Messungen in der QM
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Wo wir schon bei der QM sind, hier mal eine Sache die ich nie so ganz verstanden habe: Was ist eigentlich eine Messung in der QM? Ich kenne z.B. das Doppelspaltexperiment. Wenn man jetzt misst du welchen Spalt das Photon gegangen ist, verschwindet das Muster ja, weil das Photon sich jetzt nicht mehr "durch beide" Spälte bewegen kann, und die Wellenfunktion somit zusammenbricht. Aber was genau zeichnet eine Messung in der QM eigentlich aus? (Ich hoffe man kann das relativ abstrakt ohne Mathematik beschreiben.)
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Der Vorgang der Messung wird nicht genauer erklärt in der QM.
Eine Messung wird durchgeführt mit einem Apperat, der selbst als klassisches System beschrieben wird. Die Wellenfunktion kollabiert und befindet sich danach in einem Eigenzustand der gemessenen Observablen.In der Theorie der offenen Systeme kann man das auch etwas allgemeiner ohne den Kollaps der Wellenfunktion beschreiben. Da ist Dephasierung das Stichwort. Allerdings löst man damit das Messproblem nicht, sondern verschiebt es nur auf die Messapperatur (die wiederum gemessenen werden muss...).
Man sollte an dieser Stelle einmal erwähnen, dass die meisten Leute die mit der QM arbeiten an dieser Fragestellung überhaupt nicht interessiert sind. Die QM funktioniert wunderbar wenn man sie für ,,kleine'' Systeme einsetzt. Wann genau die Wellenfunktion kollabiert und die Superposition von verschiedenen Zuständen aufgehoben wird, und ob sich dabei das gesamte Universum verdoppelt interessiert überhaupt nicht. Die Theorie ist sowieso nicht vollständig. Versucht daher nicht die QM auf Gebiete zu übertragen für die sie einfach nicht entwickelt wurde.
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Wer noch einen ganz abgefahrenen Effekt kennenlernen moechte, der nicht populaer bekannt ist, der googlele mal "Quantenradierer".
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Mario Sandler schrieb:
Die Theorie ist sowieso nicht vollständig. Versucht daher nicht die QM auf Gebiete zu übertragen für die sie einfach nicht entwickelt wurde.
Ja wofür wurde denn die QM eigentlich entwickelt?
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Es wird ein Messoperator auf einen quantenmechanischen Zustand angewandt.
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nachtfeuer schrieb:
Mario Sandler schrieb:
Die Theorie ist sowieso nicht vollständig. Versucht daher nicht die QM auf Gebiete zu übertragen für die sie einfach nicht entwickelt wurde.
Ja wofür wurde denn die QM eigentlich entwickelt?
Um die Vorgänge in einem Atom zu beschreiben. Grob gesagt ist die Quantenmechanik immer dann anzuwenden, wenn die betrachteten Systeme sehr ,,klein'' sind bzw. wenn Prozesse betrachtet werden, in denen man nicht vernachlässigen kann.
Die QM besitzt aber noch viele weitere Begrenzungen und ist lange nicht so universell wie oft behauptet. Weder enthält sie die allgemeine Relativitätstheorie, noch beschreibt sie die Erzeugung und Vernichtung von Teilchen (->Quantenfeldtheorie). Noch ,,schlimmer'' die Schrödingergleichung ist nichtmal invariant unter Lorentztransformation und damit offensichtlich ,,falsch'' bei hohen Geschwindigkeiten. Es gibt dazu natürlich jede Menge Erweiterungen, die auf der QM aufbauen. Von daher ist die Theorie dann doch wieder sehr grundlegend. Aber zu versuchen die QM so wie sie ist auf ein ganzes Universum, oder auf Vorgänge im LHC anzuwenden ist nicht möglich.
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Mario Sandler schrieb:
Wann genau die Wellenfunktion kollabiert und die Superposition von verschiedenen Zuständen aufgehoben wird, [..] interessiert überhaupt nicht.
Schon, aber damit macht man kein $$.
Aber wenn ich jetzt ein Experiment aufschreibe - sollte man dann nicht eine Methode haben über die man im Voraus sagen kann ob eine Messung erfolgt?
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Mario Sandler schrieb:
nachtfeuer schrieb:
Mario Sandler schrieb:
Die Theorie ist sowieso nicht vollständig. Versucht daher nicht die QM auf Gebiete zu übertragen für die sie einfach nicht entwickelt wurde.
Ja wofür wurde denn die QM eigentlich entwickelt?
Um die Vorgänge in einem Atom zu beschreiben. Grob gesagt ist die Quantenmechanik immer dann anzuwenden, wenn die betrachteten Systeme sehr ,,klein'' sind bzw. wenn Prozesse betrachtet werden, in denen man nicht vernachlässigen kann.
Die QM besitzt aber noch viele weitere Begrenzungen und ist lange nicht so universell wie oft behauptet. Weder enthält sie die allgemeine Relativitätstheorie, noch beschreibt sie die Erzeugung und Vernichtung von Teilchen (->Quantenfeldtheorie). Noch ,,schlimmer'' die Schrödingergleichung ist nichtmal invariant unter Lorentztransformation und damit offensichtlich ,,falsch'' bei hohen Geschwindigkeiten. Es gibt dazu natürlich jede Menge Erweiterungen, die auf der QM aufbauen. Von daher ist die Theorie dann doch wieder sehr grundlegend. Aber zu versuchen die QM so wie sie ist auf ein ganzes Universum, oder auf Vorgänge im LHC anzuwenden ist nicht möglich.Ich finde, da trennst du zu strikt. Die Quantenfeldtheorie wird allgemein doch schon als Verallgemeinerung der Quantenmechanik aufgefasst und zaehlt daher auch irgendwie dazu. Und mit den Quantenfeldtheorien kann man dann auch den LHC beschreiben und manche wenden sie auf das ganze Universum an (wobei es da noch die bekannten Probleme gibt). Die Grundpostulate sind jedenfalls die gleichen, ausser dass bei QFT noch ein paar mehr dazu kommen.
