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A.Neumaier
Gast
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 A.Neumaier Verfasst am: 22. Jun 2024 15:16 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Bei mir klappt es so (Nicht: Access through your institution!). |
Wenn ich mich bei deGruyter anmelde, kann ich das Inhaltsverzeichnis und kleinere Leseproben downloaden oder alternativ dazu einzelne Kapitel kaufen.
| Zitat: | | Haben Sie einen Zugang zur Uni-Bibliothek Wien? Und u:access? |
Ja, ich habe mich dort auch angemeldet, aber halt auch nur als "Privatmensch". |
Wenn Sie einen u:account haben, können Sie über bibliothek.univie.ac.at/uaccess.html Zugang bekommen, wenn nicht, gilt die Uni-Lizenz leider nicht für Sie.
Grosse Teile des Inhalts des Buchs sind auch in den Preprints ''Foundations of quantum physics I-V'' im arXiv behandelt, die ich dann im Buch verabeitet habe.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 22. Jun 2024 16:25 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Wenn Sie einen u:account haben, können Sie über bibliothek.univie.ac.at/uaccess.html Zugang bekommen, wenn nicht, gilt die Uni-Lizenz leider nicht für Sie. |
Es gibt wohl einen elektronischen Zugriff vor Ort per WLAN, wenn man einen Bibliotheksausweis hat. Ansonsten gilt:
| Zitat: | | Aus lizenzrechtlichen Gründen ist der Zugriff auf von der Universitätsbibliothek Wien lizenzierte elektronische Ressourcen (E-Books, E-Journals, Datenbanken) auf Studierende und Mitarbeitende der Universität Wien beschränkt. |
| Zitat: | | Grosse Teile des Inhalts des Buchs sind auch in den Preprints ''Foundations of quantum physics I-V'' im arXiv behandelt, die ich dann im Buch verabeitet habe. |
Ok. passt. Vermutlich sorgt ja auch der Verlag dafür, dass es keinen direkten Zugriff auf das gesamte pdf gibt. Danke für den Versuch.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 22. Jun 2024 16:48 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Grosse Teile des Inhalts des Buchs sind auch in den Preprints ''Foundations of quantum physics I-V'' im arXiv behandelt, die ich dann im Buch verabeitet habe. |
Ja, die pdfs und besonders Ihre Beiträge auch hier im Forum sind so aussagekräftig, dass man schnell einen fundierten Einblick in die TI bekommen kann.
Vielen Dank für diese inspirierenden Ideen und Formalismen.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 23. Jun 2024 09:45 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Platt gesprochen ist bereits bei der Präparation des verschränkten Elektron-Paares festgelegt, welches Detektorarray für up bzw. down bei Alice und Bob ansprechen wird. |
Nein. Lassen wir es wie üblich bei Photonen (und Polarisation statt Spin)- die sind Bosonen, das verstehe ich auf der Ebene der QFT, die hier relevant ist, am besten. Bei der Präparation des Photonenpaars ist nur deren 2-Punkt-Korrelationenfunktion festgelegt, und die bestimmt die Eigenschaften des stochastischen Detektionsprozesses, der am Detektor stattfindet. Festgelegt sind nur die Paarkorrelationen der Detektorelemente. Da die 2-Punktefunktion involviert ist, ist der Prozess potentiell nichtlokal. Man sieht im Detail aus der theoretischen Analyse (z.B. im Buch von Mandel & Wolf). dass es eine Konsequenz der Dynamik ist. Aber wie die Natur das beobachtete Verhalten genau (im Sinn von intuitiv nachvollziehbar) fertigbringt, verstehe ich nicht. Aber ich fand das, was ich dazu qualitativ im Paper II auf S.36ff geschrieben habe, doch recht einleuchtend. |
Vielen Dank.
Sorry, ich hatte Ihren Hinweis auf den Paper II zunächst überlesen. Ja, das ist klar.
Ich bitte Sie dennoch, dass wir das Spin-verschränkte Elektron-Paar und die dabei relevanten Lokalitätsbegriffe diskutieren (oder dass wir das anhand geladener Spin-1-Bosonen diskutieren oder Sie ein entsprechendes Experiment mit Photonen nennen).
Warum? Weil ich aktuell nur so in der Lage bin, meine Frage zu formulieren.
Ich beziehe mich dabei auf den von Ihnen verwendeten Begriff der "world tubes". Davon haben wir zwei, eine zu Alice, eine zu Bob, definiert durch die Impulse der Elektronen.
A) Würden Alice und Bob nun einfach jeweils ein Detektorarray betreiben, so wäre das umgangssprachliche Argument, dass die Aktivierung eines Detektorelements bei Alice das Ergebnis der lokalen Wechselwirkung des "Elektrons bei Alice" mit dem quasi-stochastischen Zustand ihres Detektorarrays darstellt. Gut.
B) Jeder hat aber nun ein Stern-Gerlach-Experiment aufgebaut. Im Magnetfeld spaltet sich die "world-tube" sozusagen auf (oder es resultiert nur genau eine – siehe dazu das Folgende). Alice betreibt zwei räumliche getrennte Detektorarrays, eines für die Messung "Spin up", eines für "Spin down". Je Detektorarray gilt das oben gesagte, dass die Aktivierung eines Detektorelements das Ergebnis der lokalen Wechselwirkung des Elektrons mit dem quasi-stochastischen Zustand dieses Detektorarrays darstellt. Aber für die Auswahl eines der beiden Detektorarrays darf ich das nicht sagen: "die Aktivierung eines Detektorelements in genau einem Detektorarray bei Alice ist das Ergebnis der lokalen Wechselwirkung des Elektrons bei Alice mit dem quasi-stochastischen Zustand ihres Detektorarraypaares" ist sicher falsch. Wäre dem so, dann könnte es keine perfekte Korrelation der Auswahl eines der beiden Detektorarrays bei Alice und eines der beiden Detektorarrays bei Bob geben. Da jedoch gemäß der Lokalitäts- und Kausalitätsbegriffs einer relativistischen Quantenfeldtheorie eine lokale Wechselwirkung bei Alice vorliegt, und diese die Auswahl bei Bob nicht kausal beeinflussen kann (und umgekehrt mit vertauschten Rollen für Alice und Bob) muss die Auswahl bzw. die Korrelation implizit vorher festgelegt und entlang der "world tubes" propagiert worden sein.
Ich vermute, dass Sie dazu wieder "Nein" schreiben werden. Können Sie dazu bitte erklären, an welcher Stelle meine Argumentation fehlerhaft ist?
Evtl. sind andere Experimente mit "delayed choice" oder "non-measurement" ähnlich darstellbar.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 23. Jun 2024 11:21 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich bitte Sie dennoch, dass wir das Spin-verschränkte Elektron-Paar und die dabei relevanten Lokalitätsbegriffe diskutieren.
Warum? Weil ich aktuell nur so in der Lage bin, meine Frage zu formulieren.
Ich beziehe mich dabei auf den von Ihnen verwendeten Begriff der "world tubes". Davon haben wir zwei, eine zu Alice, eine zu Bob, definiert durch die Impulse der Elektronen.
A) Würden Alice und Bob nun einfach jeweils ein Detektorarray betreiben, so wäre das umgangssprachliche Argument, dass die Aktivierung eines Detektorelements bei Alice das Ergebnis der lokalen Wechselwirkung des "Elektrons bei Alice" mit dem quasi-stochastischen Zustand ihres Detektorarrays darstellt. Gut.
B) Jeder hat aber nun ein Stern-Gerlach-Experiment aufgebaut. Im Magnetfeld spaltet sich die "world-tube" sozusagen auf (oder es resultiert nur genau eine – siehe dazu das Folgende). Alice betreibt zwei räumliche getrennte Detektorarrays, eines für die Messung "Spin up", eines für "Spin down". Je Detektorarray gilt das oben gesagte, dass die Aktivierung eines Detektorelements das Ergebnis der lokalen Wechselwirkung des Elektrons mit dem quasi-stochastischen Zustand dieses Detektorarrays darstellt. Aber für die Auswahl eines der beiden Detektorarrays darf ich das nicht sagen: "die Aktivierung eines Detektorelements in genau einem Detektorarray bei Alice ist das Ergebnis der lokalen Wechselwirkung des Elektrons bei Alice mit dem quasi-stochastischen Zustand ihres Detektorarraypaares" ist sicher falsch. Wäre dem so, dann könnte es keine perfekte Korrelation der Auswahl eines der beiden Detektorarrays bei Alice und eines der beiden Detektorarrays bei Bob geben. Da jedoch gemäß der Lokalitäts- und Kausalitätsbegriffs einer relativistischen Quantenfeldtheorie eine lokale Wechselwirkung bei Alice vorliegt, und diese die Auswahl bei Bob nicht kausal beeinflussen kann (und umgekehrt mit vertauschten Rollen für Alice und Bob) muss die Auswahl bzw. die Korrelation implizit vorher festgelegt und entlang der "world tubes" propagiert worden sein.
Ich vermute, dass Sie dazu wieder "Nein" schreiben werden. Können Sie dazu bitte erklären, an welcher Stelle meine Argumentation fehlerhaft ist?
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Bei der Präparation des Elektronenpaars ist (nur) deren 2-Punkt-Korrelationenfunktion festgelegt, und die bestimmt die Eigenschaften des stochastischen Detektionsprozesses, der am Detektor stattfindet. Festgelegt sind nur die Paarkorrelationen der Detektorelemente. Da die 2-Punktefunktion involviert ist, ist der Prozess potentiell nichtlokal, und in Ihrem Fall sicher. Aber für die genaue Analyse kann ich auf nichts verweisen, da Fermionen mathematisch anders behandelt werden müssen und ich noch keine Klarheit darüber habe, wie das genau geht. Bei der Analyse, darf man nicht die beiden world tubes als unabhänging betrachten, sondern man hat ein bilokales System, dessen world tube aus den beiden world tubes zusammengenommen besteht, wo extended causality nichtlokale Korrelationen erlaubt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Evtl. sind andere Experimente mit "delayed choice" oder "non-measurement" ähnlich darstellbar. |
Delayed choice ist wieder ein anderes Problem. Dazu habe ich auf physicsforum einiges geschrieben, was Sie sich anschauen sollten, bevor wir es hier diskutieren:
physicsforums.com/threads/possibilities-of-time-independent-entangled-photons.1059672/
(www ergänzen)
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 23. Jun 2024 11:37 Titel: |
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Danke.
Bleiben wir bei dem ursprünglichen Problem; ich muss darüber nachdenken.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 24. Jun 2024 08:57 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Nein. Lassen wir es wie üblich bei Photonen (und Polarisation statt Spin)- die sind Bosonen, das verstehe ich auf der Ebene der QFT, die hier relevant ist, am besten. Bei der Präparation des Photonenpaars ist nur deren 2-Punkt-Korrelationenfunktion festgelegt, und die bestimmt die Eigenschaften des stochastischen Detektionsprozesses, der am Detektor stattfindet. Festgelegt sind nur die Paarkorrelationen der Detektorelemente. Da die 2-Punktefunktion involviert ist, ist der Prozess potentiell nichtlokal. Man sieht im Detail aus der theoretischen Analyse (z.B. im Buch von Mandel & Wolf). dass es eine Konsequenz der Dynamik ist. Aber wie die Natur das beobachtete Verhalten genau (im Sinn von intuitiv nchvollziehbar) fertigbringt, verstehe ich nicht. Aber ich fand das, was ich dazu qualitativ im Paper II auf S.36ff geschrieben habe, doch recht einleuchtend. |
Es geht in diesem Fall also um ein einzelnes Photon und ein Polarisationsfilter (Quantenoptik).
Ich kann mir nur schwer vorstellen, dass es genügt den Vorgang als Streuung eines Photons an einem einzelnen Elektron zu betrachten.
Vorstellbar wäre eine nicht-lokale Wechselwirkung zwischen dem Photon und mehreren Elektronen, so dass die genaue Form einer Vielteilchen-Elektronenwelle darüber entscheidet, ob das Photon transmittiert oder absorbiert wird.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 24. Jun 2024 10:25 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | Es geht in diesem Fall also um ein einzelnes Photon und ein Polarisationsfilter (Quantenoptik). |
Nein, siehe weiter oben:
| Zitat: | | Auf der Ebene des DRP muss man Koinzidenzmessungen genauer modellieren als bei Doppelspalt Messungen, da die Zeit auch gemessen wird. Die Detektorelemente sind jetzt Paare (q,t), wobei q ein diskretisierter Ort und t eine diskretisierte Zeit ist. Der Zustand des elektromagnetischen Felds, das präpariert und gemessen wird, ist ein (durch parametric down conversion gewonnener) stationärer bilokaler squeezed state, der bei schwacher Intensität gut durch eine Superposition des Vakuumzustands und eines 2-Photonenzustands gegeben wird. Die QED sagt voraus, dass die Einzelereignisse Poisson verteilt sind, aber die Paarereignisse nichtklassisch korreliert sind. Das bestätigen die Experimente stets im Rahmen der Experimentiergenauigkeit. |
Mich interessiert die Frage des Stern-Gerlach-Experimentes nur deswegen, weil dabei insbs. vier Detektorarrays an vier verschiedenen Orten involviert sind, wobei die Detektorereignisspaare perfekt korreliert und die Detektorereignisse immer jeweils paarweise raumartig sind.
Man kann zwar je Detektorarray argumentieren, dass die Auswahl genau eines Detektorelementes rein lokal erfolgt, jedoch nicht, dass die Auswahl eines Detektorarrays je Detektorarraypaar rein lokal erfolgt.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 24. Jun 2024 10:30 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Mich interessiert die Frage des Stern-Gerlach-Experimentes nur deswegen, weil dabei insbs. vier Detektorarrays an vier verschiedenen Orten involviert sind, wobei die Detektorereignisspaare perfekt korreliert und die Detektorereignisse immer jeweils paarweise raumartig sind. |
Das geht natürlich auch mit geeignet verschränkten Photonen, z.B.
Cao, H., et al. "Photonic Source of Heralded Greenberger-Horne-Zeilinger States." Physical Review Letters 132.13 (2024): 130604.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 24. Jun 2024 10:56 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Auf der Ebene des DRP muss man Koinzidenzmessungen genauer modellieren als bei Doppelspalt Messungen, da die Zeit auch gemessen wird. Die Detektorelemente sind jetzt Paare (q,t), wobei q ein diskretisierter Ort und t eine diskretisierte Zeit ist. Der Zustand des elektromagnetischen Felds, das präpariert und gemessen wird, ist ein (durch parametric down conversion gewonnener) stationärer bilokaler squeezed state, der bei schwacher Intensität gut durch eine Superposition des Vakuumzustands und eines 2-Photonenzustands gegeben wird. Die QED sagt voraus, dass die Einzelereignisse Poisson verteilt sind, aber die Paarereignisse nichtklassisch korreliert sind. Das bestätigen die Experimente stets im Rahmen der Experimentiergenauigkeit. |
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Entschuldigung, wenn ich da noch nicht so gut eingelesen bin, aber wofür steht DRP?
Warum "schwache" Intensität? In einem passenden Versuchsaufbau mit Ein-Photon-Detektor hat man nach einem Kristall gesicherte Ein-Photon-Zustände. Das ist dann die maximal schwächste Intensität.
Interessant ist eine Wechselwirkung mit dem Vakuumzustand. Bewirkt diese Wechselwirkung dann letztlich das stochastische Verhalten? Es wäre eine sehr gut nachvollziehbare Erklärung.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 24. Jun 2024 11:42 Titel: |
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DRP = das Detector Response Principle der TI.
Siehe dazu dass immer wieder diskutierte Papier von 2021.
Und es geht nicht um eine Wechselwirkung mit dem Vakuum-Zustand, sondern um eine Superposition, aus dem 0- und einem 2-Photonen-Zustand.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 24. Jun 2024 16:36 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: |
Warum "schwache" Intensität? |
Weil bei hoher Intensität ein squeezed state auch signifikante 4-Photonen Beiträge hat, evtl. auch 6-Photonen usw...
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 24. Jun 2024 16:41 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | [
Bewirkt diese Wechselwirkung dann letztlich das stochastische Verhalten? |
Nein, sondern der atomare Aufbau des Detektors. Man sieht das daran, dass selbst bei einem externen klassisch modellierten Feld die Poissonstatistik auftritt (allerdings sie Paarereignisse in diesem Modell unkorreliert sind).
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 24. Jun 2024 17:48 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Weil bei hoher Intensität ein squeezed state auch signifikante 4-Photonen Beiträge hat, evtl. auch 6-Photonen usw... |
Ich hatte an die Zustände bei Parametrische_Fluoreszenz gedacht. Die führen sowohl im Polfilter als auch im Detektor zu stochastischem Verhalten. |
Weil beides Viele-Atome-Systeme sind.
Die Beschreibung bei Wikipedia ist übrigens recht abgekürzt. Man bekommt nicht immer 2-Photonen-Zustände, sondern nur dann, wenn man 1-Photonen-Zustände vor dem Kristall präpariet hat. In den Experimenten macht man sich diese Mühe in der Regel nicht, sondern beginnt mit Laserlicht = kohärenten Zuständen. Das Ergebnis ist dann ein squeezed state und kein 2-Photonenzustand.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 24. Jun 2024 17:55 Titel: |
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Ja, aber das stochastische Verhalten identisch präparierter Photonen im Detektor ist eine Konsequenz des pseudo-zufälligen Detektorzustandes, der als Vielteilchensystem bei den einzelnen Messungen nie exakt identisch sein wird. Würdest du den Detektorzustand exakt kennen, könntest du das Detektorereignis exakt berechnen. Anders gesagt, die TI besagt, dass die Quantenmechanik fundamental strikt deterministisch ist und dass das beobachtete pseudo-zufällige Verhalten aus unserer Unkenntnis der Details der Zustände und unserer Unfähigkeit der exakt identischen Präparation derselben resultiert.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 24. Jun 2024 17:57 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Man bekommt nicht immer 2-Photonen-Zustände, sondern nur dann, wenn man 1-Photonen-Zustände vor dem Kristall präpariet hat. |
Ich dachte der Kristall erzeugt ein verschränktes Zwei-Photonen-Paar, wie hier beschrieben: https://www.quantumlab.nat.fau.de/ (Auf der Seite muss noch der Link "Koinzidenz" im Menü angeklickt werden). Eines der beiden Photonen kann für Experimente verwendet werden, wenn das zweite Photon nachgewiesen wurde.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 24. Jun 2024 18:00 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ja, aber das stochastische Verhalten identisch präparierter Photonen im Detektor ist eine Konsequenz des pseudo-zufälligen Detektorzustandes, der als Vielteilchensystem bei den einzelnen Messungen nie exakt identisch sein wird. Würdest du den Detektorzustand exakt kennen, könntest du das Detektorereignis exakt berechnen. |
Ich interessiere mich halt zusätzlich auch für die verschiedenen experimentellen Ausführungen. Im vorliegenden Fall liegt der Fokus aber scheinbar eher beim Detektor.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 24. Jun 2024 18:09 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Würdest du den Detektorzustand exakt kennen, könntest du das Detektorereignis exakt berechnen. Anders gesagt, die TI besagt, dass die Quantenmechanik fundamental strikt deterministisch ist und dass das beobachtete pseudo-zufällige Verhalten aus unserer Unkenntnis der Details der Zustände und unserer Unfähigkeit der exakt identischen Präparation derselben resultiert. |
Ja, aber der Details des Zustands des Universums. Der Zustand des Detektors allein reicht nicht aus um den Messwert vorherzusagen, auch die Wechselwirkung des Detektors mit seiner Umgebung produziert Zufall, wenn man die Umgebung nur grob kennt.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 24. Jun 2024 18:12 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Man bekommt nicht immer 2-Photonen-Zustände, sondern nur dann, wenn man 1-Photonen-Zustände vor dem Kristall präpariet hat. |
Ich dachte der Kristall erzeugt ein verschränktes Zwei-Photonen-Paar, wie hier beschrieben: (Auf der Seite muss noch der Link "Koinzidenz" im Menü angeklickt werden). Eines der beiden Photonen kann für Experimente verwendet werden, wenn das zweite Photon nachgewiesen wurde. |
Das ist die vereinfachte Darstellungsweise - er erzeugt aus einem eingehenden 1-Photon Zustand einen verschränktes Zwei-Photon Zustand. Wenn aber was anderes reinkommt, kommt auch etwas anderes heraus.
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 24. Jun 2024 20:08 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Das ist die vereinfachte Darstellungsweise - er erzeugt aus einem eingehenden 1-Photon Zustand einen verschränktes Zwei-Photon Zustand. Wenn aber was anderes reinkommt, kommt auch etwas anderes heraus. |
Interessantes Argument.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 24. Jun 2024 21:30 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Das ist die vereinfachte Darstellungsweise - er erzeugt aus einem eingehenden 1-Photon Zustand einen verschränktes Zwei-Photon Zustand. Wenn aber was anderes reinkommt, kommt auch etwas anderes heraus. |
Interessantes Argument. |
Wenn z.B. ein Vakuumzustand (=Nichts) reinkommt, kommt auch Nichts raus.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 24. Jun 2024 22:10 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Würdest du den Detektorzustand exakt kennen, könntest du das Detektorereignis exakt berechnen. Anders gesagt, die TI besagt, dass die Quantenmechanik fundamental strikt deterministisch ist und dass das beobachtete pseudo-zufällige Verhalten aus unserer Unkenntnis der Details der Zustände und unserer Unfähigkeit der exakt identischen Präparation derselben resultiert. |
Ja, aber der Details des Zustands des Universums. Der Zustand des Detektors allein reicht nicht aus um den Messwert vorherzusagen, auch die Wechselwirkung des Detektors mit seiner Umgebung produziert Zufall, wenn man die Umgebung nur grob kennt. |
Schon klar.
Letztlich geht es in einer relativistischen Theorie um den Vergangenheitslichtkegel des Labors.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 25. Jun 2024 06:53 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Der Zustand des Detektors allein reicht nicht aus um den Messwert vorherzusagen, auch die Wechselwirkung des Detektors mit seiner Umgebung produziert Zufall, wenn man die Umgebung nur grob kennt. |
Schon klar.
Letztlich geht es in einer relativistischen Theorie um den Vergangenheitslichtkegel des Labors. |
Die vollständige Kenntnis aller im Vergangenheitslichtkegel des Labors definierten Grössen reicht immer noch nicht aus, um den Messwert vorherzusagen. Denn determiniert ist die Zukunft nur durch den Gesamtzustand des Universums auf einer Cauchy-Fläche. Jede solche schneidet aber den Vergangenheitslichtkegel des Labors nur in einer relativ kompakten Menge, und der Einfluss der Daten ausserhalb dieser Menge muss stochastisch approximiert werden.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 25. Jun 2024 14:50 Titel: |
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Das verstehe ich nicht.
Klassisch: Der Zustand des Labors ist durch den Vergangenheitslichtkegel I_(L) vollständig und exakt definiert. Andersherum, wie kann irgendein Ereignis außerhalb von I_(L) den Zustand des Labors.
Quantenmechanisch: Hier ist mir nicht klar, wie man das in einer axiomatischen Quantenfeldtheorie sauber definiert.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 25. Jun 2024 14:59, insgesamt einmal bearbeitet |
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 25. Jun 2024 14:58 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Klassisch: Der Zustand des Labors ist durch den Vergangenheitslichtkegel I_(L) vollständig und exakt definiert. |
Nur bis zur Gegenwart. Die Teilchen in einer Umgebung des Labors beeinflussen den exakten Zustand des Labors schon im nächsten Moment. Man kann also aus der vollständigen Kenntnis aller Teilchen des Labors im gesamten Vergangenheitskegel nichts Genaues über deren Zukunft aussagen.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 25. Jun 2024 15:06 Titel: |
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Sorry, da war ich unpräzise.
Ich meinte J_(L) für einen räumlichen Schnitt, zu dem man die Messung im Labor als abgeschlossen betrachten kann, also z.B. mittels eines Koinzidenzzählers, d.h. zeitlich nach den Detektionen.
Oder ist das immer noch zu unpräzise?
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 25. Jun 2024 17:46 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich meinte J_(L) für einen räumlichen Schnitt, zu dem man die Messung im Labor als abgeschlossen betrachten kann, also z.B. mittels eines Koinzidenzzählers, d.h. zeitlich nach den Detektionen. |
Zum Zeitpunkt der Auswertung der Daten ist natürlich alles im Vergangenheitskegel des Auswerters. Aber dann hat man keine Vorhersage mehr!
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Maddin01
Gast
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| Maddin01 Verfasst am: 25. Jun 2024 22:58 Titel: |
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Kurze Zwischenfrage: wenn man in der TI keine Vorhersagen zur Zukunft treffen kann, wie verträgt sich diese dann mit den anderen physikalischen Theorien, wo ich ohne Probleme zukünftige Ereignisse berechnen kann?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 26. Jun 2024 00:56 Titel: |
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Das ist alles nur ein Missverständnis.
Natürlich kann man Vorhersagen treffen.
Und m.E. ist dies theoretisch exakt möglich, wenn man die Anfangsbedingungen exakt (deswegen theoretisch) auf einer geeigneten raumartigen Cauchy-Hyperfläche in der Vergangenheit der Detektor-Ereignisse kennt.
Ich verstehe also nicht, wieso es nicht ausreichend sein soll, die Anfangsbedingungen auf einer genügend großen, endlichen Cauchy-Hyperfläche zu kennen. Damit ist die Zeitentwicklung im Zukunftslichtkegel der Hyperfläche und insbs. im gesamten Vergangenheitslichtkegel der Detektor-Anordnung (also des relevanten Bereichs des Labors) eindeutig determiniert. Damit ist insbs. festgelegt, ob überhaupt, und wenn ja, welche Detektor-Ereignisse stattfinden werden.
(möchte man den Beobachter auch quantenmechanisch modellieren, ist der Vergangenheitslichtkegel und damit die Cauchy-Hyperfläche größer; das Argument ändert sich aber im Kern nicht)
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 26. Jun 2024 05:45 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Das ist alles nur ein Missverständnis.
Natürlich kann man Vorhersagen treffen.
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Ja, denn wir benutzen den Begriff Vorhersage auf unterschiedliche Weise.
Ich redete von der exakten Vorhersage der Zukunft, das ist unmöglich ausser für Gott, der mehr weiss als ein physikalischer Beobachter wissen kann.
Sie reden dagegen laut Ihrer Skizze von der Vorhersage der nahen Vergangenheit aus der fernen Vergangenheit. Letzteres ist möglich, ist in meiner Terminologie aber keine echte Vorhersage (Prädiktion), sondern eine Retrodiktion.
Denn vor dem Zeitpunkt des späteren von zwei raumartig zueinander liegender Detektorereignisse kann ein Beobachter, der nur seine abgeschlossene Vergangenheit perfekt kennt, nicht alle Informationen über die von Ihnen gezeichnete Cauchyfläche gesammelt haben, da diese erst ab Bekanntwerden des zweiten Detektorereignissess in seinem Vergangenheitskegel liegt.
Genau das ist der Inhalt der erweiterten Kausalität aus meinem Paper II.
Die fehlende Information kann also nur approximativ berücksichtigt werden, was dem Zufall die Tür öffnet.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Und m.E. ist dies theoretisch exakt möglich, wenn man die Anfangsbedingungen exakt (deswegen theoretisch) auf einer geeigneten raumartigen Cauchy-Hyperfläche in der Vergangenheit der Detektor-Ereignisse kennt.
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Ja, wenn Sie meinen: in einem Vergangenheitskegel, der beide Detektorereignisse enthält. Oder: in der Vereinigung der beiden Vergangenheitskegel der beiden Detektorereignisse .
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich verstehe also nicht, wieso es nicht ausreichend sein soll, die Anfangsbedingungen auf einer genügend großen, endlichen Cauchy-Hyperfläche zu kennen. Damit ist die Zeitentwicklung im Zukunftslichtkegel der Hyperfläche und insbs. im gesamten Vergangenheitslichtkegel der Detektor-Anordnung (also des relevanten Bereichs des Labors) eindeutig determiniert. Damit ist insbs. festgelegt, ob überhaupt, und wenn ja, welche Detektor-Ereignisse stattfinden werden. |
Das reicht tatsächlich aus, weil die Dynamik hyperbolisch ist. Aber die Daten auf dieser Cauchyfläche können einem physikalischen Beobachter erst dann bekannt sein, wenn dessen Raumzeitpunkt in der abgeschlossenen Zukunft beider Detektorereignisse liegt.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 26. Jun 2024 06:04 Titel: |
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| Maddin01 hat Folgendes geschrieben: | | Kurze Zwischenfrage: wenn man in der TI keine Vorhersagen zur Zukunft treffen kann, wie verträgt sich diese dann mit den anderen physikalischen Theorien, wo ich ohne Probleme zukünftige Ereignisse berechnen kann? |
Das hat eigentlich nichts mit der TI oder Quantenmechanik zu tun, sondern nur mit (klassischer) relativistischer Dynamik. Da sind Vorhersagen der Zukunft aus Daten der Vergangenheit zwangsläufig approximativ (also nicht unmöglich, aber unsicher und/oder Zufall-behaftet).
Trotz deterministischer Gleichungen und eines wohlgestellten hyperbolischen Anfangswertproblems! Denn die nötigen Anfangsdaten kann ein physikalischer Beobchter nicht gesammelt haben, bevor sein Vergangenheitskegel alle vorherzusagenden Beobachtungspunkte enthält.
In der theoretischen Relativitätstheorie macht man daher (deterministische oder stochastische) Annahmen über die fehlende Information. Dann hat man ein Modell, in der der Theoretiker in der Rolle Gottes ist, nämlich mehr kennt als ein physikalischer Beobachter kennen kann. Daher kann er Vorhersagen machen. Deren Qualität ist aber nur so gut wie die hineingesteckten Annahmen korrekt sind.
In der Praxis berücksichtigt man, dass ein Modell nicht vollständig korrekt sein wird, indem man durch Störungsrechnungen den Einfluss der gemachten Annahmen abschätzt und nur das behauptet, was robust genug unter Störungen ist. Der tägliche Wetterbericht ist ein Beispiel dafür.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 26. Jun 2024 09:11 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Das ist alles nur ein Missverständnis.
Natürlich kann man Vorhersagen treffen.
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Ja, denn wir benutzen den Begriff Vorhersage auf unterschiedliche Weise. |
Gut, das kann man ausräumen.
| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Sie reden dagegen laut Ihrer Skizze von der Vorhersage der nahen Vergangenheit aus der fernen Vergangenheit. Letzteres ist möglich, ist in meiner Terminologie aber keine echte Vorhersage (Prädiktion), sondern eine Retrodiktion. |
Ich rede von der vollständigen mathematischen Vorhersage der Detektorergebnisse auf Basis der vollständigen mathematischen Kenntnis der Präparation, also eine Prädiktion der nahen Zukunft.
Das ist aus praktischen Gründen natürlich eine Fiktion.
| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Denn vor dem Zeitpunkt des späteren von zwei raumartig zueinander liegender Detektorereignisse kann ein Beobachter, der nur seine abgeschlossene Vergangenheit perfekt kennt, nicht alle Informationen über die von Ihnen gezeichnete Cauchyfläche gesammelt haben, da diese erst ab Bekanntwerden des zweiten Detektorereignissess in seinem Vergangenheitskegel liegt. |
Natürlich hat ein realer Beobachter nie alle notwendigen Informationen zur Hand. Dagegen gibt es mehrere Gründe. Die Kausalstruktur ist eine davon, die Unmöglichkeit der exakten Rekonstruktion des vollständigen Zustandes auf Basis einiger Messungen eine andere. Letzteres gilt auch in der nicht-rel. QM.
| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Genau das ist der Inhalt der erweiterten Kausalität aus meinem Paper II. |
Werde ich mir nochmal ansehen.
| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Die fehlende Information kann also nur approximativ berücksichtigt werden, was dem Zufall die Tür öffnet. |
Klar.
| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Das reicht tatsächlich aus, weil die Dynamik hyperbolisch ist. |
Genau.
| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Aber die Daten auf dieser Cauchyfläche können einem physikalischen Beobachter erst dann bekannt sein, wenn dessen Raumzeitpunkt in der abgeschlossenen Zukunft beider Detektorereignisse liegt. |
Genau.
Aus meiner Sicht ist das Missverständnis ausgeräumt.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 26. Jun 2024 09:39 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Die fehlende Information kann also nur approximativ berücksichtigt werden, was dem Zufall die Tür öffnet. |
Muss dann (aus der Sicht eines lokalen Beobachters) am Vergangenheitslichtkegel des lokalen Beobachters nicht etwas konkret Physikalisches passieren, damit der Beobachter jeweils eindeutige Messwerte erhält?
Bei einer Schrödingergleichung ist der Vergangenheitslichtkegel zumindest nicht offensichtlich (physikalisch) ausgezeichnet.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 26. Jun 2024 10:27 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Die fehlende Information kann also nur approximativ berücksichtigt werden, was dem Zufall die Tür öffnet. |
Muss dann (aus der Sicht eines lokalen Beobachters) am Vergangenheitslichtkegel des lokalen Beobachters nicht etwas konkret Physikalisches passieren, damit der Beobachter jeweils eindeutige Messwerte erhält?
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Die Natur sorgt laut TI für eindeutige Messergebnisse, unabhängig davon, was wir wissen.
| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: |
Bei einer Schrödingergleichung ist der Vergangenheitslichtkegel zumindest nicht offensichtlich (physikalisch) ausgezeichnet. |
Eine Schrödingergleichung ist ja nichtrelativistisch und nichtlokal. Da gibt es die genannten Probleme nicht.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 26. Jun 2024 10:38 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Sie reden dagegen laut Ihrer Skizze von der Vorhersage der nahen Vergangenheit aus der fernen Vergangenheit. Letzteres ist möglich, ist in meiner Terminologie aber keine echte Vorhersage (Prädiktion), sondern eine Retrodiktion. |
Ich rede von der vollständigen mathematischen Vorhersage der Detektorergebnisse auf Basis der vollständigen mathematischen Kenntnis der Präparation, also eine Prädiktion der nahen Zukunft.
Das ist aus praktischen Gründen natürlich eine Fiktion. |
Auch aus theoretischen Gründen. Die vollständige Kenntnis der Präparation, also der Daten auf dem Schnitt der Cauchyfläche mit den Vergangenheitskegeln der Messakte ist auch theoretisch einem Beobachter erst dann möglich, wenn alle Messakte im Vergangenheitskegel des Beobachters sind.
Rein mathematisch ist die Prädiktion natürlich möglich, da man da nur behauptet, wenn die Präparation dies ist, dann sind die Messergebnisse das. Ob die Präparation korrekt modelliert ist, ist ja kein mathematisches Problem.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740
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| TomS Verfasst am: 26. Jun 2024 10:38 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | [Eine Schrödingergleichung ist ja nichtrelativistisch … |
Eine Schrödingergleichung ist nicht zwingend nichtrelativistisch.
Einfachstes Beispiel ist doch die Umformung der Dirac-Gleichung
 \psi = 0)
zu
 \psi = 0)
die unmittelbar auf einen Hamiltonian führt (der hier nicht mittels Legendte-Trf. gewonnen wurde).
Auch eine relativistische QFT kann man kanonisch darstellen, wobei
 = \exp(-iHt) )
die Zeitentwicklung der Zustände generiert, was zur Schrödingergleichung äquivalent ist, und wobei man natürlich beweisen muss, dass die Operatoren H, P, J, K die Poincaré-Algebra erfüllen.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 26. Jun 2024 10:47, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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Telefonmann
Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 237
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| Telefonmann Verfasst am: 26. Jun 2024 10:41 Titel: |
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| A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Die Natur sorgt laut TI für eindeutige Messergebnisse, unabhängig davon, was wir wissen. |
Als Erklärung erscheint mir das ehrlich gesagt etwas kurz. Aussage der TI ist, dass die globale Dynamik (Universum) einer Schrödingergleichung unterliegt. Gleichzeitig gilt das laut TI aber nicht für den lokalen Experimentator, für den dann vielmehr Gleichungen mit stochastischen Termen gelten. Für eben diese Terme sollte es eine logisch konsistente Herleitung mit physikalischer Begründung geben.
| Zitat: | | Eine Schrödingergleichung ist ja nichtrelativistisch und nichtlokal. Da gibt es die genannten Probleme nicht. |
Es geht mir da nur um die Struktur, also
Die Dirac-Gleichung läßt sich bekanntlich auch so formulieren, mit einem anderen Hamilton-Operator wie bei der nicht-relativistischen Fassung.
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A.Neumaier
Gast
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| A.Neumaier Verfasst am: 26. Jun 2024 10:47 Titel: |
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| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: | | A.Neumaier hat Folgendes geschrieben: | | Die Natur sorgt laut TI für eindeutige Messergebnisse, unabhängig davon, was wir wissen. |
Als Erklärung erscheint mir das ehrlich gesagt etwas kurz. Aussage der TI ist, dass die globale Dynamik (Universum) einer Schrödingergleichung unterliegt.
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Genauer: der Dynamik einer relativistischen Quantenfeldtheorie.
| Telefonmann hat Folgendes geschrieben: |
Gleichzeitig gilt das laut TI aber nicht für den lokalen Experimentator, für den dann vielmehr Gleichungen mit stochastischen Termen gelten. Für eben diese Terme sollte es eine logisch konsistente Herleitung mit physikalischer Begründung geben.
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Das gibt es im Prinzip auch, nämlich die Projektionsoperatortechnik, wie sie für offene Systeme benutzt wird (siehe z.B. Breuer & Petruccione). Die verbalen Erklärungen in diesem Forum sind nur als heuristischer Überblick gedcht, nicht als vollständige Erklärung.
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