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Jollo
Gast
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 Jollo Verfasst am: 08. Jul 2025 12:28 Titel: Zu realistischen Interpretationen der Quantenmechanik |
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| Zitat: | | Außerdem würden wir nur zu gerne Prozesse tatsächlich rückwärts in der Zeit ablaufen lassen, weil wir dann das Messproblem und die MWI experimentell untersuchen könnten. Das geht für einen Ausschnitt des mikroskopischen Prozesses z.B. in der Quantenoptik; eigtl. ist das sogar Routine. Aber es geht nicht für die Messung oder beliebige makroskpische Prozesse. |
Inwieweit soll man damit testen können, ob es die vielen Welten wirklich gibt? Beobachtet wird doch immer nur eine. Man kann höchstens den Formalismus testen, oder sehe ich das falsch? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 08. Jul 2025 21:07 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Außerdem würden wir nur zu gerne Prozesse tatsächlich rückwärts in der Zeit ablaufen lassen, weil wir dann das Messproblem und die MWI experimentell untersuchen könnten. Das geht für einen Ausschnitt des mikroskopischen Prozesses z.B. in der Quantenoptik; eigtl. ist das sogar Routine. Aber es geht nicht für die Messung oder beliebige makroskpische Prozesse. |
Inwieweit soll man damit testen können, ob es die vielen Welten wirklich gibt? Beobachtet wird doch immer nur eine. Man kann höchstens den Formalismus testen, oder sehe ich das falsch? |
Man muss eine experimentell überprüfbare Vorhersage ableiten, die sensitiv ist für das Verzweigen und spätere Interferieren von makroskopisch verschiedenen Quantensystemen. Das ist theoretisch völlig analog zur Interferenz von Photonen, Atomen oder Molekülen, jedoch müsste man die Quantensysteme kohärent = interferenzfähig halten, d.h. Dekohärenz durch unerwünschte Wechselwirkung mit der Umgebung = Restgas, thermische Photonen … vollständig unterbinden. Natürlich müsste man zunächst berechnen, wie sich überhaupt derartige Interferenzen bemerkbar machen würden. Sowohl dies als auch die Vermeidung von Dekohärenz ist praktisch völlig unmöglich.
Man kann heute in Supraleitern eine Superposition aus zwei Strömen erzeugen, einer fließt rechts- und einer linksherum; das ist etwas anderes als kein Stromfluss, obwohl einige Messgrößen identisch sind.
)
Wir sprechen hier von > 1 Mrd. Cooper-Paaren.
Die Frage ist, wie müssen Systeme beschaffen sein, um als "Welten" im Sinne der "Viele-Welten-Interpretation" zu gelten? Was würdest du gelten lassen? Reichen 1 Mrd. Cooper-Paare?
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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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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 08. Jul 2025 22:00 Titel: |
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| Zitat: | Man muss eine experimentell überprüfbare Vorhersage ableiten, die sensitiv ist für das Verzweigen und spätere Interferieren von makroskopisch verschiedenen Quantensystemen. Das ist theoretisch völlig analog zur Interferenz von Photonen, Atomen oder Molekülen, jedoch müsste man die Quantensysteme kohärent = interferenzfähig halten, d.h. Dekohärenz durch unerwünschte Wechselwirkung mit der Umgebung = Restgas, thermische Photonen … vollständig unterbinden. Natürlich müsste man zunächst berechnen, wie sich überhaupt derartige Interferenzen bemerkbar machen würden. Sowohl dies als auch die Vermeidung von Dekohärenz ist praktisch völlig unmöglich.
Man kann heute in Supraleitern eine Superposition aus zwei Strömen erzeugen, einer fließt rechts- und einer linksherum; das ist etwas anderes als kein Stromfluss, obwohl einige Messgrößen identisch sind.
Wir sprechen hier von > 1 Mrd. Cooper-Paaren.
Die Frage ist, wie müssen Systeme beschaffen sein, um als "Welten" im Sinne der "Viele-Welten-Interpretation" zu gelten? Was würdest du gelten lassen? Reichen 1 Mrd. Cooper-Paare? |
Aber dann habe ich doch trotzdem nur ein Phänomen, welches ich in unserer Welt beobachte. Ob es die anderen Welten gibt, habe ich damit doch nicht bewiesen.
Natürlich kann ich es dann annehmen, aber genauso kann ich es auch instrumentalistisch interpretieren...oder sehe ich das falsch? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 08. Jul 2025 22:20 Titel: |
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Ja, du hast recht, bisher fehlt noch ein entscheidender Punkt.
Die Dekohärenz führt für genügend einfache und damit lösbare Systeme zu einer Superposition von (in extrem guter Näherung) orthogonalen, untereinander nicht mehr interferenzfähigen und für sich jeweils stabilen Zweigen (ich mag den Begriff lieber als "Welten"). Jeder dieser Zweige "sieht gewissermaßen klassisch aus", jeder Zweig tritt mit dem korrekten statistischen Gewicht auf. Und dies ist eine strikte Konsequenz der unitären Dynamik.
Könnte man nun die Dekohärenz ihren Dienst tun lassen und anschließend alle Freiheitsgrade exakt in der Zeit zurückentwickeln lassen – und die MWI vorausgesetzt – so würde aus den dekohärenten Zweigen zuletzt wieder der Ursprungszustand. Gelänge dies – evtl. mittels des Tricks, P statt T anzuwenden – und könnte man zusätzlich noch gezielt eingreifen, so könnte man verschiedene gezielt modifizierte Zweige zur Interferenz bringen und dies anhand der ggü. dem ursprünglichen Ursprungszustand ebenfalls modifizierten Endzustände nachweisen.
Beides zusammen würde natürlich die MWI nicht direkt bestätigen, es würde sie jedoch in exakt derselben Weise bestätigen, wie wir heute sagen "das Photon geht nach dem Strahlteiler beide Wege, wobei es in einem davon eine Phasenverschiebung erfährt".
Ich versuche noch, das anhand von
)
zu erklären.
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 08. Jul 2025 22:57 Titel: |
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| Zitat: | Beides zusammen würde natürlich die MWI nicht direkt bestätigen, es würde sie jedoch in exakt derselben Weise bestätigen, wie wir heute sagen "das Photon geht nach dem Strahlteiler beide Wege, wobei es in einem davon eine Phasenverschiebung erfährt".
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Darauf wollte ich hinaus, beweisen kann man die Mwi nicht. Natürlich könnte man aber in dem von dir angedachten Fall für sie sprechen. Trotzdem ist sie nicht ontologisch zwingend....selbst beim Photon gibt es viele unterschiedliche Meinungen.
Aber da eine solche Situation eh praktisch niemals realisiert werden kann, ist es eigentlich eh hinfällig....
Trotzdem nochmal dazu: wie würden denn andere realistische Interpretationen mit deinem Szenario umgehen? Zum Beispiel die Bohmsche Mechanik oder die hier im Forum diskutierte Thermische Interpretation? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 08. Jul 2025 23:02 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Darauf wollte ich hinaus, beweisen kann man die Mwi nicht. Natürlich könnte man aber in dem von dir angedachten Fall für sie sprechen. Trotzdem ist sie nicht ontologisch zwingend … |
Natürlich ist sie das auch unter strikter Gültigkeit der Unitarität nicht.
Es gibt noch einen maßgeblichen Einwand, den Prof. Neumaier im Zuge der Diskussion seiner Thermal Interpretation hier erläutert hat. Aber dazu sollten wir einen neuen Thread starten.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Trotzdem nochmal dazu: wie würden denn andere realistische Interpretationen mit deinem Szenario umgehen? Zum Beispiel die Bohmsche Mechanik oder die hier im Forum diskutierte Thermische Interpretation? |
Die Bohmsche Mechanik ist eine Spielteugtheorie, mittels derer man noch nicht mal die Frage vernünftig formulieren kann.
Bei der Thermal Interpretation ist es meiner Erinnerung nach zufolge so, dass Neumaier heute zu derartigen Fragestellungen noch gar nichts sagen kann. Umgekehrt kritisiert er die MWI scharf, aber auch das besser in einem anderen Thread.
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 08. Jul 2025 23:19 Titel: |
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| Zitat: | Natürlich ist sie das auch unter strikter Gültigkeit der Unitarität nicht.
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Okay, alles klar.
Ich dachte nämlich, bzw. hatte ich dich so verstanden, das bei Gültigkeit der Unitarität (also keinem Kollaps etc.) die Mwi und deren Ontologie zwingend folgen.
Aber wenn du das auch anders siehst👍🏻 |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 09. Jul 2025 06:51 Titel: |
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Gibt es eigentlich auch realistische Möglichkeiten um die Unitarität, also das Fehlen eines Kollaps zu beweisen? Die Zeit kann man halt nicht zurückdrehen....😅
Welche realistische Interpretation bevorzugst du bei vorliegen der Unitarität? Oder siehst du es eher als mathematisches Werkzeug, sodass man damit nicht aus ontologische Begebenheiten schließen kann? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 09. Jul 2025 09:10 Titel: |
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Zu erstem m.E. nein; vielleicht theoretisch, aber sicher nicht praktisch, dann und dann auch nur indirekt z.B. in etwa so wie oben skizziert.
Zur zweiten Frage eine grundsätzliche Vorrede.
In Kürze: Ich bin kein Fan einer bestimmten realistischen Interpretation; ich halte es weder für eine Tatsache *, dass Physik die Realität beschreiben muss oder kann, d.h. ich halte das Gegenteil so wie es Bohr et al. es vertreten haben und vertreten nicht für falsch * sondern für möglich; ich halte es auch für möglich, dass wir das alles nie endgültig klären können.
Ich bin ein Fan von realistischen Interpretationen aus zwei Gründe:
Erstens
Popper, auf den sich Instrumentalisten gerne irrigerweise beziehen, war ein Realist *, und er vertritt eine für mich nachvollziehbare Position.
Es gibt ein m.E. sehr gutes Argument von Hilary Putnam: Da die mathematischen Theorien der QM bzw. QFT sicher nichts mit unserer Anschauung zu tun haben, wäre es doch seltsam, wenn sie auch nichts mit der Realität zu tun hätten. Zu irgendwas müssen sie ja in Verbindung stehen, denn warum würden sie sonst funktionieren?
The positive argument for realism is that it is the only philosophy that doesn't make the success of science a miracle.
Hilary Putnam
This agreement between theory and experiment … would be a miracle if science said nothing true … are evidence that we really have acquired an objective … knowledge of the natural world.
Alan Sokal & Jean Bricmont
Ich bin zu dieser Position schon vor dem Studium gelangt. Ausgangspunkt war sicher Platon, noch in der Schule im Griechissch-Unterricht.
Zweitens
Ich halte die überwiegende Mehrzahl der Argumente von Physikern gegen den Realismus für Blödsinn (sic). Damit sage ich nicht, dass es keine vernünftigen gibt, z.B. das Argument, dass wir immer neue, "fundamentalere" Theorien (Newton → QM → QFT → ???"), oder mathematisch strukturell völlig verschiedene Darstellungen (Wellenmechanik, Matrizenmechanik, Pfadintegrale ...) entwickeln, und dass es unklar ist, inwiefern denn die Ontologie einer Newtonschen Mechanik tatsächlich zutreffend sein soll, wenn sie doch von der RT und der QM abgelöst wurde, und es wahrscheinlich letzteren ähnlich ergehen wird ... Es gibt diese sehr klugen Argumente, die für den Realisten eine Herausforderung darstellen, aber die meisten Physiker, die gegen den Realismus argumentieren, haben von Philosophie keine Ahnung, kennen diese Argumente nicht und plappern nur (teilweise dumme) Argumente dumm nach (sic).
Das hat natürlich Gründe:
1) Bohr et al. haben tatsächlich eine Welt der Dogmen und der Denkverbote errichtet; das kann man nachlesen, es gibt Zitate, Briefe, unterdrückte Publikationen ...
2) Feynman at al. haben die Philosophie pauschal verächtlich gemacht, insbs. weil Feynman das Pech hatte, an ein paar Doofies zu geraten, und das dann breitgetreten hat; das hat sicher auch dazu geführt, dass sich nur wenige Physiker mit Philosophie befassen (und viele, die es tun, haben nicht unbedingt die Philosophen gelesen, sondern nur das, was andere Physiker über diese schreiben)
3) shut-up-and-calculate ist einfach und funktioniert in der Praxis; für fast keinen Physiker und keinen Nobelpreis waren diese Fragestellungen jemals praxisrelevant
Natürlich lasse ich meine Behauptungen nicht einfach so im Raum stehen.
With regard to Everett neither I nor even Niels Bohr could have any patience with him, when he visited us in Copenhagen more than 12 years ago in order to sell the hopelessly wrong ideas he had been encouraged, most unwisely, by Wheeler to develop. He was indescribably stupid and could not understand the simplest things in quantum mechanics.
I certainly shall not enter into any controversy with you or anybody else on the subject of complementarity, for the simple reason that there is not the slightest controversial point about it.
Beides von Leon Rosenfeld, stellvertretend für "Kopenhagen" und den von dort stammenden dogmatischen "Antirealismus".
Mit derartigem Blödsinn wollte ich nichts zu tun haben, deswegen also die andere Fraktion, die zwar auch keine Lösung zu dem Problem hat, die aber wenigstens die eigene Ignoranz nicht mit einer Lösung verwechselt, sondern das Problem benennt.
The idea that science should stick to the observable is cowardly and self-defeating.
nach Sir Karl Popper
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Murray Gell-Mann
The prevailing approach has become more like a religion than a science. Any attempt to look beyond it is viewed as almost heretical.
John Bell
The ‘only instrumentally real’ view is not just an innocent philosophical preference. It is an inadequate response to the implications of quantum mechanics. It ignores the problem.
nach John Bell
Quantum mechanics makes no sense as it stands. It cannot be a complete theory.
nach Sir Roger Penrose
Letzteres ist der Punkt, der sich seit der berühmten Einstein-Bohr-Debatte auf der Solvay-Konferenz 1927 seit einem Jahrhundert durchzieht.
Es geht dabei noch gar nicht um eine spezifische Lösung, sondern um die schlichte Tatsache, dass die QM diesbzgl. ein Torso ist. Ob man die Lösung dann innerhalb der QM / QFT findet (MWI, TI), zusammen mit der Gravitation / Quantengravitation (Penrose), durch explizit stochastische Ansätze (GRW), oder noch anders, ist erst mal zweitrangig.
Soviel erst mal dazu. Jetzt dann zu den Details ...
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* "Tatsache", "tatsächlich" im Sinne von Tarski und Popper; nach Tarski ist die Aussage "Schnee ist weiß" wahr genau dann, wenn Schnee tatsächlich weiß ist; und nach Popper gibt es Wahrheiten, die wir nie entdecken können; Popper unterscheidet hier zwischen epistemischer Erkennbarkeit, was wir wissen können, und ontologischer Wahrheit, was in der Welt tatsächlich der Fall ist – unabhängig davon, ob wir es erkennen können |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 09. Jul 2025 17:52 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | ...das Argument, dass wir immer neue, "fundamentalere" Theorien (Newton → QM → QFT → ???"), oder mathematisch strukturell völlig verschiedene Darstellungen (Wellenmechanik, Matrizenmechanik, Pfadintegrale ...) entwickeln, und dass es unklar ist, inwiefern denn die Ontologie einer Newtonschen Mechanik tatsächlich zutreffend sein soll, wenn sie doch von der RT und der QM abgelöst wurde, und es wahrscheinlich letzteren ähnlich ergehen wird ... |
Das Billiardspiel kann als einfaches Modell elastischer Stöße einiger massiver Kugeln oder als hochkomplexes Modell einiger Vielteilchen-Quantensysteme betrachtet werden. Beides beschreibt die Realität ein und desselben physikalischen Vorgangs. Beide sind richtig...
Ich denke es müsste eher klar definert werden, was fundamental, emergent und effektiv im Bezug auf physikalische Theorien bedeutet.
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Hinterfrage alles! Warum?
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 09. Jul 2025 20:52 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es eigentlich auch realistische Möglichkeiten um die Unitarität, also das Fehlen eines Kollaps zu beweisen? Die Zeit kann man halt nicht zurückdrehen....😅 |
m.E. kann man maximal den Kollaps (so es ihn gibt) beweisen und damit das Fehlen widerlegen.
Aber wie soll man unterscheiden, ob Welten (Zweige) verschwinden (Kollaps) oder nur unbeobachtbar werden? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 09. Jul 2025 21:09 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | m.E. kann man maximal den Kollaps (so es ihn gibt) beweisen |
Wie soll das vonstatten gehen? Hast du dazu eine Idee? |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 09. Jul 2025 21:19 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat Folgendes geschrieben: | | m.E. kann man maximal den Kollaps (so es ihn gibt) beweisen |
Wie soll das vonstatten gehen? Hast du dazu eine Idee? |
Gibt es nicht Leute, die sich mit Kollapstheorien beschäftigen, also den Prozess des Kollapses selbst modellieren wollen?
Wenn die dann überprüfbare Vorhersagen machen würden...
So was?
https://arxiv.org/abs/1408.6446 |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 09. Jul 2025 23:11 Titel: |
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| Zitat: | m.E. kann man maximal den Kollaps (so es ihn gibt) beweisen und damit das Fehlen widerlegen.
Aber wie soll man unterscheiden, ob Welten (Zweige) verschwinden (Kollaps) oder nur unbeobachtbar werden? |
Wir beobachten immer nur die unsere Welt, wir können weder in die eine noch in die andere Richtung etwas beweisen, was die Interpretation der Quantenmechanik anbelangt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 10. Jul 2025 00:07 Titel: |
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Ich denke, wir missverstehen uns.
beweisen und widerlegen kann man nur mathematische Aussagen; in der Physik können wir (für bestimmte Experimente, den jeweiligen Gültigkeitsbereich …) Hypothesen experimentell verifizieren und falsifizieren
ja, wir beobachten nur eine "Welt", dennoch können wir evtl. auf mehrere schließen, so wie wir anhand der Detektion eines Photons auf "Wege" durch beide Spalten schließen; da wir letztere nicht beobachten, bleiben wir dabei auf der formalen Ebene
mit Interpretationen bezeichnen wir streng genommen tatsächlich verschiedene Interpretationen einer einzigen mathematisch formulierten Theorie; die orthodoxe und die Many Worlds Interpretationen sind jedoch Interpretationen verschiedener Theorien; diese unterscheiden sich nämlich in ihren Postulaten, wobei letztere nur eine Untermenge der orthodoxen Postulate zugrunde legt
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 10. Jul 2025 06:30, insgesamt einmal bearbeitet |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 10. Jul 2025 06:23 Titel: |
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Klar, das stimmt natürlich, was du sagst.
Ich meinte damit halt folgendes: da wir immer nur eine Welt beobachten, können wir zu nicht bestätigen, dass es die vielen Welten auch wirklich, also ontologisch gibt. Das so zu deuten, steht einem natürlich offen, ist aber nicht zwingend. Ich kann den Formalismus auch ganz platt instrumentalistisch deuten. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 10. Jul 2025 06:52 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | Klar, das stimmt natürlich, was du sagst.
Ich meinte damit halt folgendes: da wir immer nur eine Welt beobachten, können wir zu nicht bestätigen, dass es die vielen Welten auch wirklich, also ontologisch gibt. Das so zu deuten, steht einem natürlich offen, ist aber nicht zwingend. Ich kann den Formalismus auch ganz platt instrumentalistisch deuten. |
Den der MWI?
Meiner Meinung nach nur, indem du letztlich die fehlenden Postulate wieder einführst. Der Instrumentalist ist an experimentell überprüfbaren Vorhersagen interessiert, d.h. er benötigt
i) die Bornsche Regel, die ihm die MWI aber nicht ohne den ganzen Ballast und ohne andere Postulate liefert (und auch dann nicht allgemein akzeptiert)
ii) einen Kunstgriff, um – bis auf eines – alle Messergebnis, die der Formalismus enthält, loszuwerden (andernfalls wäre die Theorie durch das Experiment falsifiziert)
Egal, ob du dir die Mühe machst, mittels der Dekohärenz zu argumentieren, oder ob du beim Formalismus Everetts d.h. letztlich von Neumanns bleibst, du musst irgendetwas tun, um zu einem brauchbare Formalismus zu gelangen: für den Instrumentalisten bedeutet das letztlich zurück zur orthodoxen Sichtweise, also ein paar zusätzliche Rechenregeln, ohne die es nicht geht.
Nun kommt der Twist, den viele ignorieren: das Projektionspostulat nach von Neumann ist in diversen Fällen explizit falsch. Das fängt bei dem trivialen Beispiel einer Energiemessung an einem Photon an, wobei das System nach der Messung in einem Energieeigenzustand desselben wäre; das ist aber Käse, denn das Photon wurde absorbiert, das System kann also nicht in einem Energieeigenzustand des Photons zur gemessenen Energie sein (tatsächlich ist das System tatsächlich in einem solchen, jedoch zur Energie Null). Denkt man dies weiter, so müsste man offenbar das absorbierende Atom oder den absorbierenden Festkörper – eventuell zusammen mit dem herausgeschlagenen Photo- oder Compton-Elektronen – hinzunehmen, um überhaupt auf irgendetwas vernünftiges projizieren zu können. Das bedeutet jedoch, diesen weiteren Schritt als quantenmechanische Wechselwirkung zu betrachten – was das Problem offenbar nur verschiebt.
Natürlich funktioniert der Instrumentalismus dennoch, allerdings in einem deutlich erweiterten Kontext. Standard-Textbuch-QM ist nicht FAPP ausreichend, sondern FAPP oft falsch.
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 10. Jul 2025 07:37 Titel: |
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Ja, den der MWI.
Auch wenn das Projektionspostulat in einigen Fällen falsch ist, können wir dadurch nicht beweisen, dass die ganzen Zweige der MWI auch wirklich ontisch existieren. Das will ich eigentlich nur damit sagen. |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 10. Jul 2025 14:58 Titel: |
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Oder siehst du es anders? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 10. Jul 2025 15:14 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Ja, den der MWI. |
Was genau meinst du?
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | … können wir dadurch nicht beweisen, dass die ganzen Zweige der MWI auch wirklich ontisch existieren. Das will ich eigentlich nur damit sagen. |
Richtig.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Oder siehst du es anders? |
Nein.
Und wie ich oben schon sagte, du kannst in der Physik nichts beweisen; du kannst nicht mal durch Beobachtungen belegen, dass der Mond existiert, während du ihm nicht beobachtest.
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 10. Jul 2025 15:22 Titel: |
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| Zitat: | | Was genau meinst du? |
Wenn zb das Projektionspostulat in einem speziellen Fall falsch ist und womöglich ein anderer Formalismus benötigt wird, so wie du es beschrieben hast, dann ist dies ja schon einmal eine Bestätigung für den anderen Formalismus.
Trotzdem muss man ja den Formalismus, wenn es jetzt zb der der MWI ist, nicht ontisch interpretieren. Aber da sind wir uns ja einig.
Passt eigentlich die TI in diesem Punkt? Oder benötigt sie das Projektionspostulat (also für den Fall, den du beschrieben hast)? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 10. Jul 2025 16:25 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Trotzdem muss man ja den Formalismus, wenn es jetzt zb der der MWI ist, nicht ontisch interpretieren. |
Es ist nicht der der MWI.
Jeder Formalismus, der POVMs o.ä. postuliert, ist nicht verträglich mit der MWI. In der gibt es die Schrödingergleichung für die Zustände und sonst nichts – bzw. alles weitere muss sich aus anderen Überlegungen und für Spezialfälle dynamisch ergeben.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Passt eigentlich die TI in diesem Punkt? Oder benötigt sie das Projektionspostulat (also für den Fall, den du beschrieben hast)? |
Die TI behauptet letztlich, dass der wahrgenommene "Kollaps" im Zuge von Wechselwirkungen mit speziellen, makroskopischen Quantensystemen – insbs. Detektoren – im Einklang mit bzw. aus der unitären Dynamik folgt; eine Spur in einer Blasenkammer wäre ein Beispiel für ein solches lokalisiertes "teilchenartiges Detektorereignis".
Die stochastische Natur ist nicht fundamentales Element der Theorie, sie folgt aus den unbekannten Details der Mikrozustände, insbesondere der Detektoren; die Bornsche Regel gilt dann für ein Ensemble derartiger Mikrozustände.
Man kann das anhand von bi- oder multistabilen klassischen Systemen veranschaulichen, z.B. einer Nadel. Wird diese von einem Teilchen angestupst, so fällt sie in die Bewegungsrichtung des Teilchens – sie misst diese.
Gemäß TI findet das aber im Hilbertraum einer Lorentz-kovarianten Quantenfeldtheorie statt. Das zentrale Problem ist, dies für genügend realistische und zugleich lösbare Systeme zu berechnen. Die MWI wäre dann dahingehend falsch, dass sie zu simple Systeme betrachtet, in denen diese Effekte nicht enthalten sind. Die TI ist also eigentlich gar keine Interpretation, sondern ein Forschungsprogramm, das oben gesagte mathematisch herzuleiten.
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 10. Jul 2025 17:17 Titel: |
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| Zitat: | Es ist nicht der der MWI.
Jeder Formalismus, der POVMs o.ä. postuliert, ist nicht verträglich mit der MWI. In der gibt es die Schrödingergleichung für die Zustände und sonst nichts – bzw. alles weitere muss sich aus anderen Überlegungen und für Spezialfälle dynamisch ergeben. |
Welcher Formalismus ist es denn? Und für was steht POVMs? Ich meinte vielmehr vorhin: wenn ein Formalismus ohne Projektionspostulat auskommt und eine Sache richtig beschreibt, und ein vergleichbarer Formalismus mit Projektionspostulat falsches hervorbringt, dann wird man wohl den Formalismus ohne Projektionspostulat bevorzugen.
Wie man diesen Formalismus ohne Projektionspostulat dann philosophisch deutet, steht auf einem anderen Blatt. Das kann wohl entweder ontisch oder instrumentalistisch sein....
Das wären meine Gedanken dazu.
| Zitat: | Die TI behauptet letztlich, dass der wahrgenommene "Kollaps" im Zuge von Wechselwirkungen mit speziellen, makroskopischen Quantensystemen – insbs. Detektoren – im Einklang mit bzw. aus der unitären Dynamik folgt; eine Spur in einer Blasenkammer wäre ein Beispiel für ein solches lokalisiertes "teilchenartiges Detektorereignis".
Die stochastische Natur ist nicht fundamentales Element der Theorie, sie folgt aus den unbekannten Details der Mikrozustände, insbesondere der Detektoren; die Bornsche Regel gilt dann für ein Ensemble derartiger Mikrozustände.
Man kann das anhand von bi- oder multistabilen klassischen Systemen veranschaulichen, z.B. einer Nadel. Wird diese von einem Teilchen angestupst, so fällt sie in die Bewegungsrichtung des Teilchens – sie misst diese.
Gemäß TI findet das aber im Hilbertraum einer Lorentz-kovarianten Quantenfeldtheorie statt. Das zentrale Problem ist, dies für genügend realistische und zugleich lösbare Systeme zu berechnen. Die MWI wäre dann dahingehend falsch, dass sie zu simple Systeme betrachtet, in denen diese Effekte nicht enthalten sind. Die TI ist also eigentlich gar keine Interpretation, sondern ein Forschungsprogramm, das oben gesagte mathematisch herzuleiten |
Das klingt eigentlich extrem spannend und ich hoffe sogar, dass es irgendwann Fortschritte in dieser Richtung geben könnte.
Nochmal zum Projektionspostulat/Kollaps: wenn dieses für einige Systeme nachweislich falsch ist, ist damit nicht die orthodoxe QM falsifiziert? Oder ist dies praktisch gar nicht möglich? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 10. Jul 2025 20:17 Titel: |
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POVM = positive operator values measure.
Das Projektionspostulat nach von Neumann verwendet eine orthogonalen Zerlegung der Eins in Projektoren E
Dies kann man verallgemeinern für nicht-orthogonale, positiv semidefinite Operatoren F
wobei die zweite Bedingung entfällt.
Damit können allgemeinere Messungen beschrieben werden, z.B. nicht/ideake Messungen, eine gemeinsame Messung von nicht-vertauschenden Observablen wie Ort und Impuls u.a.
Wahrscheinlichkeiten p für ein Messereignis n im Zustand rho (Dichteoperator folgen wie bei von Neumann mittels
Das alles wird in der MWI aber nicht postuliert, man muss es vielmehr ableiten.
Und ja, natürlich würde man einen Formalismus ohne Projektionspistulat bevorzugen. Aber für einfache Modelle einer Messung kann man eben zeigen, dass die unitäre Zeitentwicklung auf einen Zustand der Form
führt, d.h. eine dekohärente Superposition näherungsweise orthogonaler Zweige, wobei das m die möglichen Zeigerzustände nummeriert, und p_m wieder die Wahrscheinlichkeiten bezeichnet.
Führt man nun dieselbe Messung ein zweites Mal durch, so folgt gemäß der unitären Zeitentwicklung dieselbe Superposition, d.h. jeder Zweig bleibt bestehen, während man (für eine idealisierte Messung)
findet.
Der Realist und MWI-Anhänger sagt "alle Zweige mit allen Messergebnissen bleiben real, ich sehe in meinem Zweig aber immer nur eines". Vermöge Everetts Argumentation folgt letzteres als bedingte Wahrscheinlichkeit für "n, unter der Voraussetzung, dass m".
Der orthodoxe Instrumentalist sagt, "die Vorhersage, dass in der zweiten Messung weiterhin alle Messergebnisse möglich sind, entspricht nicht dem, was ich sehe; deswegen führe ich nach der ersten Messung von genau einem m und vor der zweiten zunächst eine Projektion durch":
Er kann nicht ohne Projektion argumentieren, denn als Instrumentalist fasst er den Zustand auf als Instrument zur Vorhersage seiner zweiten Beobachtung, und das ist sicher immer genau das m aus der ersten Messung.
Vermeiden der Projektion und Instrumentalismus gehen irgendwie nicht zusammen.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Das klingt eigentlich extrem spannend und ich hoffe sogar, dass es irgendwann Fortschritte in dieser Richtung geben könnte. |
Ich hoffe ebenfalls auf Fortschritte, aber Herr Prof. Neumaier hat uns hier recht wenig Hoffenungen auf schnelle Erfolge gemacht. Jedenfalls hat er mich davon überzeugt, die MWI links liegen zu lassen und sich näher mit der TI zu befassen.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Nochmal zum Projektionspostulat/Kollaps: wenn dieses für einige Systeme nachweislich falsch ist, ist damit nicht die orthodoxe QM falsifiziert? |
Wenn du auch die der Meinung bist, dass Newton durch Einstein falsifiziert wurde, dann ja. Ich würde aber eher sagen, der jeweilige Gültigkeitsbereich wurde eingeschränkt.
Was sicher falsifiziert wird, sind diverse irreführende Darstellungen. Ein Beispiel:
| Zitat: | | Ein Beispiel für ein Paar komplementärer Observablen sind Ort und Impuls. Hat z. B. ein Teilchen einen bestimmten Impuls, so wird eine Messung des Impulses genau diesen Wert ergeben. Eine nachfolgende Ortsmessung ergibt dann einen Wert aus einer unendlich breiten Wahrscheinlichkeitsverteilung, denn bei feststehendem Impuls ist der Ort völlig unbestimmt. |
Das entspräche in etwa dem Formalismus nach von Neumann, aber nicht der experimentellen Praxis. In der wurde nämlich noch nie ein Ort genau (was ist genau?!) gemessen. Tatsächlich misst man z.B. in Blasenkammern wiederholt Ort und Impuls gemeinsam mit jeweils einer gewissen Unsicherheit, d.h. der Formalismus nach von Neumann taugt einfach nicht für diesen Typ Messung.
Auch in Büchern und Skripten findet man schlimme Darstellung …
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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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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 10. Jul 2025 22:05 Titel: |
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| Zitat: | Er kann nicht ohne Projektion argumentieren, denn als Instrumentalist fasst er den Zustand auf als Instrument zur Vorhersage seiner zweiten Beobachtung, und das ist sicher immer genau das m aus der ersten Messung.
Vermeiden der Projektion und Instrumentalismus gehen irgendwie nicht zusammen.
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Aber scheitert der Instrumentalist nicht dann an den von dir genannten Beispielen, wo die orthodoxe Qm falsche Vorhersagen liefert? Oder verstehe ich etwas falsch? Wenn die orthodoxe Qm falsifiziert wurde, warum wird darüber überhaupt noch diskutiert?
| Zitat: | Wenn du auch die der Meinung bist, dass Newton durch Einstein falsifiziert wurde, dann ja. Ich würde aber eher sagen, der jeweilige Gültigkeitsbereich wurde eingeschränkt.
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Das heißt also, die MWI ist so betrachtet 'State of the Art"? Ich muss zugeben, ich bin darüber gerade etwas schockiert, dass anscheinend nur noch die MWI überbleibt, da ich deren Ontologie pervers finde. Also den Formalismus der MWI einfach instrumentalistisch deuten und Phänomene vorhersagen funktioniert nicht, oder verstehe ich auch das falsch? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 10. Jul 2025 22:24 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | [Aber scheitert der Instrumentalist nicht dann a den von dir genannten Beispielen, wo die orthodoxe Qm falsche Vorhersagen liefert? Oder verstehe ich etwas falsch? Wenn die orthodoxe Qm falsifiziert wurde, warum wird darüber überhaupt noch diskutiert? |
Die orthodoxe QM wurde nicht falsifiziert, ihr Gültigkeitsbereich wurde eingeschränkt.
Der Instrumentalist [instrumentalism is the view that scientific theories should be thought of primarily as tools for solving practical problems rather than as meaningful descriptions of the natural world] muss für die Lösung seiner praktischen Probleme den passenden Formalismus nutzen. Tut er dies nicht, scheitert er nicht als Instrumentalist, sondern als Physiker ganz allgemein.
| Zitat: | Wenn du auch die der Meinung bist, dass Newton durch Einstein falsifiziert wurde, dann ja. Ich würde aber eher sagen, der jeweilige Gültigkeitsbereich wurde eingeschränkt.
[quote="Jollo"]Das heißt also, die MWI ist so betrachtet 'State of the Art"? |
Da hast du etwas falsch verstanden.
Die orthodoxe Darstellung des Messprozesses nach von Neumann ist oft unzureichend, die erweiterte mittels POVMs ist es nicht. Ein MWI-Anhänger müsste die Verwendung der POVMs irgendwie anders herleiten, der Instrumentalist nutzt sie, ohne zu fragen warum er das darf. Und ohne POVMs kann der MWI-Anhänger auch keine praktischen Probleme lösen.
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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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Jollo?
Gast
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| Jollo? Verfasst am: 10. Jul 2025 22:47 Titel: |
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| Zitat: | Die orthodoxe QM wurde nicht falsifiziert, ihr Gültigkeitsbereich wurde eingeschränkt.
Der Instrumentalist [instrumentalism is the view that scientific theories should be thought of primarily as tools for solving practical problems rather than as meaningful descriptions of the natural world] muss für die Lösung seiner praktischen Probleme den passenden Formalismus nutzen. Tut er dies nicht, scheitert er nicht als Instrumentalist, sondern als Physiker ganz allgemein. |
Ok. Danke für die Klarstellung. In dem Bereich, in dem die orthodoxe Qm nicht gültig ist: wie werden dort bei einer Messung die ganzen Zweige eliminiert, wenn keine Projektion durchgeführt wird?
Mein Fehler war vermutlich: ich hatte verstanden, dass für POVMs quasi die Mwi voraus gesetzt wird, da sie nur mit dieser funktioniert. Das scheint ja danach zu sein, korrekt? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 11. Jul 2025 05:48 Titel: |
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| Jollo? hat Folgendes geschrieben: | | In dem Bereich, in dem die orthodoxe Qm nicht gültig ist: wie werden dort bei einer Messung die ganzen Zweige eliminiert, wenn keine Projektion durchgeführt wird? |
Du meinst, wenn man POVMs verwenden muss?
Unterschiedlich, oft gar nicht. Bei einer Messung, der keine zweite am selben Quantenobjekt folgt, muss man sich darüber nie Gedanken machen, die Frage ist für die Praxis daher oft völlig irrelevant.
Man kann die von Neumannsche Vorgehensweise aber verallgemeinern:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quantum_operation
| Jollo? hat Folgendes geschrieben: | | ich hatte verstanden, dass für POVMs quasi die Mwi voraus gesetzt wird, da sie nur mit dieser funktioniert. |
Es ist umgekehrt so, dass die MWI erklären muss, wie und warum diese in der Praxis funktionierenden Methoden im Rahmen der MWI erklärt werden können.
Das funktioniert * mittels Dekohärenz, für die POVMs dahingehend, dass die Einbettung des Messprozesses in ein größeres System einschließlich der Umgebungsfreiheitsgrade auch für POVMs zu orthogonalen Zweigen in diesem größeren System führt, d.h. man wird die Schwierigkeit der POVMs los.
* Neumaier kritisiert jedoch, dass diese Modelle zu stark vereinfacht sind, und dass bei realistischen Rechnungen etwas völlig anderes herauskommen müsste, so dass es die MWI nicht braucht.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 11. Jul 2025 06:56, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 11. Jul 2025 06:31 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | m.E. kann man maximal den Kollaps (so es ihn gibt) beweisen und damit das Fehlen widerlegen.
Aber wie soll man unterscheiden, ob Welten (Zweige) verschwinden (Kollaps) oder nur unbeobachtbar werden? |
Wir beobachten immer nur die unsere Welt, wir können weder in die eine noch in die andere Richtung etwas beweisen, was die Interpretation der Quantenmechanik anbelangt. |
wenn der Kollaps beobachtbar in dieser Welt statt fände, wozu bräuchte man noch viele Welten, um das Verschwinden anderer Zweige zu erklären? |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 11. Jul 2025 06:52 Titel: |
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Also, erstmal vorweg mein Dankeschön, dass du so geduldig meine Fragen beantwortest!
Ich interessiere mich schon länger für diese Themen, bin aber ansonsten Laie...
Jetzt nochmal ganz chronologisch:
1.Praktisch, also im Experiment, gibt es keine Möglichkeit, zwischen MWI und orthodoxer QM zu unterscheiden, richtig?
2. Die einzigen Szenarien, in denen man zwischen MWI und orthodoxer Qm unterscheiden könnte, lassen sich niemals realisieren, da wir die Zeit nicht rückwärts laufen lassen können, korrekt?
3. Wie sieht es mit Superpositionen von makroskopischen Körpern wie zb Squids aus, bestätigt das den Mwi Formalismus eher als den der orthodoxen Qm (ich las mal davon)? Oder kann ich hier auch einfach die orthodoxe Qm anwenden und komme zum experimentell richtigen Ergebnis?
4. Wäre es wirklich nicht möglich, den Mwi Formalismus auch instrumentalistisch zu deuten? Zb, indem man die nicht sichtbaren Zweige als unphysikalsich definiert? (ich will gar nicht zu sehr für den Instrumentalismus sprechen, bin eigentlich eher realistisch, aber es interessiert mich trotzdem.) Ich zitiere dich gerade nochmal:
| Zitat: | | Beides zusammen würde natürlich die MWI nicht direkt bestätigen, es würde sie jedoch in exakt derselben Weise bestätigen, wie wir heute sagen "das Photon geht nach dem Strahlteiler beide Wege, wobei es in einem davon eine Phasenverschiebung erfährt". |
Das sollte sich doch eigentlich auch instrumentalistisch deuten lassen, oder?
5. In den Szenarien, in denen POVMs das Projektionspostulat falsifiziert haben: ist das nun überhaupt eine Schwierigkeit für die orthodoxe Qm? Oder wende ich dann einfach die orthodoxe Qm + POVM an und erhalte ein Ergebnis ohne viele Welten?
6.
| Zitat: |
* Neumaier kritisiert jedoch, dass diese Modelle zu stark vereinfacht sind, und dass bei realistischen Rechnungen etwas völlig anderes herauskommen müsste, so dass es die MWI nicht braucht |
Wäre es nicht möglich, das ganze im Experiment zu testen? Inwiefern findet eigentlich die TI in der Fachwelt Beachtung? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 11. Jul 2025 07:57 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Jollo? hat Folgendes geschrieben: | | ich hatte verstanden, dass für POVMs quasi die Mwi voraus gesetzt wird, da sie nur mit dieser funktioniert. |
Es ist umgekehrt so, dass die MWI erklären muss, wie und warum diese in der Praxis funktionierenden Methoden im Rahmen der MWI erklärt werden können.
Das funktioniert * mittels Dekohärenz, für die POVMs dahingehend, dass die Einbettung des Messprozesses in ein größeres System einschließlich der Umgebungsfreiheitsgrade auch für POVMs zu orthogonalen Zweigen in diesem größeren System führt, d.h. man wird die Schwierigkeit der POVMs los. |
Ich sehe gerade, dass diese Erklärung eigentlich gar keine ist.
Also nochmal: Die MWI als Interpretation rechtfertigt anhand einfacher Systeme mittels Dekohärenz das Auftreten näherungsweise orthogonaler Zweige und deren wechselweise Unsichtbarkeit, d.h. umgekehrt die Sichtbarkeit nur einer Zeigerposition. Das funktioniert mathematisch, indem man zeigt, dass soetwas wie
auftritt, wobei in ... die Mikrostruktur je Zeigerposition m steckt, die ihrerseits wieder extrem komplex ist, uns hier aber nicht zu interessieren braucht.
Dieses rho entsteht durch den unitären Messprozess und das Ausintegrieren der Umgebungsfreiheitsgrade (Restgas, thermische Photonen ... bzw. extrem vereinfachte Modelle dafür).
Wenn man zeigen kann, dass diese E_n denjenigen entsprechen, die man nach von Neumann erwarten würde, dann ist man sozusagen fertig, hat die mathematische Struktur der "vielen Welten" abgeleitet, und hat gezeigt, dass dies in der Praxis zur von Neumannschen Vorgehensweise äquivalente Resultate liefert, man also letztere bedenkenlos verwenden darf.
Das ist aber abhängig vom konkreten Modell für das System bzw. den Prozess.
Everett hat hier noch eine sehr einfache Annahme getroffen, die für das Messgerät letztlich mit der von Neumans übereinstimmt. D.h. er hat die Form der E_n nicht abgeleitet, sondern hat unter der Annahme, dass man diese ableiten könnte, seine Relative State Interpretation vorgeschlagen, die de Witt dann als "Many Worlds" bezeichnet hat.
Zeh et al. haben unter Verwendung extrem einfacher Vielteilchenmodelle für Messgerät und Umgebung tatsächlich diese Struktur abgeleitet.
Deine Frage war jetzt aber, was passiert, wenn man keine projektive Messung anwenden kann, sondern mit POVMs arbeiten muss. Dann läuft mein Argumente ins Leere, denn ich sagte ja zu Beginn,
| Zitat: | | es ist umgekehrt so, dass die MWI erklären muss, wie und warum diese in der Praxis funktionierenden Methoden im Rahmen der MWI erklärt werden können. |
Ich kenne keinen Mechanismus, der die jeweils zu verwendenden POVMs explizit aus der unitären Dynamik plus konkreter Modelle herleitet. Das ist einer der nicht geklärten Punkte der MWI (und es ist meiner Meinung nach auch ein Punkt, der in anderer Form wieder in der TI auftritt; in dieser würde man erwarten, dass statt einer Summe über die F_n nur ein Term überlebt; aber dieser eine Term wäre irgendwie verwandt mit den F_n aus dem POVMs; d.h. die TI hat hier zwei Jobs zu erledigen: die F_n zu finden, die in der Praxis funktionieren, und den Mechanismus zu finden, der alle bis auf einen Term eliminiert). |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 11. Jul 2025 08:23 Titel: |
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Ok danke! Also ist der POVM - Formalismus explizit nicht aus dem unitären Formalismus abgeleitet - somit stellt er auch eine Herausforderung für die Mwi dar ?!
Hättest du vielleicht Lust kurz meine Fragen 1-6 zu beantworten? Das würde mich sehr freuen. Danke! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 11. Jul 2025 08:44 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Also, erstmal vorweg mein Dankeschön, dass du so geduldig meine Fragen beantwortest! |
Danke für die Diskussion und dein Insistieren.
Du bist einer der wenigen Laien, der keine vorgefasste Meinung hat jedoch konstruktiv-kritisch fragt. Mir ist dadurch klar geworden, dass die Frage der POVMs in der MWI ein zentrales Problem darstellt, bisher hatte ich das immer als Randthema gesehen.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | 1.Praktisch, also im Experiment, gibt es keine Möglichkeit, zwischen MWI und orthodoxer QM zu unterscheiden, richtig? |
Ja.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | 2. Die einzigen Szenarien, in denen man zwischen MWI und orthodoxer Qm unterscheiden könnte, lassen sich niemals realisieren, da wir die Zeit nicht rückwärts laufen lassen können, korrekt? |
Jein.
Wir müssen die Zeit nicht tatsächlich rückwärtslaufen lassen, es würde evtl. genügen, wie in der klassischen Mechanik auch, alle Bewegungen exakt umzukehren. Man benötigt dann eine exakte Kontrolle aller quantenmechanischen Freiheitsgrade, und das ist in der Praxis aus vielen Gründen völlig unmöglich.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | 3. Wie sieht es mit Superpositionen von makroskopischen Körpern wie zb Squids aus, bestätigt das den Mwi Formalismus eher als den der orthodoxen Qm (ich las mal davon)? Oder kann ich hier auch einfach die orthodoxe Qm anwenden und komme zum experimentell richtigen Ergebnis? |
Letzteres.
Superpositionen makroskopischer Körper zeigen nur, dass die als essentiell dargestellte Unterscheidung zwischen Quanten- und klassischer Sicht bzw. zwischen Mikro- und Makrokosmos nicht trivial ist.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | 4. Wäre es wirklich nicht möglich, den Mwi Formalismus auch instrumentalistisch zu deuten? Zb, indem man die nicht sichtbaren Zweige als unphysikalisch definiert?
| Zitat: | | Beides zusammen würde natürlich die MWI nicht direkt bestätigen, es würde sie jedoch in exakt derselben Weise bestätigen, wie wir heute sagen "das Photon geht nach dem Strahlteiler beide Wege, wobei es in einem davon eine Phasenverschiebung erfährt". |
Das sollte sich doch eigentlich auch instrumentalistisch deuten lassen, oder? |
Das passt nicht zusammen.
Ein konsistent argumentierender Instrumentalist würde sowas nie sagen, weil es keine Aussage über Messungen darstellt, sondern über das tatsächliche jedoch unbeobachtbare Verhalten; und solche Aussagen lehnt er als sinnlos ab.
Es gibt aber meiner Meinung wenige konsistent argumentierende Instrumentalisten, sondern viele, die behaupten, welche zu sein, aber dennoch derartiges sagen; das zeigt nicht, dass man das instrumentalistisch interpretieren kann, sondern dass die Leute argumentieren.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | 5. In den Szenarien, in denen POVMs das Projektionspostulat falsifiziert haben: ist das nun überhaupt eine Schwierigkeit für die orthodoxe Qm? Oder wende ich dann einfach die orthodoxe Qm + POVM an und erhalte ein Ergebnis ohne viele Welten? |
Ich würde sagen, es läuft auf eine Art "Orthodoxie 2.0" hinaus, also viele Verbesserungen ggü. von Neumann wie POVMs, Kraus-Operatoren ... etc. Man kann QM sehr vernünftig anwenden, ohne sich um die vielen Welten / Zweige zu kümmern.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | 6. | Zitat: | | * Neumaier kritisiert jedoch, dass diese Modelle zu stark vereinfacht sind, und dass bei realistischen Rechnungen etwas völlig anderes herauskommen müsste, so dass es die MWI nicht braucht |
Wäre es nicht möglich, das ganze im Experiment zu testen? Inwiefern findet eigentlich die TI in der Fachwelt Beachtung? |
Zu ersterem sicher nein. Die Experimenten sind seit Jahrzehnten völlig klar; es ist ausschließlich eine Frage der Mathematik, also präziser Modelle und deren Lösungen. Man kann das als Aufgabenstellung formulieren:
Gesucht sind quantenmechanische (oder quantenfeldtheoretische) Modelle sowie deren Lösungen für eine typische Quelle einzelner Photonen, so dass daraus einzelne Detektorereignisse folgen, wobei jedes einzelne immer in genau einem Detektorelement eng lokalisiert auftritt; diese Modelle sind auf typische Quellen von Photonenpaaren zu erweitern, so dass die Detektorereignisse die quantenmechanischen Korrelationen reproduzieren.
Experimentell macht man das seit über einem halben Jahrhundert.
Zu letzterem: leider recht wenig. |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 11. Jul 2025 09:37 Titel: |
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Vielen lieben Dank für deine investierte Zeit und Mühe!
Zu zwei Antworten hätte ich noch Rückfragen:
| Zitat: | Jollo hat Folgendes geschrieben:
4. Wäre es wirklich nicht möglich, den Mwi Formalismus auch instrumentalistisch zu deuten? Zb, indem man die nicht sichtbaren Zweige als unphysikalisch definiert?
Zitat:
Beides zusammen würde natürlich die MWI nicht direkt bestätigen, es würde sie jedoch in exakt derselben Weise bestätigen, wie wir heute sagen "das Photon geht nach dem Strahlteiler beide Wege, wobei es in einem davon eine Phasenverschiebung erfährt".
Das sollte sich doch eigentlich auch instrumentalistisch deuten lassen, oder?
Das passt nicht zusammen.
Ein konsistent argumentierender Instrumentalist würde sowas nie sagen, weil es keine Aussage über Messungen darstellt, sondern über das tatsächliche jedoch unbeobachtbare Verhalten; und solche Aussagen lehnt er als sinnlos ab.
Es gibt aber meiner Meinung wenige konsistent argumentierende Instrumentalisten, sondern viele, die behaupten, welche zu sein, aber dennoch derartiges sagen; das zeigt nicht, dass man das instrumentalistisch interpretieren kann, sondern dass die Leute argumentieren.
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Hier schwebt mir jetzt zum Beispiel folgendes Szenario vor: zwei makroskopische Körper, die miteinander interferieren, was zunächst die vielen Zweige bedingt (ich hoffe, dass habe ich korrekt verstanden). Wenn ich nun etwas entsprechendes beobachte (mir fällt leider nur das Gitterspalt Experiment ein, was natürlich mikroskopisch ist), dann könnte ich ja die nicht beobachtbaren Zweige einfach als mathematisches Artefakt für die Berechnung abtun und ihnen keine reale Bedeutung zukommen lassen. Von Interesse ist ja eh nur die Vorhersage des Phänomen, und die wäre gegeben. Oder ?
Ich denke nämlich gerade wie folgend: da sich ja orthodoxe Qm und Mwi etwas im Formalismus unterscheiden, sollte es doch trotzdem möglich sein, die MWI instrumentalistisch zu deuten. Das ganze nämlich als Formalismus, der einfach nur dazu da ist, Phänomene vorherzusagen (wie gesagt, ich möchte nicht pro oder contra Realismus vs Instrumentalismus argumentieren, aber ich finde es interessant, sich dazu Gedanken zu machen).
| Zitat: | Jollo hat Folgendes geschrieben:
5. In den Szenarien, in denen POVMs das Projektionspostulat falsifiziert haben: ist das nun überhaupt eine Schwierigkeit für die orthodoxe Qm? Oder wende ich dann einfach die orthodoxe Qm + POVM an und erhalte ein Ergebnis ohne viele Welten?
Ich würde sagen, es läuft auf eine Art "Orthodoxie 2.0" hinaus, also viele Verbesserungen ggü. von Neumann wie POVMs, Kraus-Operatoren ... etc. Man kann QM sehr vernünftig anwenden, ohne sich um die vielen Welten / Zweige zu kümmern. |
Kann man somit sagen, es gibt eigentlich keine Situation, die man nicht auch mit der orthodoxen Qm lösen kann ? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 11. Jul 2025 12:09 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Hier schwebt mir jetzt zum Beispiel folgendes Szenario vor: zwei ... Körper, die miteinander interferieren, was zunächst die vielen Zweige bedingt ... Wenn ich nun etwas entsprechendes beobachte (mir fällt nur das Gitterspalt Experiment ein), dann könnte ich ja die nicht beobachtbaren Zweige einfach als mathematisches Artefakt für die Berechnung abtun und ihnen keine reale Bedeutung zukommen lassen. Von Interesse ist ja eh nur die Vorhersage des Phänomens, und die wäre gegeben. Oder? |
Nein, ist sie nicht.
Das ist der Punkt, an dem sich der naive Instrumentalismus in die Tasche lügt.
Der Instrumentalist sagt "mich interessiert nur die Vorhersage bzw. Berechnung von Messergebnissen, also die möglichen Messwerte und deren Wahrscheinlichkeiten".
Der Formalismus sagt, skizzenhaft vereinfacht, nach von Neumann, dass die Wechselwirkung zwischen präpariertem = zu messendem Quantensystem (z.B. Elektron) und Messgerät (Detektor) gemäß der unitären Zeitentwicklung zu einem Zustand
führt.
Der naive Instrumentalist sagt "super, damit ist alles erledigt; die lambdas sind meine möglichen Messwerte als Eigenwerte von hermiteschen Operatoren, die M_lambda stehen für die Zeiger-Zustände des Messgerätes, d.h. eine Korrelation aus Zeigerposition und Messwert, und aus den psi_lambda erhalte ich die Wahrscheinlichkeiten".
Es ist aber nicht alles erledigt.
Das Phänomen besteht nämlich darin, dass für ein Elektron eine Zeigerposition und ein Messwert realisiert ist, der Formalismus das aber nicht vorhersagt.
Von Neumann sagt "projiziere auf den Zustand entsprechend des erhaltenen Messwertes", also
Aber das sagt der Formalismus gerade nicht vorher, das baut von Neumann nachträglich ein. Also ja, der Formalismus liefert die korrekten Messergebnisse und deren Wahrscheinlichkeiten, er liefert jedoch nicht das nackte Phänomen, nämlich ein Messergebnis.
Man stelle sich vor, Newtons Theorie hätte uns alle möglichen Ellipsen geliefert, und auf die Frage, auf welcher denn nun genau die Erde um die Sonne umläuft, hätte Newton geantwortet "das zu berechnen ist doch nicht Aufgabe einer Theorie, das sagt uns das Experiment".
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Kann man somit sagen, es gibt eigentlich keine Situation, die man nicht auch mit der orthodoxen Qm lösen kann ? |
Ja.
Wichtig dabei: mittels der orthodoxen Interpretation plus Verbesserungen wie POVMs, Kraus-Operatoren etc.. |
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Jollo
Gast
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| Jollo Verfasst am: 11. Jul 2025 21:15 Titel: |
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| Zitat: | Das Phänomen besteht nämlich darin, dass für ein Elektron eine Zeigerposition und ein Messwert realisiert ist, der Formalismus das aber nicht vorhersagt.
Von Neumann sagt "projiziere auf den Zustand entsprechend des erhaltenen Messwertes", also
Aber das sagt der Formalismus gerade nicht vorher, das baut von Neumann nachträglich ein. Also ja, der Formalismus liefert die korrekten Messergebnisse und deren Wahrscheinlichkeiten, er liefert jedoch nicht das nackte Phänomen, nämlich ein Messergebnis.
Man stelle sich vor, Newtons Theorie hätte uns alle möglichen Ellipsen geliefert, und auf die Frage, auf welcher denn nun genau die Erde um die Sonne umläuft, hätte Newton geantwortet "das zu berechnen ist doch nicht Aufgabe einer Theorie, das sagt uns das Experiment".
[code] |
Ok, stattgegeben. Das stimmt, absolut.
Was ich mich an dieser Stelle allerdings Frage: auch der MWI Anhänger muss doch ein konkretes Ergenis erhalten, wenn er eine experimentelle Überprüfung vornehmen möchte. Sonst wären wir ja an einer ähnlichen Stelle angelangt wie bei deinem Beispiel mit den Ellipsen. Nutzt er dann auch dazu den Formalismus der orthodoxen QM?
Und mal fiktiv angenommen, es gebe nur den MWI Formalismus, nicht den orthodoxen. Würden dann alle Physiker auch an die ontische Realisierung aller Zweige glauben? Das kann ich mir im Leben nicht vorstellen....
Und we gesagt, logisch zwingend sollten die Existenz der ganzen Zweige doch nicht sein...nur der, den ich beobachte.
| Zitat: | Jollo hat Folgendes geschrieben:
Kann man somit sagen, es gibt eigentlich keine Situation, die man nicht auch mit der orthodoxen Qm lösen kann ?
Ja.
Wichtig dabei: mittels der orthodoxen Interpretation plus Verbesserungen wie POVMs, Kraus-Operatoren etc.. |
Alles klar, somit ist das ganze also, wie du ja schon erwähnt hast, in der Praxis äquivalent.
Aber auch die MWI hat ja ihre Schwierigkeiten, seien es Neumaiers Kritikpunkte oder auch die Integration der POVMs....
Irgendwie fühlt sich auch die QM für mich als Laie unvollständig an. Es kann ja sein, dass so mancher mit dem Stand aktuell glücklich ist, aber gefühlt fehlt irgendwie ein großes Teil im Puzzel.
Vielleicht gibt es ja mal in 20-30 Jahren eine brauchbare Theorie der Quantengravitation, die dann Ballast wie viele Welten vermeidet und einige dunkle Stellen auf der Landkarte erhellt. Auch hoffe ich auf die Weiterentwicklung der TI. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 11. Jul 2025 21:27 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Man stelle sich vor, Newtons Theorie hätte uns alle möglichen Ellipsen geliefert, und auf die Frage, auf welcher denn nun genau die Erde um die Sonne umläuft, hätte Newton geantwortet "das zu berechnen ist doch nicht Aufgabe einer Theorie, das sagt uns das Experiment".
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Wenn das mehrfach wiederholte Experiment alle möglichen Ellipsen ergeben hätte, ohne erkennbares Muster wann welche auftritt, dann wäre die Frage, um welche denn nun genau die Erde um die Sonne läuft, wohl nicht eindeutig beantwortbar. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 12. Jul 2025 06:20 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Man stelle sich vor, Newtons Theorie hätte uns alle möglichen Ellipsen geliefert, und auf die Frage, auf welcher denn nun genau die Erde um die Sonne umläuft, hätte Newton geantwortet "das zu berechnen ist doch nicht Aufgabe einer Theorie, das sagt uns das Experiment".
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Wenn das mehrfach wiederholte Experiment alle möglichen Ellipsen ergeben hätte, ohne erkennbares Muster wann welche auftritt, dann wäre die Frage, um welche denn nun genau die Erde um die Sonne läuft, wohl nicht eindeutig beantwortbar. |
Du hast natürlich recht, die Analogie ist nicht perfekt.
Trotzdem hat sich diese statistische Sichtweise so in die Hirne eingebrannt, dass sie es den Leuten unmöglich macht, auf das einzelne Ereignis und das damit verbundene Problem zu schauen. Wie ich oben sagte, das beobachtete Phänomen besteht darin, dass für ein Elektron eine Zeigerposition und ein eindeutiger Messwert realisiert wird; der Formalismus sagt das aber nicht vorher – er an dieser Stelle unvollständig. Nun "repariert" man das mittels der Bornschen statistischen Sichtweise und des Kollapses. Damit sagt der Formalismus das Einzelereignis aber immer noch nicht vorher, er ist immer noch unvollständig.
Es geht – seit der Diskussion von Einstein mit Bohr 1927 – um nichts anderes als diese triviale Feststellung. Das eigentliche Problem ist nämlich nicht, dass wir die Quantenmechanik und damit die Natur an dieser Stelle nicht vollständig verstehen – sowas wird es immer wieder geben – sondern dass Physiker die dogmatische Haltung vertreten, wir könnten oder dürften diese Aufgabe
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | gesucht sind Modelle für eine typische Quelle einzelner Photonen, so dass daraus einzelne Detektorereignisse folgen, wobei jedes einzelne immer in genau einem Detektorelement eng lokalisiert auftritt. |
nicht stellen.
Es gibt aber keinen fundamentalen Unterschied zwischen dieser Aufgabe und irgendwelchen anderen – bzgl. Schaukeln, Planetenbahnen, elektromagnetischen Wellen, Stromdichten in Supraleitern, Strukturfunktionen in Nukleonen … alles das darf man untersuchen, und dazu präzise Ergebnisse berechnen, nur meine Aufgabe ist unsagbar, unfragbar, verboten?
Der Unterschied ist nicht die physikalische Problemstellung sondern that something was rotten in the state of Denmark.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 12. Jul 2025 06:51 Titel: |
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| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Was ich mich an dieser Stelle allerdings Frage: auch der MWI Anhänger muss doch ein konkretes Ergenis erhalten, wenn er eine experimentelle Überprüfung vornehmen möchte. Sonst wären wir ja an einer ähnlichen Stelle angelangt wie bei deinem Beispiel mit den Ellipsen. Nutzt er dann auch dazu den Formalismus der orthodoxen QM? |
Völlig richtig.
Die MWI muss letztlich erklären, wie sie gewisse Elemente der orthodoxen QM – die für die Praxis unverzichtbar sind – erhält, ohne sie zu postulieren. Das funktioniert eben für PVMs mittels Dekohärenz, das funktioniert nicht für realistische Modelle (Neumaiers Kritik), das funktioniert m.W.n. nicht für POVMs (s.o.), das funktioniert nicht bzw. es gibt dazu keinen Konsens für die Einführung von Wahrscheinlichkeiten *.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Und mal fiktiv angenommen, es gebe nur den MWI Formalismus, nicht den orthodoxen. Würden dann alle Physiker auch an die ontische Realisierung aller Zweige glauben? Das kann ich mir im Leben nicht vorstellen. |
Man würde die Theorie schlicht für falsch halten.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Irgendwie fühlt sich auch die QM für mich als Laie unvollständig an. Es kann ja sein, dass so mancher mit dem Stand aktuell glücklich ist, aber gefühlt fehlt irgendwie ein großes Teil im Puzzel. |
👍
Das witzige ist, dass du als Laie einen unverstellten Blick darauf hast.
| Jollo hat Folgendes geschrieben: | | Vielleicht gibt es ja mal in 20-30 Jahren eine brauchbare Theorie der Quantengravitation, die dann Ballast wie viele Welten vermeidet und einige dunkle Stellen auf der Landkarte erhellt. Auch hoffe ich auf die Weiterentwicklung der TI. |
Ich persönlich habe das Gefühl, dass die TI das Problem nicht lösen kann, und eine QG, die grob entlang der QFT konstruiert wird, kann es auch nicht.
Mein Problem ist grob gesprochen folgendes: Die TI argumentiert entlang der QFT, und in der spielt Lorentz-Kovarianz, Kausalität und Lokalität eine zentrale Rolle. Bell-artige Experimente zeigen uns nun einerseits eng lokalisierte Detektorereignisse, andererseits jedoch nicht-lokale Korrelationen. Nach meinem Gefühl geht das nicht zusammen. Neumaier glaubt, das geht zusammen, kann es aber nicht zeigen. Konkret für ein einzelnes Photon und einen Detektor: wir wissen, dass wir den Zustand des Photons mittels eines nicht-lokalen Zustands beschreiben müssen – nicht mittels eines eng lokalisierten – andernfalls könnte es gewisse Interferenzen nicht geben; eine lokale und Lorentz-kovariante QFT kann aber einen derartigen nicht-lokalen Zustand bei WW mit einem riesigen Detektor nicht in einem winzigen Detektorelement lokalisieren. Ich kann es nicht besser formulieren, aber das ist m.E. der Punkt, woran die TI vermutlich scheitern wird. Irgendwie fehlt ein gewisses Element der nicht-Lokalität. Ich würde meine Vermutung gerne genauer untersuchen, finde aber keinen Ansatz; Neumaier auch nicht, und der hat jahrzehntelange Erfahrung. Das ist so grob der Status.
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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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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 12. Jul 2025 13:10 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Man stelle sich vor, Newtons Theorie hätte uns alle möglichen Ellipsen geliefert, und auf die Frage, auf welcher denn nun genau die Erde um die Sonne umläuft, hätte Newton geantwortet "das zu berechnen ist doch nicht Aufgabe einer Theorie, das sagt uns das Experiment".
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Wenn das mehrfach wiederholte Experiment alle möglichen Ellipsen ergeben hätte, ohne erkennbares Muster wann welche auftritt, dann wäre die Frage, um welche denn nun genau die Erde um die Sonne läuft, wohl nicht eindeutig beantwortbar. |
Du hast natürlich recht, die Analogie ist nicht perfekt.
Trotzdem hat sich diese statistische Sichtweise so in die Hirne eingebrannt, dass sie es den Leuten unmöglich macht, auf das einzelne Ereignis und das damit verbundene Problem zu schauen.
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die Welt erscheint nun mal statistisch
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Wie ich oben sagte, das beobachtete Phänomen besteht darin, dass für ein Elektron eine Zeigerposition und ein eindeutiger Messwert realisiert wird; der Formalismus sagt das aber nicht vorher – er an dieser Stelle unvollständig.
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Oder die Natur selbst in ist an dieser Stelle für den Deterministen unbefriedigend, da nicht vorhersagbar
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Nun "repariert" man das mittels der Bornschen statistischen Sichtweise und des Kollapses. Damit sagt der Formalismus das Einzelereignis aber immer noch nicht vorher,
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Das behauptet ja auch niemand, oder?
Kann man mit der TI das Einzelereignis vorhersagen?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Es geht – seit der Diskussion von Einstein mit Bohr 1927 – um nichts anderes als diese triviale Feststellung. Das eigentliche Problem ist nämlich nicht, dass wir die Quantenmechanik und damit die Natur an dieser Stelle nicht vollständig verstehen – sowas wird es immer wieder geben – sondern dass Physiker die dogmatische Haltung vertreten, wir könnten oder dürften diese Aufgabe
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | gesucht sind Modelle für eine typische Quelle einzelner Photonen, so dass daraus einzelne Detektorereignisse folgen, wobei jedes einzelne immer in genau einem Detektorelement eng lokalisiert auftritt. |
nicht stellen.
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Hab ich noch nie gehört, dass das verboten wäre.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt aber keinen fundamentalen Unterschied zwischen dieser Aufgabe und irgendwelchen anderen – bzgl. Schaukeln, Planetenbahnen, elektromagnetischen Wellen, Stromdichten in Supraleitern, Strukturfunktionen in Nukleonen … alles das darf man untersuchen, und dazu präzise Ergebnisse berechnen, nur meine Aufgabe ist unsagbar, unfragbar, verboten?
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Wie gesagt, ich hab noch nie gehört, dass das verboten wäre.
Nur dass es halt keiner hinbekommt.
Manche sagen, dass es grundsätzlich nicht möglich ist. Das ist aber m.E. etwas anderes als verboten, es zu versuchen.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Der Unterschied ist nicht die physikalische Problemstellung sondern that something was rotten in the state of Denmark. |
hört sich nach einer Verschwörungstheorie an...
Wurde Einstein mundtot gemacht oder hat man seine Argumente ernst genommen und entkräftet? |
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