gegebenes, derart verschränktes Paar von Elektronen, jeweils als Singulett-Zustand präpariert gewesen wäre, und nicht (z.B.) als der Triplett-Zustand mit (dem selben Wert) Null für den “Spin längs dieser Achse” ?

    Und entsprechend betreffend Photonen-Paare:
    Hinsichtlich welcher (zwei verschiedener) Basiszustände wären diese jeweils “verschränkt präpariert” ?, und
    Wäre garantiert ausschließlich der entsprechender Singulett-Zustand präpariert ?

    > Dieser Zustand impliziert, daß die Polarisationen der Einzelphotonen maximal unbestimmt sind, d.h. die Einzelphotonen sind ideal unpolarisiert.

    Das trifft doch offenbar sowohl auf “den” Singulett-Zustand als auch (z.B.) auf den beschriebenen Triplett-Zustand zu.

    > Man kann nun die Polarisation der Einzelphotonen an sehr weit entfernten Orten in Koinzidenz bei beliebiger Einstellung der Polarisatoren messen, […] Registrierung der Photonen an den beiden Meßstellen (“Detektorklicks”) […]

    In jedem gültigen Versuch soll jedes der beiden Photonen “an der jeweiligen Messstelle” bzw. “am jeweiligen Detektorsystem” registriert werden; so dass “letztlich jeweils ein Klick in” genau einem Detektor(-Element) des betreffenden Detektorsystems wahrgenommen und gezählt werden kann.

    Lässt sich aus einem einzelnen solchen “Klick” auf “die Polarisation” des somit registrierten Photons schließen ?

    > Die durch die Verschränkung beschriebenen starken Korrelationen zwischen den Meßresultaten,

    Unmittelbare Korrelationen bestehen zwischen den Wahrnehmungen der voneinander getrennten (und jedenfalls unterscheidbaren) Detektorsysteme, also jeweils “welche Detektor-Elemente klickten im selben Versuch”, und “wie oft, im Verhältnis zur gesamten Anzahl auszuwertender gültiger Versuche”; symbolisch:

    (Sum_{ t }[ #(A^j B^p)_t ]) / (Sum_{ t }[ 1 ])

    für die Klick-Korrelation von Detektor-Element A^j des Detektorsystems A und Detektor-Element B^p des Detektorsystems B, hinsichtlich der Versuchsmenge { t };
    wobei # den Wert 1 für korrelierte Klicks im betreffenden Versuch symbolisiert, und ansonsten den Wert 0.

    Daraus abgeleitete Größen bzw. auf die auszuwertende Versuchsmenge bezogene Bewertungen wie insbesondere
    ArcCos[ (Sum_{ t }[ #(A^j B^p)_t ]) / (Sum_{ t }[ 1 ]) ]

    könnten helfen

    – die Bedeutung des Begriffes “Einstellung” (der beiden Detektorsysteme einzeln, oder — womöglich insbesondere– in Beziehung bestimmter Paare von Detektor-Elementen zueinander) zu erläutern, und

    – einen Zusammenhang zu den o.g. Basiszuständen herzustellen, da die Korrelation “durch die Verschränkung beschrieben” sein soll.

    > wie sie die QED vorhersagt

    Sofern es (“nur”) um die Definition bzw. Erläuterung von Begriffen und Messgrößen geht, wäre besser von “Festsetzungen (im Rahmen einer Theorie)” die Rede.
    Vorhersagen betreffen dagegen bestimmte (Mess-)Werte, die jeweils aus einem umfassenderen Wertebereich (einer definierten, festgesetzten Messgröße) z.B. durch bestimmte Modell-Annahmen ausgewählt wurden.

  40. @Belzagor 22.05. 09:52

    „Allerdings fehlt ‘uns’ völlig die Demut anzuerkennen, dass dieses ‘VIEL’ ein hochgradig subjektiver und letztlich inhaltsleerer Terminus ist, solang man nicht weiss, was ‘ALLES’ wäre, was es zu wissen und zu verstehen gilt.“

    Schwer einzuschätzen sind offenbar Erkenntnisse, die man noch nicht kennt. Einfaches Beispiel sind hier Spirituelle Erfahrungen, die Geisteswelten nahe legen. Vielleicht sind das eigene, kaum erfassbare Welten, oder sie sind recht einfach auch in die derzeit bekannte Physik zu integrieren.

    „Wissen wir heute, im März des Jahres 2023 10% vom ‘überhaupt Wissbaren’? Sind es 50%? Oder eher 99%, wie manche Jubelprister der Physiker Gemeinde scheinbar denken…“

    Was meint man hier mit Wissen, inwieweit ist dies mengenmäßig abzumessen? Wenn etwa ein moderner Erdbeobachtungsattellit die Temperatur der Erdoberfläche auf Meter genau misst und als Datenbank zur Verfügung stellt. Oder wie das Gaia-Weltraumteleskop nach und nach ziemlich automatisch die Bahndaten und Eigenschaften von Milliarden Sternen in dieser Galaxis vermisst.

    Wenn wir die gesammelten Daten als Wissen bemessen, dann verdoppelt sich derzeit das Wissen alle 2 oder 3 Jahre. Richtig qualitative Neuigkeiten sind dagegen nicht so reichlich. Und eben vom Wesen her öfter unverhofft und überraschend. Aber was fehlt uns hier noch, was ist klar, was wir noch wissen müssten – und was davon ist wirklich menschenunmöglich?

    Wie versteht man etwas als unverständlich? Müssen wir alles, was nicht mehr menschenmöglich ist, ausklammern – oder können wir gar nichts von dem wissen, was wir nicht verstehen. Und irren einfach umher und basteln die ganze Zeit an Nebenbaustellen herum, ohne zu wissen, dass wir sowieso zu dämlich sind, das Wesentliche zu erfassen.

    Ich bin hier gnadenloser Optimist. Kann mich aber völlig irren.

    Derweil es eine sehr gute Idee ist, erstmal das Bekannte konsequenter im Sinne von wirklich vernünftiger Technik zu nutzen, die die Welt auch braucht.

  41. Belzagor,
    Als „Freund“ von Klarnamen kann ich mit »Belzagor« gar nichts anfangen. Mein „real(physikalisches) Gegenkonzept“ sieht so aus: Wer es wissen will, findet unter dem Namen Dirk Freyling zu diversen Themen Online-Informationen zu meiner Person, Webseiten, Gastartikel,… wer es nicht wissen will, braucht ja nicht zu „googeln“. Mein Name hier beinhaltet bereits einen Link zu meinen Ausführungen zum Thema physikalischer Denkmodelle. Wer nichts darüber wissen will, „klickt“ nicht.

    Wie auch immer, was will mir/uns »Belzagor« nun „sagen“?
    Zum Verständnis meiner Frage: Ansprüche an »erkenntnistheoretische Verbindlichkeiten« müssen so hoch wie möglich sein. Es geht aber nicht um die sinnlose Frage, was (physikalische) Wahrheit ist, denn ein Denkmodell ist eben nur ein Denkmodell. Es geht aber sehr wohl um die ehrliche Frage, inwieweit ein gegenwärtiges Modell, beispielsweise zur Materiebildung, minimalistisch ist und zugleich eindeutige Lösungen liefert. Diese Frage ist stets beantwortbar. Ein Denkmodell ohne Mathematik ist ein philosophisches Denkmodell. Ein Denkmodell „aus“ Mathematik ist kein physikalisches Denkmodell. Mathematik kann nicht zwischen Staub und Staubsauger unterscheiden. In einem allgemein verständlichen Denkmodell ist Mathematik „nur“ Mittel zum Zweck. Nichts weiter als ein plausibilitäts-resultierendes, praktisches Ordnungs- und Formalisierungsinstrument. In jedem Fall gibt es jedoch keinen Grund metaphysisch zu werden, wenn man Realphysik betreibt. Alle Diskussionen an denen ich mich beteiligte oder denen ich folgte, ausgehend von Leuten die Metaphysik ins Spiel brachten, endeten in Beliebigkeit seitens der „metaphysisch Denkenden“. Das ist keine große Überraschung, da nicht formalisierbare Betrachtungen grundsätzlich auch keine Voraussagefähigkeit besitzen. Selbst der Begriff Metaphysik ist mehr als vage und wird von Physikinteressierten und da insbesondere von Philosophen „divers“ interpretiert.

    Zur Erinnerung: Eine physikalische Gleichung besteht aus maßgebenden Größen (Ladung, Masse, Radius,…), möglicherweise Naturkonstanten, Koeffizienten und Rechenvorschriften. Der Sinn einer physikalischen Gleichung besteht darin, in Abhängigkeit der vorkommenden Gleichungsbestandteile, eine qualitative und quantitative Aussage zu treffen. Letztendlich entscheidend für die Qualität eines Denkmodells sind Anschaulichkeit, Konsistenz, Einfachheit und “Nähe zum Meßwert”. Denkmodelle müssen absolut begriffstransformierbar sein, um eine epistemologische Bedeutung zu erlangen. Eine mathematische Gleichung, die sich nicht außerhalb der Mathematik anschaulich vermitteln lässt, ist im Rahmen eines physikalischen Denkmodells stets eine erkenntnistheoretische Nullnummer. Insofern ist eine kritische Interpretation der Quantenmechanik naheliegender als eine befürwortende. Es macht wenig Sinn, die an sich schon phänomenologieferne QM zusätzlich mit „Metaphysik“ zu belasten.
    Die Ironie ist hier, wenn man so will, dass in der theoretischen Weiterentwicklung der QM sprich dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik (SM) bereits „massig“ Metaphysik steckt.

    Denn: Quarks sind keine Teilchen, weder im phänomenologischen noch im quantentheoretischen Sinne, da sie nicht als isolierbare Partikel bzw. Zustände auftreten. Die physikalischen Teilchen andererseits sind als gebundene Zustände aus Quarks zusammengesetzt zu denken. Den elementaren Größen der Quantenfeld-Theorie entsprechen keine physikalischen Objekte. Also die gewünschten, verschiedenen Arten von postulierten Elementarteilchen im SM unterscheiden sich durch die Quantenzahlen dynamischer Eigenschaften wie Ladung oder Isospin. Einige sind per Postulat masselos, andere nicht. Elektronen sind theoriegewünscht zum Masse- und Ladungspunkt verarmt. Einige andere sollten masselos sein, wie Neutrinos, sind es dann aber doch nicht. Auftretende mathematische Theoriefragmente, wie z.B. “5 Phasen” bei der CKM-Matrix werden einfach verworfen, da diese ergebnisorientiert nicht “passen”. Wie auch immer, quantisierte Eigenschaften werden durch innere Symmetrien charakterisiert und haben nichts mehr mit Eigenschaften im üblichen Sinne gemeinsam, die als den Dingen inhärente physische Qualitäten aufgefasst werden können. Der Isospin der Nukleonen oder die »Farbe« der Quarks drücken überhaupt keine Qualitäten in diesem Sinne mehr aus, sondern nur noch beliebig festgelegte Basiszustände beziehungsweise Richtungen in einem abstrakten Raum, die durch Symmetrietransformationen aufeinander bezogen werden. Nahezu alle bisher bekannten Symbolsysteme werden zitiert. Mal sind es die Farben (rot, blau, grün), mal Buchstaben (u, d, s, c, b, t), mal symbolische Eigenschaften (strange, charm, beauty,…), als Begriff kommen auch noch die Aromen hinzu, für eine noch unterhalb der Quarks liegende Struktur wurden die Bezeichnungen ‘tohu’ und ‘wabohu’ aus der Schöpfungsgeschichte im Alten Testament vorgeschlagen…

  42. @Dirk Freyling

    “Die Ironie ist hier, wenn man so will, dass in der theoretischen Weiterentwicklung der QM sprich dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik (SM) bereits „massig“ Metaphysik steckt.”

    Nein, das ist kein Ironie, sondern überhaupt der Kernpunkt der ganzen Thematik; deshalb hatte ich ja auch geschrieben, dass wirklich ‘grosse’ Physiker automatisch auch Metaphysiker waren/sind. Während das Gros des Physik-Fußvolks, das einfach nur in der Schule vor allem Streber, Punktesammler, Auswendiglerner und ‘Mathe-Könner’ war, und deshalb in die Physik gegangen ist, Zeit seines Lebens nie versteht, dass zum Mensch-Sein deutlich mehr gehört, als die Intelligenz zu haben, die ‘Dinge’ bis ins Kleinste zerlegen zu können (schon am ‘Zusammenbauen’ einfachster natürlicher Objekte scheitert es ja nach wie vor im grossen Stil – was aber den Biologen deutlich bewusster ist, als den Physikern).

    Ich sage immer: wenn es die QM nicht gäbe müsste man sie erfinden, weil sie aufs wunderbarste zeigt, dass der Erkenntniswert unseres aktuellen naturwissenschaftlichen Weltbilds wenn schon nicht endlich, dann auf jeden Fall asymptotisch ist – und es schon lange bevor die Kurve wirklich steil nach oben verschwindet, sinnvoll wäre, die Frage: ‘wie funktioniert es’ sehr viel enger mit der komplementären Sicht zu verknüpfen die lautet: ‘was BEDEUTET es’ (für uns, aus unserer menschlichen Perspektive – eine andere können wir definitionsgemäß nicht einnehmen).

    Der ‘Skandal’ der QM ist doch genau das: das die Fakten inzwischen klar auf dem Tisch liegen und experimentell bis auf die zigste Kommastelle immer wieder bestätigt werden – während gleichzeitig ihre INTERPRETATION nach wie vor nicht weniger strittig ist, als zu Zeiten von Einstein, Bohr, de Broglie usw. Und auch heute spielt der ‘human factor’, also die Frage, was beim aktuellen Wissenschaftsklima überhaupt gedacht werden DARF, damit keine Karrieren gefährdet sind und die Fördergelder fliessen, nicht weniger eine Rolle, als damals, als man David Bohm so mies behandelt hat.

    Ich bin Zeit meines Lebens gut damit gefahren, nicht unnötig Antagonismen und Unverträglichkeiten zu postulieren, wo Komplementarität die viele naheliegendere und sinnvollere Lösung wäre. Im Zuge von Rennaissance und Aufklärung war es zwar dringend nötig, den Aberglauben und das Primat der organisierten Religionen, das die Menscheit lang genug geplagt hatte, durch Logik und Sachlichkeit und die wissenschaftliche Methodik zu ersetzen. Aber wie so oft kann das Pendel auch ZU weit auf die andere Seite ausschlagen, und dass die moderne Naturwissenschaft sich notorisch um ‘Sinn-Fragen’ drückt (bzw. notgedrungen drücken muss) hat in der Zivilisation ein massives Vakuum geschaffen, das sie immer schlechter und mit aus meinert Sicht absehbar fatalem Ausgang durch Turbo-Kommerz & Turbo-Konsum ersetzt hat, der nirgendwo hin führen kann, als in den nihilistischen materialistischen Abgrund.

    Und NEIN: ich rede hier keinerlei billigen und beliebigen Bauchladen- und Schwurbel-Esoterik das Wort – kann aber nur jedem Empfehlen, sich in unserer Zeit mit Denkern wie z.B. den ehemaligen CERN Mitarbeiter Bernardo Kastrup zu beschäftigen, der exemplarisch zeigt, dass man das materialistische Weltbild fundamental kritisieren und in Frage stellen kann, ohne dabei in irgendwelche esoterischen Guru-Allüren abzudriften.

    P.S. der Verzicht auf Klarnamen ist primär meiner Einsicht geschuldet, dass ich als Zwerg auf den Schultern von Riesen stehe, und ich keinerlei Motivation oder Ehrgeiz habe, mich als Person irgendwie in den Vordergrund zu stellen. Wer ‘Bernardo Kastrup’ nicht mal googelt, solange sich hinter ‘Belzagor’ (vielleicht …) kein Prof. Dr. verbirgt, der schadet sich damit nur selbst 😉

    • Das, was Sie hier in diesem Kommentarbereich vortrugen, hatte Inhalt und Schwung, Kommentatorenfreund ‘Belzagor’, der Schreiber dieser Zeilen hat sich auch über Bernardo Kastrup und seine Sichten ein wenig informiert, kann als interessierter Laie Ihnen und Kastrup in einigen Punkten zustimmen, wenn auch nicht allgemein folgen.
      Hübsch wie auch das Bewusstsein versucht worden ist herauszunehmen bzw. durch “kosmisches Bewusstsein” zu ersetzen oder ergänzen, was auch im Umgang mit zeitgenössischer, redender AI eine Rolle spielt, bei der angeblichen Selbstüberschätzung der Naturwissenschaftler weiß der Schreiber dieser Zeilen nicht genau und beim wie gemeinten Ausbau der Erkenntnis ist er fröhlicher, es kommt massiv neues Wissen hinzu und es wird so auch ein wenig gefährlich, die Frage ob menschliche Erkenntnis begrenzt ist, ist ihm nicht wichtig.
      Vielen Dank Ihnen wie auch dem werten hiesigen Inhaltegeber für die Nachrichten.
      Mit freundlichen Grüßen
      Dr. Webbaer

    • Wenn man mit Bernado Kastrup anfängt, muß man konsequenterweise mit Jörg Wichmann
      und Harald Wallach weitermachen. Dieser 3er-Comic erheitert uns auf FreeWiki.
      Letztendlich ist die Homöopathie die alles entscheidende Interpretation der Quantenmechanik.
      / ironie aus /

      • @Herr ɟuǝs

        “Wenn man mit Bernado Kastrup anfängt, muß man konsequenterweise mit Jörg Wichmann und Harald Wallach weitermachen.”

        Muss man nicht. Und macht man auch nur, wenn man Kastrup entweder nicht verstanden – oder überhaupt nicht gelesen/gehört hat. Es gibt aber auch Leute, die wenigstens so ehrlich sind zuzugeben, dass sie nicht genug Englisch können (es gibt leider nichts von ihm auf Deutsch), um von Kastrup überhaupt etwas lesen, oder hören zu können, und die zu überheblich und/oder zu faul sind, wenigstens einige seine Online-Publikationen durch ‘Google Translate’ laufen zu lassen.
        Aber danke, dass sie mir mit dem Versuch, Kastrup in die Nähe von Wichmann und Wallach zu rücken erspart haben, in irgendwelche längeren Diskussionen mit ihnen einzutreten.

  43. Tobias Jeckenburger,
    das menschliche Gehirn wiegt etwa 1,3 kg. Unsere Erkenntnismöglichkeiten sind daher beschränkt. Sie sind auch biologisch beschränkt, weil die Lebenszeit eines Menschen nicht ausreicht sich alles notwendige Wissen anzueignen.

    Der Mensch behilft sich mit Denkmodellen, die die Realität vereinfachen. Wie groß ist die Abweichung eines Modells von der Realität. Nicht sehr groß, wenn das Modell zu brauchbaren Voraussagen kommt.

    Bei der Quantenmechanik tappt man noch teilweise im Nebel, weil eben die Denkmodelle der Quanten nur mit riesigen Aufwand überprüft werden können.
    Man denke an die Quarks, die wir noch nicht isolieren konnten. Man denke an das Elektron, das wir mangels Größe als Punkt annehmen.

    Ich denke, Herr Schrödinger hat eine Grenze des Denkens aufgezeigt.
    Das ist vergleichbar mit der Bibel, die uns an die Grenze des Verstehbaren führt.
    Hier wird der Begriff “interpretieren” benützt.

    Die Zunkunftsaussicht ? Die Erkenntnismöglichkeiten sind begrenzt.
    Die Gruppe der Wissenschaftler, die ihre Physik noch verstehen wird immer begrenzter. Und…..die Gauss, die Plancks, die Einsteins und Feynmans werden immer seltener.

  44. @Belzagor 23.05. 09:27

    „Aber wie so oft kann das Pendel auch ZU weit auf die andere Seite ausschlagen, und dass die moderne Naturwissenschaft sich notorisch um ‘Sinn-Fragen’ drückt (bzw. notgedrungen drücken muss) hat in der Zivilisation ein massives Vakuum geschaffen,…“

    Das hatte ich mir auch schon gedacht.

    „Wer ‘Bernardo Kastrup’ nicht mal googelt,…“

    Sehr interessant, ich habe jetzt aber nur wenig auf Deutsch gefunden. Mein Englisch ist recht mäßig.

    Mein eigener Ansatz ist recht ähnlich, insbesondere das Kosmische Bewusstsein, wovon unser persönliches Bewusstsein nur ein Teil von sein kann.

    Ich selber habe mir die Frage gestellt, wie spirituelle Erfahrungen mit der Physik vereinbar sein könnten. Und kam auf die Idee, dass die Zusammenbrüche von Wellenfunktionen auf die Zukunft hin gezielt sein können, wenn eben dieser Kosmische Geist in bestimmter weise das Leben damit fördern will, bzw. damit fördern muss, damit es überhaupt richtig funktionieren kann.

    Das habe ich hier als „Die Reise des Kosmos“ zusammengefasst:

    http://introspektiva.de/etitel/index.php#starti

    Hier komme ich auch auf viele interessante Nebenwirkungen, wenn man die Konsequenzen untersucht, die sich daraus ergeben.

    • Sog. Sinnfragen sind Aufgaben der sog. Geisteswissenschaft, hier darf auch ein wenig “püschologisiert” werden.
      Dr. W ist hier vglw. locker, merkt abär auch an, dass zeitgenössische, redende AI bald ändern wird.
      Es wird dann blass geguckt.
      *Just saying*
      Sicherlich sind die meisten dann ausgeschlossen,, sozusagen.

      Dr. W ebenfalls möglicherweise, hat zwar schon seine kleinen Fachgebiete, will abär so nicht, obwohl “exaltiert”, nicht besonders aufwarten.
      Dr. W zieht sich hier nicht selten den “Blaumann” an, wie gemeinte AI meinend, mir der sich aus diesseitiger Sicht gerne auseinanergesetzt werden darf.

      Klugheit, sozusagen geballtem Menschheitswissen kann er zwar gegenreden, will abär sparsam bleiben, sicherlich sehen dies Naturwissenschaftler anders.
      Insgesamt würde Dr. W abär genau so große Herausforderung an die Menschen (vs. Bären) herausgestellt sehen.
      Sicherlich ist zeitgenössische AI auch dull, wenn es um das Fachliche geht.

      MFG
      WB (der denkt, dass derartige Diskussion heutzutage nicht mehr ohne AI geht)

  45. »Belzagor«,
    erst einmal, Ihre Erwiderung auf meine Bemerkungen ist aus meiner Sicht deutlich klarer verständlich und themennäher als Ihr Erstkommentar.
    Ihre Aussage betreffend:
    Nein, das ist kein Ironie, sondern überhaupt der Kernpunkt der ganzen Thematik; deshalb hatte ich ja auch geschrieben, dass wirklich ‘grosse’ Physiker automatisch auch Metaphysiker waren/sind.“
    Weder Albert Einstein noch Richard Feynman, um exemplarisch zwei ‘grosse’ Physiker, wie Sie und vermutlich viele Themeninteressierte diese sehen, waren und sind auch nicht später im Alter Metaphysiker geworden. Plakativ formuliert: Sowohl Einstein als auch Feynman waren bis an ihr Lebensende bezüglich ihrer eigenen Arbeiten sehr selbstkritisch aber Gegner der Metaphysik.
    Ich fahre weiter plakativ fort: Viele Theoretiker wurden ganz einfach Metaphysiker, da die von ihnen ins Leben gerufenen und etablierten Denkmodell-Sichtweisen (SM, ΛCDM) u.a. auf einer Vielzahl von freien Parametern und willkürlichen Annahmen beruhen, die letztendlich zu zahlreichen Ausnahmeregelungen führen und sich eher wie das deutsche Steuergesetzwerk entwickelt haben. Trotz zahlreicher „Sonderfallregelungen“ und der großen Beliebigkeiten bezüglich postulierten Theorieobjekten, postulierten Wechselwirkungen und postulierten Substrukturen lassen sich die hoch spezialisierten Denkmodellbetrachtungen, noch nicht einmal im Ansatz vereinen.
    Sie (»Belzagor«) gehen davon aus, dass sich Physik nicht ausschließlich mit „Physik“ anschaulich beschreiben lässt und verweisen explizit auf einen Metaphysiker namens Bernardo Kastrup. Darauf möchte ich nicht exemplarisch eingehen, da ich aus rational logischem Grund dem allgemein vehement widerspreche. Metaphysische Betrachtungen besitzen zwar mitunter eine große Strahlkraft, insbesondere für Laien, die sich dann nicht mit unverstandenem Fachwissen belasten müssen, machen jedoch durch willkürliche, nicht formalisierbare Fantasien physikalische Gleichung nicht ergebnisgenauer. Dass beispielsweise die QCD im Vergleich mit der QED (…die als methodische Basis für die QCD fungierte), alles andere als „treffsicher“ ist, hat ausschließlich mit den denkmodellinhärenten Annahmen zu tun, die trotz derzeit 25 freien Parametern, variablen Kopplungskonstanten, mehreren Dutzend postuliert essentiellen Theorieobjekten, diverser Substrukturierungs-Thesen, Confinement-These nur spärliche Meßergebnisvoraussagen machen kann.

  46. Zur Frage des Artikels:
    Soll man die Quantenmechanik “interpretieren”?
    Erkenntnissuchend sollte man die QM, so wie jedes andere Denkmodell interpretieren (können). Wobei die Interpretation u.a. zur grundsätzlichen Frage führt, inwieweit die QM „zwingend“ ist. Eine Frage könnte explizit lauten: Gibt es noch etwas “Konträres” in der Theoretischen Grundlagenphysik zu entdecken? Hat der herrschende Indeterminismus der Modernen Physik das “letzte Wort”?

    Es ist erkenntnisorientiert betrachtet recht einfach: Ein naturphilosophisch wertvolles physikalisches Denkmodell ist phänomenologisch begründet, konsistent, (sowohl mathematisch als auch plausibel verstehbar) minimalistisch, universell (“skalen-korrespondierend”) und experimentell direkt überprüfbar.
    Grundlage eines solchen Modells ist die Annahme, dass gilt: Natur kann nur addieren oder subtrahieren. Eine gedachte, „gesicherte“ »höhere mathematische Realität« existiert ausschließlich im Rahmen axiomatisch begründeter Sprache (Mathematik). Inwieweit eine korrekte mathematische Struktur (»höhere mathematische Realität«) physikalisch anwendbar ist, lässt sich mit den „Mitteln“ der Mathematik jedoch nicht entscheiden (siehe unstrittig-exemplarisch Epizykeltheorie und Banach-Tarski-Paradoxon). Wie bereits erwähnt, Mathematik erfasst letztendlich Mengen und kann nicht zwischen Staubsauger und Staub unterscheiden.
    Bedeutet: Die jetzige, auf Mathematik basierende, realobjektbefreite Theoretische Grundlagen-Physik bedarf dringend einer naturphilosophisch orientierten Reglementierung. Hier ist zeitlos und zielsicher Karl Popper zu zitieren: …” Unsere Untersuchung läßt erkennen, daß selbst nahe liegende Zusammenhänge übersehen werden können, wenn uns immer wieder eingehämmert wird, daß das Suchen nach solchen Zusammenhängen ‘sinnlos’ sei.”
    Quelle: K. Popper, Logik der Forschung. 9. Aufl. Mohr, Tübingen 1989, S. 196.

    Wie sieht die Diskursrealität aus? Früher oder später kommt grundsätzlich die Aufforderung bestehender Akteure, Epigonen und Apologeten etablierter Denkmodelle (und das bezieht sich nicht nur auf die Physik), an Kritiker, sie sollen doch ein eigenes voraussagefähiges Denkmodell vorstellen oder, falls das nicht möglich ist, verstummen.
    Diese Aussage wird im Bereich der Theoretischen Physik siegessicher verkündet, da das Meßwertspektrum und die theoretischen Voraussagen, insbesondere innerhalb der QED, (vermeintlich) “unschlagbar” exakt sind, zumindest sofern diese vorliegen. Man erwartet also von einem alternativen Denkmodell, dass es gleichfalls all diese Werte liefert. Man ist sich sicher, dass dies von keinem anderen Denkmodell geleistet werden kann.

    [Soviel zur “Modell-Kampf-Theorie der Dogmatiker”, die offensichtlich schlechte Statistiker sind, Ludwig Boltzmann lässt grüßen. Denn, es ist zwar nahezu unmöglich einen 6er im Lotto zu planen und doch, die Realität erzeugt immer wieder Lottomillionäre.]

    Fragmentarisch zur eigenen QM-Geschichte: Ich habe Mitte/Ende der 1980er Jahre Physik studiert, „lustigerweise“ war eine meiner Aufgaben in der mündlichen Vordiplomsprüfung in der Theoretischen Physik zu zeigen, wie man Schritt für Schritt (ähnlich eines rein mathematischen Beweises) von der Klassischen Physik zur QM kommt (Stichworte Hamiltonsche Mechanik, Poisson Klammer). Mein Prüfer (Professor der Theoretischen Physik) stellte mir abschließend im Gesamtprüfungsbild die Frage, ob es auch Fragen gibt, die ich nicht beantworten kann. Soviel zu meinen frühen QM-„Erfahrungen“ und meinem diesbezüglichen theoretischen Grundwissen. Mein Diplomarbeitsthema war im Bereich der Konversionselektronen Mößbauerspektroskopie. Tatsache ist: Bis heute sind die theoretischen Ansätze wenig überzeugend, warum überwiegend Konversionselektronen entstehen. Erst 2012 habe ich wieder sehr gezielt Theoretische Physik betrieben, da ein Team vom Paul Scherrer Institut 2010 einen vom etablierten Wert für den Protonenradius stark abweichenden Wert (~ -4%) gemessen hatte. Dieser wurde dann in der Folgezeit mehrfach experimentell bestätigt. Ich erinnerte mich daran, dass ich diesen Wert bereits während meines Studiums im Rahmen eines eigenen Denkmodells vorausgesagt hatte. Das weckte großes Interesse in mir, mich (wieder) mit fundamentalen Fragen zu beschäftigen.

    Wie auch immer, da ich über ein eigenes, mittlerweile sehr umfangreich aussagekräftiges, phänomenologisch begründetes Denkmodell verfüge, welches mittels, im Vergleich zur QM respektive Quantenfeldtheorie(n), sehr einfache Gleichungen und als mathematische Werkzeuge außer der besagten Addition/Subtraktion (weiterführend Multiplikation und Division), nur Integral- und Differentialgleichung beinhaltet, fällt es mir „leicht“ meinen Denkmodell-Standpunkt im Sinne des Prinzips der Parsimonie (Ockhams Rasiermesser) zu vertreten. Gemessene physikalische Größen, sowie Herleitungen, beispielsweise der Feinstrukturkonstanten, lassen sich nicht nur exakt berechnen sondern auch ontologisch in ein Gesamtbild des Mikro- und Makrokosmos konsistent einbetten.
    Die realen Probleme mit diesem Denkmodell sind nicht physikalischer Natur. Es sind primär menschliche Aspekte, die die Einführung behindern und letztendlich verhindern wollen.

    i) Erst einmal kann sich kaum jemand vorstellen, dass es möglich ist, eine Alternative zu Quantenfeldtheorien auch nur zu denken. Das führt dazu, dass sich gemäß Erwartungshaltung wenig Motivation von Außenstehenden entwickelt ein grundlegendes Engagement des Verstehen-Wollens aufzubringen.
    ii) Wenn man verstanden hat, dass es möglich ist, ein anschauliches Denkmodell entwickelt zu haben, welches sowohl makroskopische Gravitation sowie die elektrischen und starken Wechselwirkungen des Mikrokosmos mit nur einer minimalistischen Grundgleichung zu gestalten, wird aus der anfänglichen Ignoranz extremer Widerstand der Quantenfeld-Protagonisten. Denn das alternative Denkmodell widerlegt inhärent auch fundamentale Postulate über Theorieobjekte bezüglich deren Existenz innerhalb der etablierten Denkmodelle (SM, ΛCDM).
    iii) So paradox es klingen mag, die Anschaulichkeit, Konsistenz und Gleichungs-Einfachheit des Denkmodells machen es erst einmal extrem unverständlich. Für Quantenfeldtheoretiker ist es ohne Übertreibung außerhalb des Denkbaren.

    Nun, wie auch immer, jeder, der sich dafür interessiert, kann sich ja selbst davon überzeugen. Ausgangspunkt war übrigens die beobachtete Invarianz der Vakuumlichtgeschwindigkeit. Die Schnittmenge meines Denkmodells mit der QM begründet sich durch die Verwendung der reinen Sinusfunktion statt einer Fourierreihe als mathematisches Abbild einer Entstehungsdynamik. Nur anders als in der QM entsteht dadurch kein Indeterminismus. Zum Verständnis: Gemäß dem Satz von Weierstraß lassen sich „beliebige“ Kurven durch „Sinus-Kosinus-Funktions-Kombinationen“ zumindest abschnittsweise nähern. Ohne auf weitere mathematische Fragen einzugehen folgt, dass jede mathematische Funktion so “entwickelt” werden kann (Fourier-Reihe).
    So wie ein Klang in dem Grundton x und die Obertöne 2x, 3x, 4x … darstellbar ist, wird in der Quantenfeldtheorie der Zustand eines Teilchens (z.B. eines Elektrons) in einen Grundzustand x und höhere Zustände zerlegt. Am Anfang steht also die qualitative Zerlegung in Grundelemente, dann folgt für jedes Grundelement die Zerlegung in die „Obertonreihe“ (Fourier-Reihe). Insgesamt können nun Wahrscheinlichkeiten definiert werden, mit denen sich das Elektron in einem der möglichen Zustände befindet. Wenn man genauer hinschaut folgt hier die (ganzzahlige) Quantisierung „banalerweise“ aus der mathematischen Darstellung. Der Formalismus ermöglicht nun die vermeintliche „Bequemlichkeit“ sich nicht realobjekt-inhaltlich mit der Phänomenologie der Quantisierung auseinandersetzen zu müssen um Ergebnisse zu erhalten.

    Die grundsätzliche, phänomenologisch begründete Forderung in meinem Denkmodell besteht darin, dass möglichst minimalistische Gleichungen sowohl das masselose Photon als auch massebehaftete Materie abbilden. Ontologisch betrachtet basieren Phänomenologie und Berechnungen des Denkmodells auf dem Postulat, dass es keinen Masse entkoppelten Raum gibt. Das so erzielte exakte Ergebnisspektrum umfasst Größen vom Protonenradius, der Ionisierungsenergie des Wasserstoffatoms (grundsätzlich von Grundzustandsenergien beliebiger Wechselwirkungspartner), der Herleitung der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstanten, der Berechnung (anomaler) magnetischer Momente bis hin zu makroskopischen, wie der Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung, um einige wichtige zu nennen. Die zugrunde liegenden Gleichungen sind korrespondierend. Wenn man so will, ist mein Denkmodell –abstrakt formuliert – eine sehr konkrete Interpretation der QM.

    • @Dirk
      Du hast jetzt hier hinreichend oft erzählt, dass du eine eigene gaaaanz tolle physikalische Theorie hast die viel besser ist als alles andere.
      Bitte in Zukunft davon absehen, hier immer wieder Textwände dazu zu posten, den Link auf deine Seite hast du gegeben, wer es wissen will, kann dort nachlesen, hier auf meinem Blog reden wir nicht über Privattheorien.

  47. Physikalische Gleichungen sollten selbsterklärend sein.
    Der Sinn einer Gleichung ist es, langen Text und lange Erklärungen zu vermeiden und die Zusammenhänge in einer Zeile darzustellen.

    Auf der rechten Seite der Gleichung sollten dann die messbaren Dinge wie Energie stehen,
    auf der linken Seite sollten die Dinge stehen, die man zur Errechnung der Energie braucht.

    Was braucht man also wenn man von Quanten spricht. Und hier beginnt schon das Dilemma.
    Ist Licht eine elektromagnetische Welle oder ist Licht ein Strom von Quanten.

    Bei Thomas Young mit seinem Doppelspaltversuch kommt man nur mit Interferenz und Wellenvorstellung weiter, weil man logisch nicht erklären kann, warum die Interferenzmuster verschwinden, wenn man einen Spalt schließt.
    Bei Compton kommt man nur mit der Teilchenvorstellung weiter, denn wie sonst sollte ein Elektron mit einem Photon zusammenstoßen können.
    Bei Schrödinger mit seiner Gleichung kommt man mit der Wellenfunktion weiter, weil Schrödinger den Energieoperator H als komplexe Zahl darstellt.
    Einschränkung: Das ist nur eine Vermutung, weil ich die Schrödinger Gleichung insgesamt noch nicht verstanden habe.

    Fazit :
    Eine Gleichung aus der Qunatenmechanik muss interpretierbar sein.

    • Gleichunen sind nie selbsterklärend. Das sieht man schon daran, dass das Coulomb-Gesetz und das Gravitationsgesetz exakt identisch sind (mathematisch), lediglich die Bedeutung der Formelzeichen ist eine andere. Zu jeder physikalischen Gleichung gehört immer eine Vorschrift die sagt “Die Größe, die hinter diesem Formelzeichen steckt, kannst Du auf folgende Weise messen”, jedenfalls bei physikalischen Variablen (Naturkonstanten sind was anderes).

      Der Welle-teilchen-Dualismus ist nur ein Proble, wenn man ihn zu einem macht – innerhalb der Qm bzw- QFT ist der Dualismus selbst kein Problem, lediglich die Frage, wan isch das Photon als Teilchen “manifestiert” ist offen, das ist das Messproblem.

      Der Energieoperator ist ein Operator und keine komplexe Zahl.

      • Martin Bäker schrieb (24.05.2023, 11:48 Uhr):
        > […] das Coulomb-Gesetz […]
        > […] Zu jeder physikalischen Gleichung gehört immer eine Vorschrift die sagt “Die Größe, die hinter diesem Formelzeichen steckt, kannst Du auf folgende Weise messen”, […]

        Insbesondere im Coulomb-Gesetz tritt das Formelzeichen r auf …
        … (und der entsprechende Wikipedia-Artikel bezeichnet die damit symbolisierte Große als

        »[der] Abstand [ zwischen den Mittelpunkten zweier jeweils kugelsymmetrisch verteilter Ladungsmengen ]«;

        allerdings ohne direkte Verwikilinkung, und ohne Angabe einer ausdrücklichen Mess-Vorschrift.)

        Weitere Recherche legt nahe, dass Messung von »Abstand« auf Messung(en) von »Licht-Laufzeit« zurückzuführen ist …

        … und im betreffenden Abschnitt findet sich auch das Formelzeichen r wieder, allerdings mit der Bezeichnung »Objektentfernung«.

        Daher die folgenden zwei Fragen:

        (1) Gehört es zur konkreten Vorschrift einer (gültigen) Messung “des Abstandes zwischen” zwei bestimmten, unterscheidbaren Beteiligten (wie z.B. den beiden Mittelpunkten zweier jeweils kugelsymmetrisch verteilter Ladungsmengen), dass die zugrundeliegenden beiden jeweiligen »Objektentfernungen« (“des einen vom anderen” und “des anderen vom ersteren”) einander gleich sein müssen ?

        (2) Gehört es zur konkreten Vorschrift einer (gültigen) Messung “des Abstandes zwischen” zwei bestimmten, unterscheidbaren Beteiligten (wie z.B. den beiden Mittelpunkten zweier jeweils kugelsymmetrisch verteilter Ladungsmengen), dass die zugrundeliegenden beiden jeweiligen »Objektentfernungen« (“des einen vom anderen” und “des anderen vom ersteren”) einzeln konstant sein müssen (jeweils “während relevanter Dauer”) ?

  48. Gut ,
    also, wenn in dem Differentialoperator ein “i ” vorkommt, dann bedeutet das, dass das Ergebnis komplex wird.
    Aus Wikipedia: Darin ist i \mathrm {i} imaginäre Einheit, ℏ \hbar reduzierte Plancksche Konstante, ∂ ∂ t {\tfrac {\partial }{\partial t}} partielle Ableitung nach der Zeit t t.) Aufgrund dieser Gleichung handelt es sich bei der Wellenfunktion mathematisch um eine komplexe Größe, die als solche nicht messbar ist.

    Ich interpretiere das als einen Vorgang, bei dem das i verschwindet wenn man mit einer bestimmten Phase der Welle multipliziert.
    (wie gesagt, ich bin noch beim Studium)

    • Trotzdem ist der Operator keine Zahl, weder eine komplexe noch sonst irgendeine.
      Der letzte Satz ergibt wenig sinn, glaube ich.

  49. Natürlich ist der Operator keine Zahl, er ist eine Rechenvorschrift,
    wenn dieser Operator aber ein i enthält, dann wird das Ergebnis nach dieser Vorschrift komplex.
    Also, worum geht es,
    geht es um eine Modellvorstellung, die interpretiert werden muss,
    geht es um eine Gleichung die interpretiert werden muss/kann,
    geht es um eine philosophische Vorstellung über Realität und Vorstellung ?

    Mir geht es nicht um das Rechthaben, mir geht es darum, nicht nach 100 Beiträgen keinen Schritt weitergekommen zu sein.
    Nachtrag, das Buch von Aigner, ist das populärwissenschaftlich oder doch etwas mathematischer ? Ich werde es mir zum Geburtstag kaufen.

    • Es ging mir in dem Satz darum, dass die Aussage “weil Schrödinger den Energieoperator H als komplexe Zahl darstellt.” falsch ist.
      Mehr nicht.

      Das Buch von Florian ist populärwissenschaftlich. Eine sehr gute Einführung in die QM und ihre Mathematik ist Morrison “Understanding Quantum Mechanics”.

  50. “Understanding Quantum Mechanics”.
    Thanks! Überhaupt sind die englischsprachigen Erklärungen oft besser als die deutschen.
    Elektronik habe ich mit einem einglischsprachigen Buch gelernt.
    übrigens, Sie haben mich schon unter einem anderen Nick kennengelernt, unter welchem, das weiß ich selbst nicht mehr. Personen sind unwichtiger als die Thematik. Ich weiß Ihre Erklärungen zu schätzen.

  51. Zu Senf am 23.05. um 20:48:

    Für manche scheint es das oberste (physikalische oder auch sonstige) Grundpostulat zu sein, dass die Homöopatie einfach nicht funktionieren darf.

    Mit einem solchen (erkenntnistheoretischen) “bias” scheint es fast ausgeschlossen, überhaupt auf Phänomene aufmerksam zu werden, die NICHT dieses Vorurteil bestätigen.

    Die große Fage ist die nach dem Grund für diese “eigentlich” doch völlig unnötige Engführung des Forschergeistes.Es besteht kaum mehr die Gefahr einer(irrationalistischen) Überwältigung des Lichtes der Aufklärung bzw. der Wissenschaft durch eine übermächtige Koalition von irrationaler kirchlicher Dogmatik. (Im Verein mit einer absolutistischen Staatsmacht)

  52. Infohalber@ M.Bäker zwei Fagen:

    1. Was ist der Unterschied zwischen Privaten Theorirn und öffentlichen Theorien?

    2. Warum genau wollen Sie in Ihrem Blog nur über “Öffentliche Theorien” reden lassen?

    Sie scheinen davon auszugehen, dass Ihre Einstellung diesbezüglich irgendwie basal selbstverständlich ist.

    • Der Unterschied ist zwischen “privaten Theorien” und “etablierter Wissenschaft” (basierend auf peer-review etc.). Auf meinem Blog ist nur letzteres Thema.
      Warum? Weil ich es sage. Mein Blog, meine Regeln.

  53. “…Auf meinem Blog ist nur letzteres Thema.
    Warum? Weil ich es sage. Mein Blog, meine Regeln….”
    (Zitatende)

    Dann muss ich wohl annehmen. dass so “transparent” wohl im Allgemeinen auch das “peer review”- Verfahren funktioniert.

  54. Herr Senf
    Quantenmechanik ist eine Sache, die Gesundheit und vorallem die geistige Gesundheit, lässt sich nicht in eine Formel packen.
    Da muss ich lillte Louis recht geben.

    little Louis
    du bist wenigstens noch offen für Phänomene. die sich der math. Logik widersetzen.
    Wir waren in Crna Gora in einem serbisch-orthodoxen Kloster.
    Was ich dort erlebt habe, das lässt sich quantenmechanisch nicht erklären.
    Und doch war es real. In der Grotte werden die Gebeine eines Heiligen aufbewahrt.
    Ich stand davor und spürte eine Kraft, die so stark war, mich aus der Grotte hinauszutreiben.
    Ich bin nicht der Einzige. Bis zu 80 000 Menschen pilgern jedes Jahr dorthin. und sie übernachten vor der Grotte mit nur einer einzigen Wolldecke. Das ist auch real.

    Es gibt eine Welt die sich nicht mathematisch/physikalisch erklären lässt. Ich bin ein Zeuge davon.

    • Leute, wen ihr über spirituelle oder religiöse Dinge reden wollt, sucht euch bitte irgendwo anders ein Forum, das gehört nun wahrlich nicht in diese Kommentarspalte zur QM.

  55. @little Louis 24.05. 18:40

    „Die große Fage ist die nach dem Grund für diese “eigentlich” doch völlig unnötige Engführung des Forschergeistes.Es besteht kaum mehr die Gefahr einer(irrationalistischen) Überwältigung des Lichtes der Aufklärung bzw. der Wissenschaft durch eine übermächtige Koalition von irrationaler kirchlicher Dogmatik. (Im Verein mit einer absolutistischen Staatsmacht)“

    Naja, in Europa tatsächlich absehbar nicht. Aber in muslimischen Ländern oder den USA schon eher. Die Evangelikalen sind in den Staaten doch ziemlich aggressiv unterwegs. Da sollen sich sogar spürbar viele junge Menschen für ein wissenschaftliches Studium nicht mehr interessieren, rein aus Glaubensgründen.

    Ob das jetzt überhaupt was hilft, wenn sich die Wissenschaft konsequent allem Spirituellem enthält, ist eine andere Frage. Insbesondere Menschen mit eigenen spirituellen Erfahrungen kann man damit letztlich nicht sonderlich beeindrucken. Eher distanzieren.

  56. Martin Bäker
    Wird nicht wieder vorkommen.
    Anmerkung: Herr Pöppe ergänzt ihren blog durch pysikalische Gleichungen, die er auch herleitet.
    Wenn man also Quantenmechanik verstehen will, kommt man ohne die Behandlung von von Gleichungen nicht aus.
    Sie fragen, soll man die Quantenmechanik interpretieren, dann läuft das darauf hinaus, dass man die Gleichungen dazu erklärt.
    Einen anderen Weg sehe ich nicht.

    • Natürlich sind Gleichungen generell wichtig, aber nicht hier.
      Es gibt nämlich keine Gleichung, die den Messprozess beschreibt, das ist ja ein Teil der Problems.

      • Martin Bäker schrieb (25.05.2023, 13:55 Uhr):
        > […] Es gibt nämlich keine Gleichung, die den Messprozess beschreibt […]

        Ein “Messprozess”, also das Auswerten vorliegender Beobachtungsdaten durch Anwendung bestimmter Auswertungsoperationen [1], wird eben eher als (Ausführung eines Auswertungs-)Algorithmus beschrieben.

        (Die bekannten Gleichungen, in denen der entsprechende festgesetzte Auswertungsoperator, die jeweils gegebenen Beobachtungsdaten sowie ggf. ein bestimmter Messwert zumindest symbolisch gemeinsam auftreten, zeigen ja nicht den detaillierten Prozess der Auswertung, sondern verdeutlichen (“lediglich”), ob dadurch jeweils ein bestimmter Messwert zu ermitteln war, und die jeweils gegebenen Beobachtungsdaten somit hinsichtlich des Auswertungsoperators dahingehend gültige, geeignete Eigenschaften aufwiesen; oder nicht.

        Und außerdem gibt es ja noch sogenannte “Bewegungs-Gleichungen”, um — mit den Mitteln der Variationsrechnung — zu beschreiben, was jeweils zwischen dem einen und dem anderen Vorliegen eindeutig bewertbarer Beobachtungsdaten “am wahrscheinlichsten passiert” sein mag.)

        [ 1: Wer allerdings andere Begriffe des “Messens” verfolgt, die insbesondere keine Abgrenzung von den genannten Arten von Gleichungen begründen (würden), mag sich dadurch Probleme einhandeln, von denen Experimentalphysiker nichts ahnen (können). ]

  57. Martin Bäker,
    Sie meinen also eine quantitative Analyse des Problems.
    Das Messen von Quanten ist indirekt von der Theorie abhängig.
    Wenn ich also wissen will, wie ein Alphateilchen aussieht, dann brauche ich eine Vorstellung über die Größenverhältnisse..
    Und wenn ich noch weiß, wie groß die Reichweite ist, dann reicht eine Lupe, ein dunkler Raum und ein radioaktives Präparat, es reicht ein alter Wecker mit einem Leuchtzifferblatt. Und dann kann man die Alphateilchen sehen, genauer ihre Lichtspur in der Luft.
    Das ist alles noch ziemlich anschaulich.
    Also, was braucht man ? Ein Mittel, Medium, das das Unsichtbare sichtbar macht.

    • … das ist doch nur eine “Bewegungsgleichung”, und nicht das Meßproblem der Quantenphysik,
      da sind doch die Quanten hinterher kaputt, man sieht nicht wie sie aussehen 😉

  58. Herr Senf
    “nur eine Bewegungsgleichung und kaputte Quanten. Was sind denn kaputte Quanten ?
    Also nach Broglie hat jedes Quant einen Impuls. Und den kann man nicht kaputt machen.
    Es stimmt dagegen, dass man den Impuls nicht sehen kann, sondern nur seine Auswirkung.

    • Können wir wenigstens ansatzweise bei Physik bleiben? Da versteht man sehr gut, was ein Impuls ist und braucht da nichts hineinzugeheimnissen…

  59. Mussi,
    du musst dir klar machen, dass wir über Quanten reden, die sich anders verhalten als z.B. Autos.
    Wenn zwei Autos zusammenstoßen findet ein Impulsübergang statt, wenn die Autos so gebaut sind wie man sie bei einem Volksfest findet. Bei zu hoher Geschwindigkeit können die Autos auch zerstört werden.

    Bei Quanten geschieht das nicht. Die ändern ihre Richtung nach einem Zusammenstoß, wie beim Billard die Kugeln.
    Und an dieser Stelle müssen wir die Quanten auch benennen. Also , wir haben ein Lichtquant, das ich “Luzi ” nenne. Also Luzi befindet sich in einem Lichtstrahl, der gegen einen Spiegel prallt.
    Auf der Rückseite des Spiegels befindet sich eine Silberschicht, auf die Luzi prallt.
    Sofort nimmt sie ein Silberatom gefangen, genauer das Elektron des Silberatoms, und gibt sie nicht mehr her, die Luzi. Aber Luzi hat unzählige Zwillingsschwestern. Und nur eine von ihnen verlässt jetzt dieses Silberatomelektron und fliegt an ihrer Stelle davon. Nochmal, Luzi und ihre Schwestern sind Photonen. Das Photon, das gegen den Spiegel geflogen ist, ist nicht das gleiche wie das Photon, das den Spiegel wieder verlässt, man sagt ungenau, das Lichtquant wird reflektiert.
    Aber, trotzdem behält die Zwillingsschwester von Luzi die Eigenschaft von Luzi, die Wellenlänge und noch eine Besonderheit ,die man Frauenhoferlinien nennt.
    Wir können uns also die Luzis als eigenständig vorstellen, in der Physik nennt man das Wellenpaket.
    Und jetzt wird es sonderbar, wenn man die Luzis durch halbdurchlässige Spiegel schickt. Sie werden zerrissen, Physiker können schon gemein sein.
    Und die Luzis zeigen jetzt zum ersten Mal eine Eigenschaft, die sie vorher gut verborgen gehalten haben. sie werden unbestimmt.
    Deine Frau wird auch sonderbar, wenn sie sich zerrissen fühlt.
    Anmerkung, das sollte eine Interpretation über das Verhalten der Lichtquanten werden. Wird, wenn kein einspruch erfolgt, fortgesetzt.

  60. @ Bäker

    Darum geht es doch: ist der Implus dereminieriert oder zufällig.

    Ich verweise auf Zeilinger.

    Ich sage,er ist komplementär.

  61. @irgendwer
    Sie fragen, soll man die Quantenmechanik interpretieren, dann läuft das darauf hinaus, dass man die Gleichungen dazu erklärt.

    Die Interpretation läuft auch darauf hinaus, dass man eventuell andere Gleichungen bekommt. Die Gleichungen in der Physik sind nicht alternativlos. Wellengleichungen sind eben anders als Teilchengleichungen, obwohl sie dieselben physikalischen Ereignisse beschreiben können. Bekanntlich ist die QM sowohl mit der Schrödingergleichung als auch mit der Matrizentechnik von Heisenberg beschreibbar.

    Folgt die Gleichung aus der Interpretation oder die Interpretation aus der Gleichung? Intuitiv ist die Gleichung das Resultat der vorausgehenden Interpretation. Ebenso folgen die Messungen und die verwendete Messapparatur einer Interpretation, wobei frühere Interpretationen als bereits vorhandenes Wissen einfließen.

    Letztlich – und etwas off topic – ist jede menschliche Sicht der Welt bereits eine Interpretation derselben. Das ist ein Argument für Toleranz und gegen jede Form von Rechthaberei, Fundamentalismus und Extremismus. Selbstverständlich sind alle Menschen einigermaßen gleichartig, so dass sich auf Grund gleicher Erfahrungen bestimmte Interpretationen für die Lebensgestaltung besser bewähren als andere. Eine interessante Frage ist, welche Interpretation für die Zukunft des Menschen und der Menschheit die beste ist, z.B. hinsichtlich Klima- und Umweltzerstörung, oder im Hinblick auf aktuelle Kriege.

  62. Anton Reutlinger
    Sie geben die richtige Antwort. Die gewonnene Gleichung ist nur die Kurzform einer Interpretation oder anschaulicher, einer Modellvorstellung.
    Dadurch, dass Teilchen auch als Wellen denkbar sind, sind wir bei der Meinung von Herrn Bäker, dass man dem Wellen-Teilchen-Dualismus nicht zu viel Bedeutung beimessen muss.
    Jetzt zum Messen, wie kann man etwas messen, was nicht mehr vorstellbar ist.
    Da haben wir das Elektron, dessen Masse bekannt ist, das man sich als kleines Kügelchen denken kann, dass wie Staub auf jedem Kunststoffgegenstand haftet und sich der Beobachtung entzieht, weil es zu klein ist. 10 hoch -19 m schätzt man. Dann umgibt es sich mit einem elektrostatischen Feld, woraus besteht das ?
    Es ist sinnlich wahrnehmbar , durchsichtig, vorhanden aber nicht materiell.
    Und es kommt noch toller. Dieses winzige Ding kann einen Atomkern einhüllen wie ein Mantel und bläst sich dabei zu einer Größe von 10 hoch – 10 m auf.
    Mit einem Rasterelektronenmiskroskop lässt sich dann dieses aufgeblasene “Ding”, das Elektronenhülle gnannt wird, sichtbar machen. Oder ist es gar kein Ding, sondern wir sehen es nur so, wie eine Seifenblase und das Elektron bleibt so klein wie errechnet bei 10 hoch -19 m und umkreist den Atomkern wie der Mond die Erde.
    Interpretation ist jetzt das, was uns weiterbringt und natürlich, Messergebnisse müssen unser Vorstellung bestätigen.

    • So ziemlich alle anschaulichen Umschreibungen des Elektrons in diesem Kommentar sind falsch:
      Elektronen kann man nicht als Kügelchen denken, Elektronen “haften” nicht, sie entziehen sich nicht der Beobachtung, weil sie zu klein sind, sie sind nicht wirklich durchsichtig (bzw. die Frage ist falsch gestellt), sie sind materiell und sie “blähen sich nicht auf”.

    • Das war nicht meine Aussage.
      Meine Aussage war, dass alle Deine Umschreibungen im vorigen Kommentar falsch waren.

  63. @ irgendwer

    Ich vermute,Sie denken reduktiv von Makro auf Mikro,wie die meisten.
    Versuchen Sie den ‘Aufbau’ von der Energie=den Kräften.
    Dann verstehen Sie vermutlich auch Masse und die Faszination des Sein … 😉
    Was und wie.

  64. Mussi,
    danke, ich unterliege noch der Suggestion, indem ich mir bei Elektron mit Masse ein Teilchen vorstelle.
    Das wiederum erzeugt eine stehende Welle in einem Bereich, der Elektronenhülle genannt wird.
    Und in dieser Elektronenhülle “tummeln ” sich verschiedene stehende Wellen, die sich dann noch verschränken.
    Junge, Junge, das ist starker Tobak.

  65. @Martin Bäker 27.05. 09:10

    „So ziemlich alle anschaulichen Umschreibungen des Elektrons in diesem Kommentar sind falsch:…“

    Schade. Man mag sich ja gerne was vorstellen, ohne Physik studieren zu müssen. Hast Du anschauliche Umschreibungen des Elektrons, die nicht falsch sind?

    „Dieses winzige Ding kann einen Atomkern einhüllen wie ein Mantel und bläst sich dabei zu einer Größe von 10 hoch – 10 m auf.“

    Diese Vorstellung von @irgendwer kenne ich aus dem Chemieunterricht, und das scheint mir nicht falsch zu sein.

    • Man kann sich eine Wellenfunktion ein bisschen wie eine Flüssigkeit oder ein Gas vorstellen, das sich ausbreitet. Florian spricht in seinem Buch vom “Quantenschwabbel” (oder “schwubbel”?). Oder eben wie eine Welle.
      Falsch daran ist, dass sich da kein “winziges Ding aufbläht”, solche Formulierungen lassen es geheimnisvoller klingen, als es ist: Elektronenwellen (“Schwubbel”) haben eine hohe Energie, wenn man sie zusammenquetscht (auch ein bisschen wie ein Gas, das man komprimiert), also muss sich das Elektron, um energetisch günstig zu sein, in einer “Wolke” um den Atomkern verteilen (zu groß soll sie aber auch nicht sein wegen der elektrischen Anziehung).

  66. Manche Menschen können sich Elementarteilchen oder die Nichtlokalität und die Verschränkung vorstellen, halten aber eisern an der überkommenen Vorstellung fest, dass es nur Menschen gibt, die entweder eindeutig männlich oder eindeutig weiblich sind.

    Das Ziel der husserlschen Phänomenologie war, die Philosophie auf wissenschaftliche Füße zu stellen. Dazu entwickelte er die Methode der “eidetischen Reduktion”, d. h. alles Vorwissen, alle Vorurteile und Spekulationen aus den Phänomenen bzw. Beobachtungen der Welt zu eliminieren, um ihre evidenten Fundamente als ihr Wesen offenzulegen.

    Diese Methode ist gut geeignet, alte Vorstellungen, gerade auch wissenschaftliche, selbstkritisch zu hinterfragen. Ihre Grenzen hat sie offensichtlich im Wesen des Menschen, weil dieses selber nicht eliminiert werden kann. Die Gegenströmungen des Antireduktionismus und des Emergentismus halten sogar daran fest, dass die Welt holistisch und nicht teilbar ist. Interpretation wäre damit beliebig möglich, einschließlich metaphysischer, spiritueller und spekulativer Vorstellungen.

  67. @ Bäker

    Die QM ist eigentlich nicht so schwer.
    Wir versuchen Sie nur aus der Quantifikation zu begreifen,was zur (kontrollierten) Eindeutigkeit führen soll-intuitiv.
    Wenn man Sie aber qualitativ assoziiert,dann passiert sie einfach…
    That’s it… 😉

  68. @reutlinger 26.05. 20:31

    „Eine interessante Frage ist, welche Interpretation für die Zukunft des Menschen und der Menschheit die beste ist, z.B. hinsichtlich Klima- und Umweltzerstörung, oder im Hinblick auf aktuelle Kriege.“

    Neben Toleranz ist hier wohl Verantwortung gefragt. Ob es jetzt mit Wissen oder Mythen funktioniert, ist auch nicht ganz egal. Wenn die Mythen jetzt zwar ungewiss, aber doch auch Potential auf einen wahren Kern haben können, werden sie aber durchaus interessant.

    Wissen ist auf jeden Fall recht nachhaltig. Und sollte die Wahl sein, soweit wie das Wissen reicht zumindest. Wo das Wissen nicht hin reicht, werden Mythen manchmal sogar unumgänglich, hier ist dann eher die Frage, welche Mythen man sich wählt. Auch in Hinblick auf Toleranz und Verantwortung.

    „Selbstverständlich sind alle Menschen einigermaßen gleichartig, so dass sich auf Grund gleicher Erfahrungen bestimmte Interpretationen für die Lebensgestaltung besser bewähren als andere.“

    Ich weis nicht. Kulturelle und persönliche Hintergründe können doch sehr verschieden sein, und auch über die Zeit ändert sich hier recht viel. Einen gewissen Pluralismus müssen wir glaube ich mitrechnen, eine gewisse Vielfalt einbeziehen und uns darauf einstellen.

  69. Anscheinend kann man durch eine Messung nicht nur einer Verschränkung zerstören, sondern auch eine schaffen.

    A. Zeilinger beschreibt folgendes Experiment:
    Aus einer Quelle I kommen die verschränkten Photonen 1 und 2.
    Aus einer Quelle II kommen die verschränkten Photonen 3 und 4.
    Wenn man eine Interferenz zwischen den Photonen 2 und 3 so misst, dass eine “welcher Weg”-Information fehlt, dann werden die Photonen 1 und 4 verschränkt, auch auf große Entfernung, obwohl sie aus keiner gemeinsame Quelle stammen.

    Quelle:
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.80.3891

    Das erklärt er auch in einem Video (Zeitpunkt 29:00).

        • Ich setze es mal auf meine TOdo-Liste, mal sehen, ob ich dazu irgendwann komme.

          Ist eine sehr coole Idee, zumindest auf den ersten Blick finde ich es aber nicht überraschend, dass so etwas geht und dass man Verschränkungen quasi übertragen kann, wen man es geschickt anstellt.

          • Hallo Martin!

            Das sind ja etliche Gedanken in diesem Blog, drei davon greife ich auf:

            > Wie und warum sich das Universum “aufspaltet”, wieso ich mit meinem Bewusstsein aber nie in einem Überlagerungszustand lande, obwohl alles im Universum letztlich eine einzige, gigantische WF ist, all das wird nicht wirklich erklärt.

            Wenn du mit einem klassischen Würfel würfelst, wirst du dich nicht wundern, wenn du irgendeine Zahl von 1 bis 6 erwürfelst. Abgesehen davon, dass Würfeln kein gar so zufälliger Vorgang ist, wie er uns erscheint, weil wir hier die Anfangsbedingungen gar nicht so genau wissen wollen, wie es meßtechnisch eigentlich möglich wäre, würde sich gemäß Everetts Viele-Welten-Hypothese die Welt in 6 Welten aufspalten, die nicht interagieren können. Du säßest dann in jeder dieser Welten, würdest aber in all diesen Welten meinen, dass es dich nur einmal gäbe. Und jede dieser Welten scheint dir auch gleich plausibel zu sein, weil sie alle durch die Naturgesetze gedeckt sind.
            Wenn sich jetzt jemand all diese schon “fast unendlich” vielen Welten, die sich innerhalb der letzten 13,8 Milliarden Jahre gebildet haben könnten, mechanisch vorstellt und sich fragt, wo denn die alle Platz haben sollen, wäre das kein Problem, würde es mindestens eine zusätzliche räumliche Dimension geben. Beispielsweise ließen sich beliebig viele zweidimensionale Welten in unserer dreidimensionalen Welt stapeln und blieben zusammen dennoch nur endlich dünn. Erst wenn es sich um unendlich viele Welten handeln würde (dazu müssten die allesamt aber auch schon unendlich alt sein), dann hätten die eine Dicke irgendwo von Null bis Unendlich.

            > Die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) kann man entweder als eine Theorie der gekrümmten Raumzeit auffassen oder als eine Theorie eines Gravitationsfelds, dessen Auswirkungen von denen einer gekrümmten Raumzeit nicht unterscheidbar sind.

            Wird die Allgemeine Relativitätstheorie als eine Theorie eines Gravitationsfelds aufgefasst, dann wird die Gravitation als klassische Kraft aufgefasst und dann gerät man mit den entsprechenden Austauschteilchen der Quantenphysik, den Gravitonen in eine Sackgasse, aus der man bisher mittels String-Theorien und Schleifenquantengravitation auch nicht herausgefunden hat. Von den beiden Auffassungen halte ich die mit der gekrümmten Raumzeit und der Gravitation als Scheinkraft für die tatsächlich richtige. Noch dazu, wo träge und schwere Masse nicht nur als Annahme in der ART, sondern auch durch immer genauere Messungen tatsächlich äquivalent zu sein scheinen.
            Was löst dann die Scheinkraft aus? Eine Kraft aus einer vierten Raumrichtung wäre eine einfache Möglichkeit!
            Sollte die aktuell in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal vom Astronom Kyu-Hyun Chae veröffentlichte Studie zur Bewegung von Doppelsternen bei Mikrogravitation oder eigentlich Nanogravitation stimmen, dann wäre das ein Hinweis darauf, dass auch die (Scheinkraft) Gravitation und/oder die Raumzeit gequantelt sind.

            > auch wenn sich der Kollaps quasi “instantan” überall im Universum auswirkt, lassen sich damit keine Signale senden (weil ich ja nicht vorher weiß, wie die WF kollabieren wird, und das auch durch nichts beeinflussen kann), insofern ergeben sich tatsächlich keine Widersprüche innerhalb der Physik.

            Naja, es ist eine Frage der Definition, was unter dem Senden von Signalen, also dem Übertragung von Information verstanden wird. Wer sich im Fernsehen eine Lottoziehung ansieht, wird schon den Eindruck haben, dass hier Information übertragen wird, auch wenn es sich bei einer Lottoziehung um die Übertragung von zufällig generierter Information handelt. Eine Lottoziehung muss nicht per Kugeln stattfinden, sondern kann auch durch Messung etwa der Polarisationen von sechs Photonen stattfinden. (Für die Darstellung der ersten 64 ganzen Dezimalzahlen reichen sechsstellige Binärzahlen.) Wenn diese Photonen verschränkte Partner beispielsweise in einer Kolonie auf dem Mars hätten, dann wüssten die Menschen auf dem Mars und der Erde absolut gleichzeitig, welche Lottozahlen gezogen worden sind, was einer Informationsübertragung mit unendlicher Geschwindigkeit entspräche. Aber: Man kann sich über die Vorgabe, dass Information nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden kann, so darüber retten, dass der Verschränkungsprozess nur mit Lichtgeschwindigkeit stattfinden kann, beziehungsweise, wenn die Verschränkung an ein und demselben Ort stattgefunden hat, dass dann die verschränkten Photonen dereinst nur mit Lichtgeschwindigkeit in Richtung Mars abgestrahlt werden konnten, dass also bloß der Aufbau eines Informationsübertragungsnetzes maximal mit Lichtgeschwindigkeit erfolgen kann, die Informationsübertragung danach aber schneller gehen kann. Oder eben damit, dass die Übertragung von zufällig erzeugter Information gar keine richtige Informationsübertragung sei.
            Wie könnten verschränkte Teilchen miteinander verbunden sein? Der Vor-Poster Martin Holzherr hat schon auf ER = EPR hingewiesen. So wie die hypothetischen Wurmlöcher zwischen Schwarzen Löchern wären auch die Wurmlöcher zwischen verschränkten Teilchen über mindestens eine vierte Raumrichtung miteinander verbunden.

  70. Martin Bäker,
    Der Begriff “Elektronenwolke” ist anschaulich und führt zu keinem Widerspruch.
    Jetzt betrachten wir diese Wolke. Die scheint “geschichtet” zu sein.
    Beim Bändermodell in der Elektronik kommt das zum Ausdruck.
    Und jetzt kommt die Frage: Die Elektronenbahnen, die sich nicht ins Gehege kommen, sind die real oder nur eine Modellvorstellung ?
    Darum geht es mir die ganze Zeit. Oder sollte man das Wort Elektronenbahn nicht wörtlich nehmen und stattdessen an stehende Wellen denken ?
    Ja, und wo bleiben bei dieser Betrachtung die Atomkerne. Die umgeben sich mit einer positiven Ladungswolke ?? Oder sollte man jetzt an einen Ladungstopf denken ?
    Wohlgemerkt , es geht um das Interpretieren !

    • Was meinst du mit geschichtet und wieso soll man das im Bändermodell sehen können?

      In einem Orbital wie in einem Atom gibt es keine “Bahnen” – Bahn würde ja implizieren, dass sich das Elektron bewegt, aber das Orbital ist stationär, d.h. zeitlich unveränderlich.

      • > Ja, man kann mit Extradimensionen arbeiten. Machen viele. Bisher hat noch niemand gezeigt, dass einen das weiterbringt.

        Experimentelle Beweise vorzulegen, wenn baryonische Materie und somit wir nur Zugang zu drei Raumrichtungen haben, ist auch bestenfalls schwierig, schlechtestenfalls unmöglich.

        > Für absolut aus der Luft gegriffene Spekulationen und Privattheorien ohne Evidenz ist dieser Blog nicht gedacht.

        Geh bitte, dass Gravitation die vierte Wechselwirkung sein soll, die zu quantisieren wäre, ist ebenso eine Spekulation, die bislang selbst du nicht zu beweisen im stande warst, obwohl du mittlerweile schon 57 Jahre alt bist und dich entschprechend lange mit dieser Materie befasst. Und wenn Gravitation gemäß ART tatsächlich eine Scheinkraft sein soll, dann erkläre mir bitte, welche Kraft diese Scheinkraft innerhalb einer Raumzeit mit 3+1 Dimensionen verursachen soll! Und vor allem: Warum haben wir von einer solchen Kraft noch nichts gemerkt, wo sie doch Teil der drei Raumrichtungen sein soll? Immer nur herummaulen und in deinen (wirklich informativen) Blogs zu schreiben, wie eine Quantisierung der Gravitation nicht funktioniert, ist auf Dauer auch nicht das Gelbe vom Ei.

        • Also erstens möchte ich um einen halbwegs höflichen Umgangston bitten.
          Zweitens ist es nicht bloß “Spekulation”, dass man die Gravitation irgendwie mit der QFT in Einklang bringen muss. Ohne das hat man eben keine vollständieg BEschreibung der Natur (weil man nicht weiß, wie die Gravitation auf eine WF reagieren soll, wenn die bloß Wahrscheinlichkeitsdichten beschreibt).

          Wie und warum die Gravitation in einer gekrümmten Raumzeit als Scheinkraft anzusehen ist, habe ich auf meinem alten Blog und in meinem Buch wirklich zur Genüge erklärt.

          • > Wie und warum die Gravitation in einer gekrümmten Raumzeit als Scheinkraft anzusehen ist, habe ich auf meinem alten Blog und in meinem Buch wirklich zur Genüge erklärt.

            Ich bitte dich um den entsprechenden Link! Deine Artikle haben in den vielen Jahren, die du schon bloggst, einen erheblichen Umfang erreicht.

          • Siehe z.B. die Serie “Wie man die raumzeit krümmt”. Oder diverse andere Artikel, die sich mit der Suchfunktion oder über die Tag-Wolke leicht finden lassen sollten.
            Oder noch besser mein Buch Isaac, da ist es noch wesentlich ausführlicher erklärt.

    • Das sind ja etliche Gedanken in diesem Blog, drei davon greife ich auf:

      > Wie und warum sich das Universum “aufspaltet”, wieso ich mit meinem Bewusstsein aber nie in einem Überlagerungszustand lande, obwohl alles im Universum letztlich eine einzige, gigantische WF ist, all das wird nicht wirklich erklärt.

      Wenn du mit einem klassischen Würfel würfelst, wirst du dich nicht wundern, wenn du irgendeine Zahl von 1 bis 6 erwürfelst. Abgesehen davon, dass Würfeln kein gar so zufälliger Vorgang ist, wie er uns erscheint, weil wir hier die Anfangsbedingungen gar nicht so genau wissen wollen, wie es meßtechnisch eigentlich möglich wäre, würde sich gemäß Everetts Viele-Welten-Hypothese die Welt in 6 Welten aufspalten, die nicht interagieren können. Du säßest dann in jeder dieser Welten, würdest aber in all diesen Welten meinen, dass es dich nur einmal gäbe. Und jede dieser Welten scheint dir auch gleich plausibel zu sein, weil sie alle durch die Naturgesetze gedeckt sind.
      Wenn sich jetzt jemand all diese schon “fast unendlich” vielen Welten, die sich innerhalb der letzten 13,8 Milliarden Jahre gebildet haben könnten, mechanisch vorstellt und sich fragt, wo denn die alle Platz haben sollen, wäre das kein Problem, würde es mindestens eine zusätzliche räumliche Dimension geben. Beispielsweise ließen sich beliebig viele zweidimensionale Welten in unserer dreidimensionalen Welt stapeln und blieben zusammen dennoch nur endlich dünn. Erst wenn es sich um unendlich viele Welten handeln würde (deren Aufbau insgesamt unendlich viel Zeit erfordert hätte), dann hätten die eine Dicke irgendwo von Null bis Unendlich.

      > Die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) kann man entweder als eine Theorie der gekrümmten Raumzeit auffassen oder als eine Theorie eines Gravitationsfelds, dessen Auswirkungen von denen einer gekrümmten Raumzeit nicht unterscheidbar sind.

      Wird die Allgemeine Relativitätstheorie als eine Theorie eines Gravitationsfelds aufgefasst, dann wird die Gravitation als klassische Kraft aufgefasst und dann gerät man mit den entsprechenden Austauschteilchen der Quantenphysik, den Gravitonen in eine Sackgasse, aus der man bisher mittels String-Theorien und Schleifenquantengravitation auch nicht herausgefunden hat. Von den beiden Auffassungen halte ich die mit der gekrümmten Raumzeit und der Gravitation als Scheinkraft für die tatsächlich richtige. Noch dazu, wo träge und schwere Masse nicht nur als Annahme in der ART, sondern auch durch immer genauere Messungen tatsächlich äquivalent zu sein scheinen.
      Was löst dann die Scheinkraft aus? Eine Kraft aus einer vierten Raumrichtung wäre eine einfache Möglichkeit!
      Wie lässt sich etwa der Lense-Thirring-Effekt bei einem rotierenden Schwarzen Loch bloß mittels (virtueller) Gravitonen erklären?

      > auch wenn sich der Kollaps quasi “instantan” überall im Universum auswirkt, lassen sich damit keine Signale senden (weil ich ja nicht vorher weiß, wie die WF kollabieren wird, und das auch durch nichts beeinflussen kann), insofern ergeben sich tatsächlich keine Widersprüche innerhalb der Physik.

      Naja, es ist eine Frage der Definition, was unter dem Senden von Signalen, also dem Übertragung von Information verstanden wird. Wer sich im Fernsehen eine Lottoziehung ansieht, wird schon den Eindruck haben, dass hier Information übertragen wird, auch wenn es sich bei einer Lottoziehung um die Übertragung von zufällig generierter Information handelt. Eine Lottoziehung muss nicht per Kugeln stattfinden, sondern kann auch durch Messung etwa der Polarisationen von sechs Photonen stattfinden. (Für die Darstellung der ersten 64 ganzen Dezimalzahlen reichen sechsstellige Binärzahlen.) Wenn diese Photonen verschränkte Partner beispielsweise in einer Kolonie auf dem Mars hätten, dann wüssten die Menschen auf dem Mars und der Erde absolut gleichzeitig, welche Lottozahlen gezogen worden sind, was einer Informationsübertragung mit unendlicher Geschwindigkeit entspräche. Aber: Man kann sich über die Vorgabe, dass Information nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden kann, so darüber retten, dass der Verschränkungsprozess nur mit Lichtgeschwindigkeit stattfinden kann, beziehungsweise, wenn die Verschränkung an ein und demselben Ort stattgefunden hat, dass dann die verschränkten Photonen dereinst nur mit Lichtgeschwindigkeit in Richtung Mars abgestrahlt werden konnten, dass also bloß der Aufbau eines Informationsübertragungsnetzes maximal mit Lichtgeschwindigkeit erfolgen kann, die Informationsübertragung danach aber schneller gehen kann. Oder eben damit, dass die Übertragung von zufällig erzeugter Information gar keine richtige Informationsübertragung sei.
      Wie könnten verschränkte Teilchen miteinander verbunden sein? Der Vor-Poster Martin Holzherr hat schon auf ER = EPR hingewiesen. So wie die hypothetischen Wurmlöcher zwischen Schwarzen Löchern wären auch die Wurmlöcher zwischen verschränkten Teilchen über mindestens eine vierte Raumrichtung miteinander verbunden.

      • @Christian
        Die Viele-Welten-Interpretation braucht keine extra Raumdimension. Wozu?

        Die ART braucht auch keine 4. Raumdimension. Solange man sich bei den virtuellen Gravitonen darauf beschränkt, keine Feynman-Diagramme mit Schleifen anzugucken, ist es kein Problem, die Gleichungen der ART und damit auch all ihre Effekte direkt aus einer Quantenfeldtheorie herzuleiten. Das Problem entsteht nur dadurch, dass alle Feynmandiagramme mit Schleifen von Gravitonen drin unendlich ergeben. Siehe dazu die Artikel auf meinem alten Blog.

        Das es eine Frage von Definitionen ist, was man als Information versteht, ist doch im Artikel detailliert erklärt (und auch, was ich damit meine).

        Und ER=EPR wirkt auf mich immer ein wenig wie
        “Oh, hier ist eine Sache, die ich nicht verstehe. Und hier ist eine (vollkommen hypothetische) andere Sache, die ich auch nicht verstehe. Vielleicht hängen die ja zusammen..”

        • > Das Problem entsteht nur dadurch, dass alle Feynmandiagramme mit Schleifen von Gravitonen drin unendlich ergeben.

          Und diesem Problem versuchen Naturwissenschaftler schon seit gut 100 Jahren vergeblich beizukommen. Dafür, dass die ART ohne vierte Raumrichtung auskommt, habe ich dereinst in einem deiner Blogs auch schon einmal ein Anschauungsmodell beschrieben, wo ein Lichtstrahl einen Glasblock durchläuft, der sich aus Gläsern mit unterschiedlichem Brechungsindex zusammensetzt, die, die um mehrere Glaskugeln mit dem höchsten Brechungsindex herum schalenförmig aufgebaut sind. So ein 3D-Glasblock wird von einem Lichtstrahl auch auf Schlangenlinien durchlaufen, im Unterschied zur gekrümmten Raumzeit allerdings auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, aber gut, ein Anschauungsmodell braucht nicht unbedingt in allen Aspekten ein 1:1-Abbild der Wirklichkeit zu sein.

          Wenn man aber in einer Sache schon gut 100 Jahre nicht wirklich weiterkommt und die ART bloß beschreibt, wie sich Massen und Raumzeit gegenseitig beeinflussen, sie aber keine Aussage darüber trifft, warum sie das tun, ist es legitim und meines Erachtens notwendig, sich Gedanken über zumindest eine Extradimension zu machen. Zumal ich da nicht der einzige bin: Das Einbeziehen von Extradimensionen ist und Gang und Gäbe in Teilen der Theoretischen Physik.

          • Ja, man kann mit Extradimensionen arbeiten. Machen viele. Bisher hat noch niemand gezeigt, dass einen das weiterbringt.
            Aber die bloße Rumspekuliererei “achja, vielleicht ne vierte Raumdimension” ist da wenig hilfreich, solange du nicht vorrechnest, wie das funktionieren und was das helfen soll.
            Und wie schon oft gesagt: Für absolut aus der Luft gegriffene Spekulationen und Privattheorien ohne Evidenz ist dieser Blog nicht gedacht.

  71. Martin Bäker,
    Wenn man von einem Einkristall ausgeht, dann habe ich diese Erklärung gefunden.
    “Physikalisch exakt entstehen die Bänder nicht durch elektrostatische Wechselwirkung der Elektronen, sondern durch die Bewegung der Elektronen im Feld der periodisch angeordneten Ionenrümpfe. Die Periodizität der Ionenrümpfe überträgt sich auf die Periodizität des resultierenden elektrostatischen Potentials, welches wiederum eine Periodizität der Wellenfunktion des Elektrons induziert. Es ist aber gerade die Eigenschaft der Periodizität der Wellenfunktion, welche zur Entstehung von quasi-kontinuierlichen, aber diskreten Energiespektren, d. h. Energiebändern führt. Das ist die Grundaussage des Bloch-Theorems.
    https://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%A4ndermodell

    Mit dem Wort geschichtet wollte ich zum Ausdruck bringen, das zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband eine Lücke entsteht.
    Bildhaft, die Elektronenwolke hat zwei Schichten.
    und das meine ich mit interpretieren, man muss sich ein “Bild” machen können, das sich auch zeichnen lässt.

    • Das ist seehr unpräzise. Im Energieeigenzustand bewegt sich nichts. Was passiert ist dass es Elektronenwellen mit vielen unterschiedlichen Wellenlängen gibt, je größer die Wellenlänge, desto kleiner die Energie. Diese Zustände werden der Reihe nach besetzt. In Metallen ist es so, dass der Einfluss der Ionen schwach ist, so dass die Ionen die Form der Wellen nur wenig beeinflussen. Es gibt deshalb eine Wechselwirkung zwischen den Elektronenwellen und den Ionen genau bei den Wellenlängen, wo quasi bei der Elektronenwelle immer ein Wellenberg (hohe Aufentahltswahrscheinlichkeit) auf einen Ionenrumpf trifft (energetisch günstig) oder immer ein Wellental (energetisch ungünstig) Das sorgt für die Aufspaltung der Energieniveaus und dadurch entsteht eine Bandlücke.

      Das mit den Schichten ist aber sehr missverständlich, denn die Bänder existieren ja nicht im Raum sondern im Impulsraum (reziprokes gitter).

  72. Die Antireduktionisten haben insofern recht, als dass man die Welt nicht in Einzelteile zerlegen und isoliert betrachten darf. Das Verhalten eines Elektrons in einem Atom ist von der Anzahl der Protonen, von der Anzahl der Neutronen und von der Gesamtzahl der Elektronen abhängig, auf Grund der Interaktionen der Kräfte. Bei mehreren Atomen oder Molekülen wird es noch komplizierter, ein gutes Beispiel dafür ist Wasser. Ein Fußball würde eine Fensterscheibe zerschlagen, ein Elektron könnte sie unversehrt durchtunneln.

    Damit soll nur gezeigt werden, wie falsch die Anwendung unserer Alltagserfahrungen und -vorstellungen auf die Welt der Quanten sein kann und wie falsch auch die spekulative oder naive Anwendung der Quantenphysik auf die beobachtbare Welt sein kann. Dass die Wissenschaft noch nicht alles erklären kann, ist eine banale Wahrheit, aber sie geht unvermindert weiter und bringt immer wieder neue und interessante Einsichten. Hier wäre nun ein Übergang zur Erkenntnistheorie und zur Metaphysik.

    Was spricht dagegen, dass die physikalischen Bewegungen und Kräfte in unserem Organismus psychische Effekte hervorbringen, die wir als Gefühle und dergleichen wahrnehmen? Die Atome und Moleküle im komplexen Organismus unterliegen Anziehung und Abstoßung, Druck und Zug, Bewegungen und Beschleunigungen. Wir nehmen es als selbstverständlich hin, dass Materie in verschiedenen variablen Aggregatzuständen existiert. Es ist nicht plausibel, dass diese physikalischen Effekte nicht auch biologische Effekte hervorbringen und damit wiederum psychische Effekte bis hin zum Bewusstsein!

  73. Martin Bäker
    das hatte ich befürchtet, “denn die Bänder existieren ja nicht im Raum sondern im Impulsraum (reziprokes gitter).”
    Wie zeichnet man ein reziprokes Gitter ?

      • Martin Bäker,
        Danke. Wenn man also die Masse m wegkürzt, dann verhält sich der Impuls zur Energie wie x zu x².
        Bin noch am Überlegen !

          • Es gibt ein Schalenmodell für Atome. Je weiter ein Elektron vom Kern entfernt ist, desto geringer wird die Ablösearbeit für das Elektron um das Atom zu ionisieren.
            Man kann also durchaus die Elektronenwolke in Schalen darstellen.

          • Das ist aber ein sehr krudes Modell, das die Realität nur ungenau wiedergibt.

            Mit dem Bändermodell hat es auch nur sehr lose etwas zu tun.

  74. @reutlinger 27.05. 13:25

    „Die Gegenströmungen des Antireduktionismus und des Emergentismus halten sogar daran fest, dass die Welt holistisch und nicht teilbar ist. Interpretation wäre damit beliebig möglich, einschließlich metaphysischer, spiritueller und spekulativer Vorstellungen.“

    Wenn man dies als Realität akzeptiert, dann bleibt eben Pluralismus als Konsequenz übrig. Wir müssen dann halt gucken, wie wir uns dennoch auf eine gemeinsame Linie einigen, um die gemeinsamen Herausforderungen hinzubekommen.

    Entscheidend scheint mir hier zu sein, dass man die ziemlich gesicherten wissenschaftlichen Erkenntnisse als solche respektiert, auch wenn man kein rein wissenschaftliches Weltbild vertritt. So wie man selbstverständlich einen Computer nutzt, weil er halt offensichtlich funktioniert, kann man ja auch die Realität des Klimawandels anerkennen, und die nötigen Konsequenzen ziehen. Weil der Klimawandel auch eindeutig existiert, und eine Reduktion unserer Treibhausgasemissionen diesen zweifelsfrei reduzieren kann.

    Bei der Frage der eigenen Verantwortung dem Ganzen gegenüber findet man in eher spirituellerem Kontext sogar eher dazu, die eigenen Interessen zurückzustellen, wirklich über den eigenen Tellerrand zu gucken, und die nötigen Konsequenzen tatsächlich auch zu ziehen.

    Wenn die spirituelle Einstellung allerdings ganz aus dem Ruder läuft und ins Verschwörungsmythologische ausartet, dann ist sie freilich nicht mehr hilfreich, und wird selber zu einem massiven Problem.

  75. “…..Was spricht dagegen, dass die physikalischen Bewegungen und Kräfte in unserem Organismus psychische Effekte hervorbringen, die wir als Gefühle und dergleichen wahrnehmen? Die Atome und Moleküle im komplexen Organismus unterliegen Anziehung und Abstoßung, Druck und Zug, Bewegungen und Beschleunigungen. Wir nehmen es als selbstverständlich hin, dass Materie in verschiedenen variablen Aggregatzuständen existiert. Es ist nicht plausibel, dass diese physikalischen Effekte nicht auch biologische Effekte hervorbringen und damit wiederum psychische Effekte bis hin zum Bewusstsein!…..”
    (Zitatende)

    Dazu das Hossenfelder- Buch von 2022 jetzt neu auf deutsch:

    https://www.spektrum.de/rezension/buchkritik-zu-mehr-als-nur-atome/2135754?utm_source=sdwv_buchrezensionen&utm_medium=nl

  76. @irgendwer 02.06. 17:45

    Interessanter Link.

    „Die Monaden repräsentieren das gesamte Universum gemäß ihren verschiedenen Stand- und Blickpunkten. Sie stellen jede für sich einen »Spiegel des Universums« dar; Leibniz betrachtet sie als je einzelne Perspektiven des göttlichen Schauens der Welt.“

    Bezogen auf die Innenwelten von Organismen mit Nervensystemen macht das sogar Sinn, scheint mir. Zu Leibnitz Zeiten hatte man noch mehr Spielraum für metaphysische Betrachtungen als heute. Einerseits bedeutet das eine gewisse Freiheit, andererseits haben wir heute eine ziemlich breite Basis an gut gesicherten Erkenntnissen aus vielen Bereichen.

    Metaphysik ist aber immer noch möglich. Vermutlich sogar notwendig.

    • Die Funktion des Geldes basiert meiner Meinung nach auf einer Kraft nach dem Prinzip eines Gedächtnisses. In der Funktion ist sein Inhalt mit einem Abbild hinterlegt. Der Inhalt und das Abbild unterscheiden sich im Zustand am Ort der Betrachtung. Während der Inhalt des Ortes nach dem Pauli-Prinzip den Ort auf Distanz zum nächsten Inhalt hält lässt sich dessen Abbild verdichten und Gemeinsamkeiten bilden. Dieses Prinzip ermöglicht auch den Aufbau von Atomen. Grund für dieses Verhalten ist die Wellenfunktion des Geldes, da bei einer Vertauschung der Inhalte die Funktion des Gesamtsystems ein negatives Vorzeichen bekommt. Beim Geld kommt aber noch nach einer Vertauschung eine Verschiebung in der Phase dazu, so dass neben dem Faktor 1 und -1 ein komplexer Wert e^iᵠ möglich wird. Auch wenn das Geld in seiner Funktion nicht als Elementarteilchen aufritt so sind doch in der Gesellschaft anyonische Zustände (Homöopathie) möglich. Es ist beim Zusammenspiel aus mehreren Teilchen eine Anregung möglich die sich wie ein einziges Teilchen bzw. ein Körper verhält, also beispielsweise 1,98 € gegen 1 kg Äpfel zu tauschen. Zu jeder Symmetrie eines physikalischen Systems gibt es eine Erhaltungsgröße und die ist bei der Zeitverschiebung die Energie, wobei die Energie in Form der Wirk- oder der Scheinleistung, bzw. kombiniert γ + γ e+ + e- verschoben werden kann.

      • Die Funktion des Geldes beruht darauf, dass Geld
        1. selbst (an sich) keinen Wert hat und deshalb als Tauschobjekt in Frage kommt. Etwas, das selbst konsumiert/benutzt werden kann, ist als Zahlungsmittel ungeeignet
        2. eine begrenzte Ressource ist (urpsürnglich bei gold-basierten Währungen offensichtlich, heutzutage durch Banken geregelt)

        Begriffe wie “Wellenfunktion des Geldes” ergeben keinen Sinn, es sei den, du kannst eine Gleichung angeben, die diese WF erfüllen soll. Das bloße Kopieren von pyhsiklaischen Begriffen in andere Zusammenhänge schafft nut Verwirrung und ist wenig hilfreich…

        • Das Problem sind innere Scheinbilder oder Symbole der äußeren Gegenstände von der Art dass die denknotwendigen Folgen der Bilder stets wieder die Bilder seien von den naturnotwendigen Folgen der abgebildeten Gegenstände. Die Funktion der fünften Kraft als Vielteilchentheorie beruht auf den Eigenschaften des Quanten-Hall-Effektes in einer lückenbehafteten topologisch geordneten Spinflüssigkeit mit topologisch geordneter Phasen als Kondensation von gebundenen Zweiteilchenzuständen im Gesamtspin S=0 der eine gewisse nicht-lokale Ordnung mit sehr exotischen Eigenschaften repräsentiert bei dem nach Anregung ein Austausch der Inhalte erfolgen kann. Die Grundzustände sind dabei nur schwach verschränkt, wie sie etwa in den Funktionen der Gesellschaft auftreten. Die Materie ist aus einer großen Anzahl von einfachen Atomen aufgebaut, wobei unterschiedliche physikalischen Eigenschaften auftreten. Wasser ist normalerweise flüssig kann aber zu Eis gefrieren, wobei die Phasen der Materie durch ihre Symmetriebrechung charakterisiert sind und sich durch einen Ordnungsparameter beschreiben lassen. Topologische Phasen entziehen sich diesem Prinzip und enthalten nicht-lokale Anregungen, welche durch die Symmetrien in der gesamten Dimensionalität des Systems bestimmt werden.

          • Habe selten eine derartig sinnfreie Aneinanderreihung physikalische Begriffe gelesen wie hier.
            Bitte hör auf, die Kommentarspalten mit Privattheorien vollzumüllen, dafür sind sie nicht da.

  77. Lieber Martin,
    Der erste Artikel, den ich hier nun gelesen habe und freue mich dass deine Beiträge mich weiterhin bereichern. Wenn man das so sagen darf. Manchmal erscheint es mir, dass die Natur für unser Wissen auch eine Unschärferelation gibt “dKenntnis x dInformationen > h”. Je mehr Informationen wir mit der Zeit gewinnen, desto ungenauer wird die Kenntnis darüber. Je mehr Kenntnis wir gewonnen haben, desto weniger wissen wir, wo wir die fehlenden Informationen finden können. 😉
    Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau herausfindet wie etwas funktioniert, warum etwas ist wie es ist, dann tauchen unklare Messergebnisse an dieser Stelle auf. Es gibt eine weitere Theorie, die besagt, das ist schon ein paarmal passiert.
    Kleiner Spaß. Ich denke die physikalischen Beschreibungen grenzen doch zumindest die möglichen Realitäten ein, so es die eine denn auch gibt. „Wir finden nicht die eine, aber eliminieren alternative Realitäten und das was übrig bleibt, muss dann die Wahrheit sein“
    Genug langweilige Phrasen? Ja o.k.
    Aber solange die ART und die QM getrennt bleiben, solange scheint mir, dass noch Luft nach oben ist und sich alles in Wohlgefallen auflöst.

  78. Vielleicht noch ein Kommentar, da der letzte wenig Inhalt aufzeigte. Auch dieses Mal werde ich kaum Gelegenheit haben ein Warnschild/Schleuderzeichen einzufügen, um deine Qualität zu erreichen, aber da es um Interpretation geht…und mir eine Überlegung „immer“ schon gefehlt hat…
    Die heisenbergsche Unschärferelation (HU) verweist darauf, dass der Ort und Impuls eines Teilchens zusammenhängen (dx*dp~ ½h) und darauf, dass die Energie und die Zeit zusammenhängen (dE*dt~ ½h).
    Bewegt sich ein freies Teilchen von A nach B durch den Raum, dann wird der Ort des Teilchens sowie die Energie unscharf. dx bzw. dE werden breiter. Die Energie / das Teilchen verteilen sich zunehmend im Raum.
    Das Teilchen „zerfließt“ – verteilt sich über n-Pfade in der Raumzeit (Feynmanpfade). Fließt durch beide Spalte, und über n-Pfade an allem und an jedem Ort vorbei. Alle Pfade /Informationen der Wechselwirkungen fließen dabei am Ende in das Teilchen ein, dass an einem Ort B gemessen wird.
    Würde man das Gravitationspotential des Teilchens verfolgen können, könnte man der Energie-/ der Ortsunschärfe folgen und messen wie sich das Potential mit der Zeit abschwächt und langsam verschwindet. Während die Orts-/Energieunschärfe zunimmt, gewinnt der Impuls und die Zeit an schärfe. In dem Moment, wenn das Teilchen verschwindet (dx -> unendlich) haben Impuls und die Zeit die max. Schärfe (dp bzw. dt = 1). Die Zeit sagt „Jetzt“ und der Impuls erzeugt ein (neues) Teilchen mit der Energie „pc*“. Der Impuls überträgt dabei die gesamte Information, der über die Feynmanpfade gesammelten Wechselwirkungen (dx*dp sind mathematisch „verschränkt“). Ja, incl. Spin up/Spin down. In diesem Bild gibt es kein Kollaps.
    Der Impuls (Energie; pc) und der Zeitpunkt (Ort; ct) werden über die (alte) Partikelwelle und der HU selbst bestimmt. Man müsste sich (nur) damit abfinden, dass ein Teilchen mit seiner Entstehung dem Untergang gewidmet ist. Es nur noch Informationen sammelt (Feynmanpfade), um es dann mit einem einzigen Impuls „instantan“ auf ein neues Teilchen (ein Klon) zu übertragen. Das Gravitationspotential würde irgendwo wieder den Ausgangswert messen. Dass der Impuls mit einem dt = 0 („Jetzt“) auf das neue Teilchen übertragen wird, entspricht der Erwartung für die Impulsübertragung.
    Kurz: Könnte es nicht sein, dass das Teilchen das bei A verschwindet am Ende nicht bei B auftaucht, sondern ein neues Teilchen erzeugt wird? Wenn E=pc gilt, und pc in diesem Bild „Eindeutig“ dann kann das E (und damit das Teilchen) neu erzeugt werden.
    *Für Teilchen mit Ruhemasse muss man akzeptieren, dass man für v=c setzen kann, um A) die Hilizität zu retten und B) E=pc als konstanten zu erhalten.

    • Würde man das Gravitationspotential des Teilchens verfolgen können, könnte man der Energie-/ der Ortsunschärfe folgen und messen wie sich das Potential mit der Zeit abschwächt und langsam verschwindet.

      Niemand weiß, ob das so ist. Ist möglich, aber nicht klar, weil wir keine Quantengravitation haben.

      Ich glaube, deine ganze Überlegung krankt ein wenig daran, dass du mit den Konzepten Energie/Impuls/Ort arbeitest, statt direkt über die Wellenfunktion nachzudenken. Das ist viel weniger verwirrend. Und wieso sollte das teilchen “verschwinden” – wenn ich hinreichend lange warte, ist seine WF halt über das ganze All verschmiert, aber es existiert ja noch.
      Das Mischen von klassischen Konzepten bzw. Observablen wie Impuls und des Feynman-Bildes ist auch dem verständnis nicht förderlich.

      Entscheide dich für ein Bild – Feynman oder WF – und denke in diesem Bild durch, was immer du zu überlegen versuchst (das ist mir aus dem Kommentar nicht klar geworden).

      Kurz: Könnte es nicht sein, dass das Teilchen das bei A verschwindet am Ende nicht bei B auftaucht, sondern ein neues Teilchen erzeugt wird?

      Das ist eine müßige Frage, da die Teilchen, von denen wir hier reden, ununterscheidbar sind. Du kannst dir immer vorstellen, das jedes Elektron jede Sekunde einmal verschwindet und durch ein identischen ersetzt wird – da man Elektronen nicht unterscheiden kann, ist das keine physikalisch sinnvolle Fragestellung.

      PS: Bin ab morgen nicht da, ewrde hier also keine Kommentare freischalten können…

      • Zu: „Das ist eine müßige Frage, da die Teilchen, von denen wir hier reden, ununterscheidbar sind.“ also die Elektronen, möchte ich einen Zweifel setzen, da ja auch in Kontakt stehende Baryonen (immer?) aus drei Valenzquarks bestehen und diese eine elektrische Ladung + 2⁄ 3 oder − 1⁄ 3 haben, ist die Ladung der Baryonen immer ganzzahlig und kann Werte zwischen +2 und −1 annehmen. Auf den Zustand der Elektronen kann eventuell dann Strangeness, Charm und Bottomness einen Einfluss haben, welche sich in der Zusammensetzung aus Valenzquarks ergeben. Kann es sein dass Verzerrungen auf Grund von Plasma als vierter Aggregatzustand, also dann wenn die Moleküle vorwiegend im geladenen Zustand als Ionen und Elektronen vorliegen, weitere Dimensionen auf Grund von Strangeness, Charm und Bottomness auf der Raumzeit aufschlagen? Plasma als elektrischer Strom geht einher mit der Bewegung von Teilchen und erzeugt so die Informationen um sich durch das eigene Magnetfeld zu verdichten. Plasma ist selten sichtbar und strahlt meist nur Radiowellen ab.

          • Zu allen guten Dingen gehören Drei (ein bisschen Spaß muss sein), also noch einer (Preis zum Thema?): Wer (Materie / Knoten / Verbindungen) hat dem (Teilchen / Beobachter) wird (Information / Energie / Geld) nach dem Matthäuseffekt mit einer zeitlichen Anpassung des Raumes gegeben, wobei in jeder Situation sein Nutzen (räumliche Abstandsminimierung / Gravitation) maximiert wird. Der Beobachter, ob Neuron oder Homo-oekonomicus, stellt genau dann eine Verbindung zu einem anderen Knoten her wenn der Nutzen größer ist als die Kosten, wobei zum Beispiel sich eine synaptische Verbindung festigt wenn sie gebraucht wird, auch wenn viele Verbindungen, zwischen fernen Neuronen über sie verlaufen. Das Entscheidende für die Funktion der Informations- bzw. Energieübertragung ist der günstigste (Erdungs- oder Null-) Punkt mit den geringsten „Kosten“ des Aufbaus der Kanten zu den einzelnen Knoten bzw. Beobachtern.

  79. Hallo Martin,
    ich weiß, dass du diese Antwort wegen Urlaub nicht freischalten wirst – daher erwarte ich keine Antwort. Überhaupt ist meine Antwort vielleicht nicht geeignet um so eingefügt zu werden (da links). Und ichwill keinen Nerven mit meinen Überlegungen…Aber jeder dieser Links ist für sich eine „Sternstunde“ der mathematischen Darstellung (neben deinen Beiträgen). Wenn du im Urlaub Zeit hast…
    ZU: deine ganze Überlegung krankt ein wenig daran, dass du mit den Konzepten Energie/Impuls/Ort arbeitest, statt direkt über die Wellenfunktion nachzudenken.

    Eigentlich hatte es mit reiner Betrachtung der Wellenfunktion begonnen? Bzw. hier endet die Geschichte schlussendlich mit der Erkenntnis über die HU. Die HU hat ihren Ursprung in der Wellenbeschreibung eines Teilchens als Wellenpaket von „n-Wellen in Superposition“, wobei die Amplitude der Aufenthaltswahrscheinlichkeit einer (im besten Fall) Normalverteilung* folgt. Aber das ist dir alles bekannt? Also die HU über die ich fast alles erkläre ist die Beschreibung eines Teilchens als Wellenfunktion? Dachte nur Feynman könnte helfen mich zu verstehen…
    Im Video: https://www.youtube.com/watch?v=FRP4AqZR3UU mathematisch bestens in aller Tiefe erklärt.

    ZU: Und wieso sollte das Teilchen “verschwinden” – wenn ich hinreichend lange warte, ist seine WF halt über das ganze All verschmiert, aber es existiert ja noch.
    Es verschwindet im Hintergrundrauschen des Vakuums. Die Vergangenheit bleibt so als Information dem „hier und jetzt“ erhalten, aber es wirkt nicht mehr als reelles, sondern nur noch als virtuelles Teilchen. Schaft die Planckhürde nicht mehr, um „richtig“ zu wirken.

    ZU: Das ist eine müßige Frage,
    Auch wenn damit die müßige Frage über das Messproblem oder die nicht-Lokalität damit entfallen könnte?

    Zu: Das Mischen von klassischen Konzepten
    Die HU und Wellenpakete in Superposition sind keine klassischen Konzepte? Anderseits bewegt das klassische Konzept der stationären Wirkung die Geschichte der Physik. Das lokale Extremum ist hier (bei mir) die lokale Entropie bzw. die Normalverteilung. Das Feynmanpfadintegral ist das Konzept der stationären Wirkung auf Quantenebene. Siehe Pfadintegralformalismus https://www.youtube.com/watch?v=j-eUhdfyPoU Josef M. Gaßner

    Das Wellenpaket (in seiner Superpositionsdarstellung und Normalverteilung der Amplituden) übt eine entropische Anziehungskraft aus, da dieser Ort ein breiteres dp verspricht (da klassisch v= Normalverteilt) Aber auch die Phasengeschwindigkeiten der Wellen weisen ja eine Normalverteilung bezüglich v aus… Ein breites dp = lokalisierung durch schmales dx… Es geht allein um dS (Entropie).

    Der Ereignishorizont weist immer ein lokales entropiemaximum auf. Von da kann fast nichts entkommen. Wobei der leere Raum natürlich hier auch eine gewisse Anziehung hat, da naja hier die Möglichkeit bestünde das „dp“ wieder zu vergrößern. dS ist hier verlockend groß. Etwas Strahlung kommt daher wohl raus?

    Auf einer gleichmäßig erhitzen Herdplatte würden dank HU kalte und warme Spots eine gleichartig anziehende Wirkung haben. Da sie entropische Extremata darstellen. So wie ein Massenhaufen, Atomkern, die große Leere…

    Innerhalb eines kalten/heißen Spots wäre das außen wieder anziehender >dS (Entropie). Wobei die Ursache der Entropie von klassischenTeilchen in deren HU selbst zu suchen/zu finden ist. Normalverteilung v bzw. p = breites dp = Wahrscheinlicher Aufenthaltsort (wird größer)… Die HU verursacht Entropie, Entropiedifferenzen (Betrag) Bewegung.

  80. Christian, Wien schrieb (16.08.2023, 13:58 Uhr, 23.10.2023, 09:57 Uhr):
    > Eine Lottoziehung [… (auf der Erde) …] kann auch durch Messung etwa der Polarisationen von sechs Photonen stattfinden. […]

    Mit einem (Binär-)Analysator lässt sich jedenfalls im Prinzip von jedem einzelnen (geeignet “axial”) einfallenden Photon unterscheiden, ob es “ordentlich” oder “außerordentlich” wieder austrat, falls überhaupt. (Inwiefern allein deshalb dem jeweiligen Photon “eine bestimmte Polarisation” zugeschrieben werden könnte, oder überhaupt sollte, sei dahingestellt.)

    > Wenn diese Photonen verschränkte Partner beispielsweise in einer Kolonie auf dem Mars hätten, dann wüssten die Menschen auf dem Mars und der Erde absolut gleichzeitig, welche Lottozahlen gezogen worden sind […]

    ???
    Zumindest ließe sich durch Korrelation der Befunde zumindest im Nachhinein der (hinsichtlich der in Betracht gestellten “Ziehung” von sechs bestimmten Photon-Paaren mittlere) [[Malus-Orientierungswinkel φ]] der beiden jeweils in allen betreffenden sechs Einzelphoton-Versuchen eingesetzten Analysatoren gegenüber einander (mit einiger Genauigkeit) feststellen.

    Insbesondere, sofern die eventuelle [[optische Aktivität]] der Region, in der die betreffenden Photonen übermmittelt wurden, nicht von vornherein bekannt (bzw. zur Auswahl von “gültigen Versuchen” festgesetzt) wäre.

    > […] dass Information nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden kann […]

    Jedenfalls sofern unter “Lichtgeschwindigkeit” insbesondere “Informationsübertragungs-Front-Geschwindigkeit” alias “Lichtgeschwindigkeit im (optischen) Vakuum” verstanden wird.

    Bzw. auch unter Gegebenheiten, in denen von “Geschwindigkeit” gar keine Rede sein könnte (insbesondere, weil “Sender” und “Empfänger” gar keine bestimmte “Distanz voneinander” zugeschreibbar wäre):
    dass der Empfänger jedenfalls noch keinerlei Wahrnehmung einer bestimmten Signalanzeige des Senders gehabt hätte, bevor er seine allererste Wahrnehmung dieser bestimmten Signalanzeige des Senders gehabt hätte.

  81. Lieber Martin,
    Prof. Carlo Rovelli – ist dir vielleicht bekannt? Physiker und Philosoph, ist ja der Meinung, dass uns aktuell nichts anderes übrigbleibt als auch zu interpretieren, da die Mathematik im Grunde steht, aber es trotzdem scheinbar nicht weitergeht?
    In vielen Vorträgen und Büchern von ihm geht es um das Thema Zeit und Entropie – das ist sicherlich ein elementares Thema? Natürlich auch um Entropie und Information.
    Wieviel Information steckt z.B. in der Formel der Schrödingergleichung? Für ein Hund oder Affen recht wenig. Für die einige Menschen auch nicht viel mehr? Ich habe sie vielleicht nur ein bisschen verstanden – du sicher mehr. Andere kennen Sie besser, aber so richtig? Oder geht es noch besser? Und wieviel Energie und Zeit muss dann dafür hineinstecken?

    Wieviel Information liegt in einer Formel oder einem Buch? Für mich stehen die Buchstaben in einer sinnvollen Reihenfolge für eine andere Person anderer Sprache ggf. schon nicht mehr.

    Also ist Entropie eine Ansichtssache des Betrachters?

    Oder liegt es nicht eher im Auge des Betrachters?

    Wieviel Zeit und Energie haben wir „verbraucht“, um die jeweilige Information ordnen zu können? Können wir Zeit sparen, wenn wir Energie in etwas stecken? Ich habe 5 Aufgaben zu erledigen – wieviel Zeit benötige ich? Hängt es davon ab, wieviel Energie ich dafür benötige? Hätte Marie Curie, Emmy Noether, Einstein weniger Zeit und Energie hineingesteckt, hätten wir dann nicht nur einfach länger warten müssen – um an dieselbe Information zu kommen?

    Ist die Zeit am Ende nur eine Form des Wartens? Mache ich nichts, dann warte ich, bis die Information mich erreicht. Bewege mich schneller durch die Zeit. Wenn ich Neugierig bin – keine Geduld habe? Gehe ich dann der Zukunft entgegen? Lese und bewege mich – verbrauche mehr Energie, um an eine Information zu gelangen, auf die ich sonst hätte warten müssen?

    Es erscheint fast so, als versteckt sich die Zeit in der Entropie / im Fehlen von Information.
    Prof. Verlinde sieht die Ursache für Gravitation in der Entropie. Prof. Hawking fand eine Strahlung, die sich aus ihr ergibt. Und der Unruh-Effekt kommt auch noch dazu.
    Alles schlägt in dieselbe Kerbe, dass sich in der Entropie mehr „versteckt“. Wir wissen, dass Beschleunigung die Zeit „beeinflusst“ Prof. Verlinde sagt, Temperatur (Entropie?) Differenzen erzeugen Beschleunigung. Der Unruh-Effekt Effekt, bewirkt, dass der Raum wärmer wirkt.

    Haben die Begriffe Beschleunigung, Temperatur und Entropie und Zeit in der Quantenwelt dieselbe Bedeutung oder kann man sie hier vielleicht einfach als Größen verstehen, die man mit konstanten ineinander Umwandeln kann? Und so im Grunde immer dasselbe bewirken?

    Wenn man einen Körper erwärmt, dann strahlt er Wärmestrahlung aus. Weil? Die Entropie wird größer? Ein warmer Körper kann man in der Quantenwelt auch als beschleunigten Körper verstehen (Verlinde). Ähnlich wie bei der Gravitation, bewegt sich der Körper jedoch nicht von der Stelle – er ruht. Wenn man nun einen sehr heißen, aber sehr leichten Schwarzkörper im leeren Raum betrachtet, der von Staub umgeben ist. Sieht es dann nicht so aus, als würde von dem entropischen Körper Anti-Gravitation ausgehen? Ich weiß, es klingt lächerlich, aber man darf es vielleicht tatsächlich so sehen.
    Ein dT bzw. dS könnte als Beschleunigung angesehen werden, da er nicht „wegkann“ muss zumindest “das Bild gut aussehen” – wegen der Symmetrie. Ein warmer Körper dreht den Unruh-Effekt um, und strahlt nun selbst in das Vakuum. So wie ein SL bei der Hawkingstrahlung…

    Bei einem sich erwärmenden Körper steigt die Entropie – es versteckt sich mehr Information und damit vielleicht auch irgendwie die Zeit. Zumindest bei einem SL steigt die Wartezeit. Vielleicht geht es beim Erhalt von Information nicht darum, dass die Information am Ort erhalten bleibt? Vielleicht genügt es, wenn stattdessen wo anderes ein Teilchen auftaucht? Wäre zumindest auch Information. So dass die Summe an Information nicht verloren geht.

    Dreht sich die Zeit – der Zeitpfeil – einfach weil gewonnene Information wieder verloren ging? So, wie wenn wir etwas nochmal erfinden, weil in Vergessenheit geraten? Könnte man es nicht so sehen? Bei verloren gegangener Information muss man zeitlich gesehen, wohl wieder von vorne starten.

    Wärmestrahlung als Sinnbild für verlorengegangene Information auf der Suche nach etwas was zum Wechselwirken, um “alte Information” von Neuem zu starten. Wie: Ein Elektron wird bei einem Atom gemessen?
    Und vielleicht hat diese Wechselwirkung sogar dieselbe Information (E und p) wie am Emissionsort – nur jetzt an einem anderen Ort. Ich hoffe es hält? Nein, schon wieder ist der Zustand verfallen…Die Zeit wirkt wie angehalten?

    Worauf ich hinauswollte, ist das Zeit im Grunde nur warten bedeutet. Ungebremst ging eben alles viel schneller. Wenn etwas nicht instantan erfolgt, dann gibt es offenbar eine Barriere – etwas, was bremst. Eine Energiebarriere oder ein Feld? Das Elektron wird offenbar ständig aufgehalten. Es soll sich nicht so schnell verhalten. Die Frage, ob dieses Verhalten nicht übertragbar ist auf andere Dinge? Die Masse z.B. wirkt stetig beschleunigt – vielleicht kann die Quantenwelt hier nicht unterscheiden? Wenn ich auf der Erde stehe, dann möchte mich die Erde aufhalten und ich stehe ihr im Weg, um sie aufzuhalten. Als würde ich selbst wie ein Higgsfeld fungieren und an der Erde kleben, um sie aufzuhalten – um die Masse zu erhöhen.

    Der Mechanismus scheint ähnlich – die Energiefelder machen nichts anderes als immer alles aufhalten. Zu bremsen. Wir gewinnen hierdurch vor allem so an Zeit? Beschleunigung ist dabei nicht abhängig davon, ob es sich bewegt. Jedes Teilchen für sich ruht in sich. Ich sitz in meiner Mulde. Alles darum sieht mich jedoch negativ beschleunigt (sonst würde mich ja nichts aufhalten alles Instantan zu erleben) – oder wärmer oder entropischer … alles dasselbe (umrechenbar) und versucht mich daher aufzuhalten.

    Angenommen aus Entropie folgt negative Beschleunigung und es gibt kein Feld, dass sich dazwischen stellt? Dann geht alles am Anfang sehr schnell. Dann kommt, das Erste, das Zweite, das Dritte jedes hält am Ende nur auf, bis alles in der eigenen Mulde ruht. Um sich sogleich auch anzuziehen, da wir weiter beschleunigt wirken.

    So das war viel Zeit und Energie – ob darin Information steckt, das weiß ich nie.

    • Also ist Entropie eine Ansichtssache des Betrachters?

      Nein, lässt sich sauber mathematisch definieren.

      Und auf den Rest gehe ich jetzt nicht ein, freie Assoziationen zu physikalischen Begriffen bringen einen wirklich nicht weiter.

  82. Nein, lässt sich sauber mathematisch definieren.

    Warum Carlo Rovelli – Theoretsicher Physiker für Schleifenquantengravitation sieht das aber ganz anders?

    Vielleicht ist deine Sicht noch nicht tiefgreifend genug?

    Aber ich hab nun was verstanden,
    ob Zeit, ob Weg man kann nichts
    machen am Ende wir nur aufsummiert.

    Das Photon wandert durch den Raum,
    dx + dy + dz
    und wird am Ort der Messung einfach
    durch c dividiert.
    Als ob der Raum jetzt kollabiert,
    doch dafür kommt nun Zeit heraus.

    Es ist die Zeit die ich gewartet habe,
    sie wird daher “jetzt” c multipliziert,
    erzeugt so für mich den Raum.
    Der hierdurch scheinbar expandiert.

    Wenn das Licht vom Anfang uns erreicht,
    dann war es ein Langer Weg? Eine Lange Zeit?
    Es kommt nur darauf an, für was es
    kollabiert und expandiert.

    Der Kollaps der Welle – die Raumexpansion
    Ist alles nur ein dummer Traum,
    weil es ist damit verschwunden ist?
    Es wurde einfach aufsummiert und
    dabei alles ausradiert?

    Nein nicht alles ist verschwunden?
    Nicht jeder Pfad auch gleich ein Weg?
    Tatsächlich! Es gibt auch einen Tunnel!
    Was Weg, Was Zeit am Ende spart!
    Was man so am Ende erhält ist der Impuls,
    es korreliert mit dem „dx“ weil es
    die dunklen/nichtgenommen Pfade sind.

    Doch auch hier muss man nur mit c
    multiplizieren. Der Tunnelpfad mit c
    multipliziert ergibt somit einfach Energie.

    Das wird jetzt dir nicht weiterhelfen, aber für mich hat sich es so geklärt.

    • Sätze wie “das Photon wird durch c dividiert” ergeben wirklich keinen Sinn.
      Kannst du diesen Kram nicht irgendwo anders posten?

  83. Vielen Dank für den Beitrag.
    Was mich am meisten gefallen hat, ist der letzte Satz, der in die Zukunft weist: “…heutige zentrale Annahmen über den Haufen zu werfen”. M.E. ist nur so die Weiterentwicklung der Physik und die Lösung der QM-Interpretation zu erwarten.
    Und konkret: Was ist Zeit? Was ist Raum?

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