Vollständige Version anzeigen : Das Double Slit Experiment
Da habens noch einiges zu forschen :D
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Und kann das wer von euch erklären? :)
Spieltheoretiker
19-01-2014, 21:04
ha mal ein schönes Thema. Neben Einsteins Relativitätstheorie sicherlich die physikalische Entdeckung des letzten Jahrhunderts. Erklären ist so ne Sache. Das Experiment ist schon etwas älter und da forschen sie schon länger dran. Sogar Einstein hat zunächst daran gezweifelt. MAn kann das Experiment aber berechnen mit Wahrscheinlichkeitsverteilung. Quasi die ganze moderne Quantenmechanik hat ihren Ursprung bei diesem Experiment. Das Problem ist einfach, dass es dem Alltagsverstand und der klassischen Physik (Newton und so) zuwider läuft.
Aber es gibt Deutungen und Interpretationen des Doppelspaltexperiments. Manche sind sogar sehr philosophisch siehe die Deutungen und Folgerungen von Hans Peter Dürr dessen Philosphie, Weltsicht darauf fusst. Manche Esoteriker benutzen es auch für ihre verdrehte Weltsicht und wollen damit allerlei Hokuspokus erklären. (Mittlerweile kann man Dürr wohl auch als Esoteriker und als etws abgehoben bezeichnen.) Also sei gewarnt wenn du Doppelspaltexperiment, Quantenmechanik, Quantenverschränkung etc googlest.
An alle Physiker ich hoffe ich habe keine zu groben Fehler bei der allgemeinen Übersicht gemacht. :)
Dietrich von Bern
20-01-2014, 08:31
Jackson1 hat bestimmt eine gute Erklärung dafür :D
Mr. Myagi
20-01-2014, 13:24
Teilchen sind wohl ein Produkt des Abstraktionsvermögens. Würde man sich von diesem Gedanken trennen, und sowas wie Quantennebel oder Energiefelder der 4 Grundkräfte akzeptieren, liessen sich einige scheinbare Wiersprüche der modernen Physik klären.
Aber solange wir an jahrtausende-alten Ideen anhaften und solange wir nicht fähig sind, parallele Erklärungen als richtig zu akzeptieren (richtig weil zielführen) werden wir immer wieder Kleinkindern gleich den Mund offenlassen und unseren Verstand als überforert akzeptieren müssen.
Die Idee mit den Energiefeldern der Gundkräfte hat Potential.
Kreuzkuemmel
20-01-2014, 13:49
Teilchen sind wohl ein Produkt des Abstraktionsvermögens.
Das ist zwar richtig, 'Quantennebel' oder 'Energiefelder' sind aber auch Produkte des Abstraktionsvermögens, was den auch sonst?
Das ist zwar richtig, 'Quantennebel' oder 'Energiefelder' sind aber auch Produkte des Abstraktionsvermögens, was den auch sonst?
Zumindest Quantennebel ist eine Veranschaulichung.
Schließlich bezeichnet z.B. Nebel ja etwas Konkretes, das man kennt und bzgl. dessen Verhalten man Erfahrungen hat.
D.h. das Wort Nebel führt bei den meisten Menschen zu Assoziationen und man denkt an Eigenschaften, die auf bekannten Nebel zutreffen, aber nicht auf das beschriebene Objekt zutreffen müssen.
Kreuzkuemmel
20-01-2014, 14:35
Zumindest Quantennebel ist eine Veranschaulichung.
Schließlich bezeichnet z.B. Nebel ja etwas Konkretes, das man kennt und bzgl. dessen Verhalten man Erfahrungen hat.
D.h. das Wort Nebel führt bei den meisten Menschen zu Assoziationen und man denkt an Eigenschaften, die auf bekannten Nebel zutreffen, aber nicht auf das beschriebene Objekt zutreffen müssen.
Mir geht es nicht um das Wort, sondern um das Konzept, das eine Abstraktion bestimmter empirisch zu beobachtender Phänomene ist.
dermatze
20-01-2014, 20:22
Teilchen sind wohl ein Produkt des Abstraktionsvermögens. Würde man sich von diesem Gedanken trennen, und sowas wie Quantennebel oder Energiefelder der 4 Grundkräfte akzeptieren, liessen sich einige scheinbare Wiersprüche der modernen Physik klären.
Aber solange wir an jahrtausende-alten Ideen anhaften und solange wir nicht fähig sind, parallele Erklärungen als richtig zu akzeptieren (richtig weil zielführen) werden wir immer wieder Kleinkindern gleich den Mund offenlassen und unseren Verstand als überforert akzeptieren müssen.
Das halte ich für völlig abwegig.
Ein Freund von mir ist Doktor der Physik. Wenn der mir davon was erzählt verstehe ich nichts und wenn es so einfach wäre, wie hier dargestellt würden die Eierköppe von Physikern sicher davon Ggebrauch machen bzw. haben die sicher gute Gründe dies nicht zu tun.
Tatsächlich sehen Zusammenhänge für Laien manchmal einfacher aus, als für die Experten des jeweiligen Gebietes. Stichwort Dunning-Kruger-Effekt.
In Deutschland gibt es den Witz, dass wir Deutschen ein Volk von 80 Millionen Bundestrainern seien.
Davon ab ist es wissenschaftlich sicherlich zweifelhaft mal eben hart evidente Annahmen über den Haufen zu schmeißen zu gunsten unbestätigter Postulate nur weil man meint diese würden irendwas lösen. Diese Lösung kann unter diesen Bedingungen ja kaum als Bestätigung herhalten.
wenn es so einfach wäre, wie hier dargestellt würden die Eierköppe von Physikern sicher davon Ggebrauch machen bzw. haben die sicher gute Gründe dies nicht zu tun.
Der Begriff "Quantennebel" ist wohl eine Veranschaulichung des tatsächlich genutzten mathematischen Konzepts, mit dem derartige Systeme beschrieben werden:
Das einzelne Atom, wird, solange es nicht detektiert wird, wird nicht durch ein Teilchen beschrieben (Objekt, dem zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Ort und eine Geschwindigkeit theoretisch genau zugeordnet werden kann), sondern durch eine komplexe Wellenfunktion, die zeitabhängig über den Raum verteilt ist (das ist wohl mit "Quantennebel" gemeint).
Solange man diese Wellenfunktion nicht durch Messung stört (nicht hinschaut), verhält sie sich eben wie die Welle am Anfang des Filmchens und interferiert hinter dem Doppelspalt mit sich selbst und es gibt Auslöschungen und Verstärkungen, so dass man am Ort des Schirms das gezeigte Strichmuster hat.
Das Betragsquadrat dieser Wellenfunktion gibt die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für das Atom im Raum, bzw. auf dem Schirm an.
Dennoch verhält sich in dem im Eingagsbeitrag dargestellten Experiment ein Atom nicht nur wie eine Welle (Nebel), sondern auch wie ein Teilchen.
Denn wenn das einzelne Atom auf den Schirm trifft (gemessen wird), dann schlägt das eben nicht gemäß dieser Wellenfunktion verteilt auf, sondern wie ein einziges Teilchen mit seiner gesamten Energie an einem festen Ort (die Punkte auf dem Schirm)
D.h. beim einzelnen Messprozess wird aus diesem Quantennebel plötzlich ein Teilchen (in der Kopenhagener Deutung).
Und vor allem kann niemand für ein einzelnes Atom sagen, wo auf dem Schirm dieser virtuelle "Nebel" den plötzlich zu einem konkreten Atom "verdichtet".
Erst wenn man viele Atome auf den Schirm treffen lässt, zeigen die Einschläge eine Verteilung, die der, aus der Wellenfunktion berechneten, Aufenthaltswahrscheinlichkeit entspricht.
Mal in den Raum gefragt aus Neugierde: wenn da Wellen sind, was schwingt da eigentlich?
Sorbus Aucuparia
21-01-2014, 08:35
Verdammich Quantenphysik fand ich schon immer großartig, kämpf mich gerne durch solche Schmöker durch aber mir einfach viel zu hoch :(
Wenn die heisenbergesche Unschärferalation gültig ist, müsste dieser Effekt nicht auch in der Makroskopischen Welt irgendwie nachzuweisen sein?
Was mich an Quantenmechanik immer so verwirrt, ist dass sie in der "großen" Welt nicht zu wirken scheint.
Was wäre denn übrigens wenn man den Detektor in Lichtgeschwindigkeit ein und auschalten würde. Würde man dann die Atome verwirren und ein anderes Ergebniss erzeugen? :D
dermatze
21-01-2014, 08:35
Du schon wieder? Ach, na gut.
Der Begriff "Quantennebel" ist wohl eine Veranschaulichung des tatsächlich genutzten mathematischen Konzepts, mit dem derartige Systeme beschrieben werden:
Nun, dann ist die Aussage:
Würde man sich von diesem Gedanken trennen, und sowas wie Quantennebel oder Energiefelder der 4 Grundkräfte akzeptieren, liessen sich einige scheinbare Wiersprüche der modernen Physik klären.
in diesem Fall nicht zutreffend.
as einzelne Atom, wird, solange es nicht detektiert wird, wird nicht durch ein Teilchen beschrieben (Objekt, dem zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Ort und eine Geschwindigkeit theoretisch genau zugeordnet werden kann), sondern durch eine komplexe Wellenfunktion, die zeitabhängig über den Raum verteilt ist (das ist wohl mit "Quantennebel" gemeint).
Solange man diese Wellenfunktion nicht durch Messung stört (nicht hinschaut), verhält sie sich eben wie die Welle am Anfang des Filmchens und interferiert hinter dem Doppelspalt mit sich selbst und es gibt Auslöschungen und Verstärkungen, so dass man am Ort des Schirms das gezeigte Strichmuster hat.
Das Betragsquadrat dieser Wellenfunktion gibt die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für das Atom im Raum, bzw. auf dem Schirm an.
Dennoch verhält sich in dem im Eingagsbeitrag dargestellten Experiment ein Atom nicht nur wie eine Welle (Nebel), sondern auch wie ein Teilchen.
Denn wenn das einzelne Atom auf den Schirm trifft (gemessen wird), dann schlägt das eben nicht gemäß dieser Wellenfunktion verteilt auf, sondern wie ein einziges Teilchen mit seiner gesamten Energie an einem festen Ort (die Punkte auf dem Schirm)
D.h. beim einzelnen Messprozess wird aus diesem Quantennebel plötzlich ein Teilchen (in der Kopenhagener Deutung).
Und vor allem kann niemand für ein einzelnes Atom sagen, wo auf dem Schirm dieser virtuelle "Nebel" den plötzlich zu einem konkreten Atom "verdichtet".
Erst wenn man viele Atome auf den Schirm treffen lässt, zeigen die Einschläge eine Verteilung, die der, aus der Wellenfunktion berechneten, Aufenthaltswahrscheinlichkeit entspricht.
Für Erklärungen zu diesem Sachverhalt, der mich eigentlich nicht sonderlich interessiert verlasse ich mich lieber auf meinen Kumpel, aber dennoch danke für deine Mühe.
Mal in den Raum gefragt aus Neugierde: wenn da Wellen sind, was schwingt da eigentlich?
Im Fall elektromagnetischer Wellen, wie z.B. Licht, schwingt klassisch die elektrische oder magnetische Feldstärke.
Bei Materie-Teilchen wie Elektronen, oder den Atomen in dem Video ist das nicht so klar.
Man stellt(e) fest, dass auch derartige Objekte unter Umständen einen Wellencharakter zeigen (z.B. im Eingangsvideo das Interferenzmuster nach einem Doppelspalt).
Daher hat man einen mathematischen Formalismus mit einer Wellenfunktion erdacht, die das Verhalten beschreibt.
Diese Wellenfunktion entspricht keiner reellen physikalischen Größe, diese werden erst durch mathematische Operationen daraus abgeleitet.
Wie gesagt, wird üblicherweise das Betragsquadrat der Wellenfunktion als Aufenthaltswahrscheinlichkeit(sdichte) des Teilchens interpretiert.
In der Wellenfunktion ist also z.B. die Information enthalten, wo man das Teilchen wahrscheinlicher antreffen kann und wo man es weniger wahrscheinlich antrifft.
(diese Information muss auch nicht notwendig "schwingen" (sich zeitlich verändern), es gibt auch stehende Wellen)
Im Fall elektromagnetischen Wellen, wie z.B. Licht schwingt klassisch die elektrische oder magnetische Feldstärke.
Bei Materie-Teilchen wie Elektronen, oder den Atomen in dem Video ist das nicht so klar.
Man stellt(e) fest, dass auch derartige Objekte unter Umständen einen Wellencharakter zeigen (z.B. im Eingangsvideo das Interferenzmuster nach einem Doppelspalt).
Daher hat man einen mathematischen Formalismus mit einer Wellenfunktion erdacht, die das Verhalten beschreibt.
Diese Wellenfunktion entspricht keiner reellen physikalischen Größe, diese werden erst durch mathematische Operationen daraus abgeleitet.
Wie gesagt, wird üblicherweise das Betragsquadrat der Wellenfunktion als Aufenthaltswahrscheinlichkeit(sdichte) des Teilchens interpretiert.
In der Wellenfunktion ist also z.B. die Information enthalten, wo man das Teilchen wahrscheinlicher antreffen kann und wo man es weniger wahrscheinlich antrifft.
(diese Information muss auch nicht notwendig "schwingen" (sich zeitlich verändern), es gibt auch stehende Wellen)
Die Feldstärke schwingt? Und dann erzeugt eine "Stärke" bzw. Schwingung dieser Stärke ein makroskopisch/physikalisch wahrnehmbares ... Phänomen?
Mir ist klar, dass das alles abstrakt ist. Aber Licht kann als Welle oder Teilchen beschrieben werden, wobei Teilchen ja noch (schwer) vorstellbar sind, aber Wellen die im Nichts (weil da ist auf der Ebene nichts was in Schwingung geraten kann, zumindest in meiner Welt) Schwingungen erzeugen.
Wenn das aber so sein sollte, was ich unter vorbehalt glaube (weil ich es selbst nicht weiß) ist es für mich noch erstaunlicher als vorher. :D
Aber danke für die Antwort.
Was mich an Quantenmechanik immer so verwirrt, ist dass sie in der "großen" Welt nicht zu wirken scheint.
eKOzlqhwe6IpTPuWIasLBg
Was wäre denn übrigens wenn man den Detektor in Lichtgeschwindigkeit ein und auschalten würde. Würde man dann die Atome verwirren und ein anderes Ergebniss erzeugen? :D
Kommt darauf an, ob das Photon, oder mit was auch immer der Detektor detektiert, eine Wechselwirkung eingeht mit dem Atom oder auch nicht.
Die Atome, die gemessen werden, erzeugen zusammen die klassische Verteilung von Teilchenstrahlen auf dem Schirm, die die nicht gemessen werden, erzeugen zusammen das Interferenzstrichmuster.
Es würde sich also eine Überlagerung beider Verteilungen ergeben, wobei die Stärke des jeweiligen Teilmusters dadurch bestimmt würde, wieviel Prozent der Teilchen z.B. gemessen werden.
Hab keine Zeit, aber könnte mir mal jemand sagen, wie diese Abweichungen durch das messen des Durchgangs (an einem Spalt?) erklärt werden, hatte mal kurz ins Wiki reingesehen, aber auf die schnelle keinen Hinweis darauf gefunden. Hab ichs überhaupt richtig verstanden?
Rein phonologisch musste ich an das hier denken:
OTTO - Bilder der Wissenschaft - YouTube (http://www.youtube.com/watch?v=peVEuB_6U5c)
das sssst Expereiment..
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Die Feldstärke schwingt? Und dann erzeugt eine "Stärke" bzw. Schwingung dieser Stärke ein makroskopisch/physikalisch wahrnehmbares ... Phänomen?
Gravitationsfelder, elektrische Felder oder magnetisches Felder üben ja durchaus Kräfte aus, die wahrgenommen werden.
Je stärker z.B. die Gravitationsfeldstärke, desto stärker die Beschleunigung die eine Masse erfährt.
Wenn die Feldstärke periodisch mal stärker und mal schwächer ist, dann schwingt die.
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