Diskussion:Schrödingers Katze
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Die Katze als Beobachter / Ausbreitung der Superposition
Ich bin zwar ein physikalischer Laie, erlaube mir aber dennoch eine einwendende Frage: Lautet die umgangsprachliche Formulierung der Unschärferelation nicht das beobachtete Objekt ändert sein Verhalten durch die Tatsache der Beobachtung? Wenn wir nun der Katze statt der Rolle des beobachteten Objektes die des Beobachters einräumten, so müsste sich das Paradoxon doch auflösen? --Lycopithecus 12:44, 17. Apr 2005 (CEST)
- Tatsächlich kann sich der Doppelzustand nicht einfach auflösen (wie denn auch? Die Teilchen kriegen ja keinen Anruf, der ihnen mitteilt, dass sie jetzt beobachtet werden.), er kann sich nur ausbreiten. Sobald also der Raum nicht mehr abgeschlossen ist oder die Katze zum Beobachter geschlagen wird, breitet sich der Doppelzustand auf den Beobachter aus (der Beobachter ist folglich immer Teil des Systems und nimmt deshalbt auch dessen Doppelzustand an) -- einmal ist die Katze tot, einmal nicht. Ganz einfach... --greip 21:09, 17. Aug. 2012 (CEST)
- Ganz so einfach ist es nicht. Die Überlagerung löst sich nicht durch Ausbreitung aus. Dafür braucht es schon Wechselwirkungen. Allerdings reichen um so schwächere Wechselwirkungen, je leichter das überlagerte System ist und je mehr Freiheitsgrade es hat. Das Stichwort dazu ist Dekohärenz. Ein Staubkorn wird schon von der normalen Wärmestrahlung der Zimmerwände innerhalb kürzester Zeit um etwagige Kohärenzeigenschaften gebracht. Dieser Aspekt könnte im Artikel noch ein wenig besser herausgearbeitet werden.---<)kmk(>- (Diskussion) 04:06, 7. Jan. 2013 (CET)
- Ich glaube das war gar nihct Inhalt der Fragestellung. Ich bin ebenfalls quantenphysikalischer Laie, aber ich habe soviel verstanden, dass die Beobachtung durch ein Bewusstsein vonnöten ist. Die Katze wird hier fälschlicherweise als Objekt dargestellt. Sie ist aber ein ebenfalls beobachtendes Subjekt (und dazu muss sie nicht gemacht werden, sie ist es PUNKT). Daher ist sie nicht gleichzeitig tot und lebendig oder so. Der einzige Zwischenzustand könnte dadurch erreicht werden, dass keine Katze drin ist und man nur die Zerstörung des Giftbehälters oder eben nicht betrachtet.JR natural scientist (Diskussion) 08:12, 16. Mai 2014 (CEST)
- Nope, ein Bewusstsein (was ist das überhaupt?) ist nicht vonnöten. Kein Einstein (Diskussion) 09:39, 16. Mai 2014 (CEST)
- OK, vielleicht habe ich da was falsch verstanden. Aber zumindest ein Beobachter, oder? Die Quantenphysik begründete die Ansicht, dass eine Beobachtung Einfluss auf das Geschehen hat und ohne Beobachtung vielleicht kein Geschehen da ist. Die Beobachtung erfolgt aber über die Katze. Die Theorie lautet, so habe ich es verstanden, wenn keine Beobachtung stattfindet, so befindet sich das beobachtete Objekt in einem Zwischenzustand, in dem es alle Möglichkeiten angenommen hat. Erst durch Beobachtung wählt das Objekt einen Zustand aus. Das Problem ist: Eine Katze ist kein Objekt, sondern ein Subjekt und beobachtet selber. Damit gibt es keinen Zwischenzustand, sondern es ist klar, was passiert. (nicht signierter Beitrag von Benutzer:JR natural scientist (Diskussion | Beiträge) )
- Nenne es Messprozess, dann findest du deine Sicht im Artikel hier wieder. Kein Einstein (Diskussion) 10:52, 16. Mai 2014 (CEST)
- Hä? Würde ich mich in dem Kasten befinden, wüsste ich doch auch, ob das Gift freigesetzt wird oder nicht... Nur weil keiner von draußen reinguckt heißt das doch noch lange nicht, dass ich mich in einem Schwebezustand befinde. Ich bin tot oder nicht. Ebenso verhält es sich mit der Katze. Sie weiß ganz genau, ob das Gift freigesetzt wird oder nicht. Kann es sein, dass der "Katzenzustand" totaler Schwachsinn ist? Dass man nur eine Wahrscheinlichkeit angeben kann ist klar. Dass man es nur durch messen erfährt ist auch klar. Aber trotzdem IST die Katze dann tot oder lebendig und nicht dazwischen... JR natural scientist (Diskussion) 11:46, 16. Mai 2014 (CEST)
- Ich habe oben verlinkt: „Mit anderen Worten, der Detektor in der Vergiftungsapparatur und damit auch die Katze selbst, sind eine Messapparatur“. Kein Problem. Kein Schwachsinn.
- Wenn du einen konkreten Vorschlag für eine verbesserte Formulierung hast, dann los. Ansonsten ist diese Diskusion für mich erledigt. Kein Einstein (Diskussion) 13:10, 16. Mai 2014 (CEST)
- D.h., dass der Nichtwissende mit dem Öffnen des Kastens ebenfalls zum Teil der Messapparatur wird? Wenn ja, würde ich das auch mit reinbringen.JR natural scientist (Diskussion) 15:46, 16. Mai 2014 (CEST)
- Hä? Würde ich mich in dem Kasten befinden, wüsste ich doch auch, ob das Gift freigesetzt wird oder nicht... Nur weil keiner von draußen reinguckt heißt das doch noch lange nicht, dass ich mich in einem Schwebezustand befinde. Ich bin tot oder nicht. Ebenso verhält es sich mit der Katze. Sie weiß ganz genau, ob das Gift freigesetzt wird oder nicht. Kann es sein, dass der "Katzenzustand" totaler Schwachsinn ist? Dass man nur eine Wahrscheinlichkeit angeben kann ist klar. Dass man es nur durch messen erfährt ist auch klar. Aber trotzdem IST die Katze dann tot oder lebendig und nicht dazwischen... JR natural scientist (Diskussion) 11:46, 16. Mai 2014 (CEST)
- Nenne es Messprozess, dann findest du deine Sicht im Artikel hier wieder. Kein Einstein (Diskussion) 10:52, 16. Mai 2014 (CEST)
- OK, vielleicht habe ich da was falsch verstanden. Aber zumindest ein Beobachter, oder? Die Quantenphysik begründete die Ansicht, dass eine Beobachtung Einfluss auf das Geschehen hat und ohne Beobachtung vielleicht kein Geschehen da ist. Die Beobachtung erfolgt aber über die Katze. Die Theorie lautet, so habe ich es verstanden, wenn keine Beobachtung stattfindet, so befindet sich das beobachtete Objekt in einem Zwischenzustand, in dem es alle Möglichkeiten angenommen hat. Erst durch Beobachtung wählt das Objekt einen Zustand aus. Das Problem ist: Eine Katze ist kein Objekt, sondern ein Subjekt und beobachtet selber. Damit gibt es keinen Zwischenzustand, sondern es ist klar, was passiert. (nicht signierter Beitrag von Benutzer:JR natural scientist (Diskussion | Beiträge) )
- Nope, ein Bewusstsein (was ist das überhaupt?) ist nicht vonnöten. Kein Einstein (Diskussion) 09:39, 16. Mai 2014 (CEST)
- Ich glaube das war gar nihct Inhalt der Fragestellung. Ich bin ebenfalls quantenphysikalischer Laie, aber ich habe soviel verstanden, dass die Beobachtung durch ein Bewusstsein vonnöten ist. Die Katze wird hier fälschlicherweise als Objekt dargestellt. Sie ist aber ein ebenfalls beobachtendes Subjekt (und dazu muss sie nicht gemacht werden, sie ist es PUNKT). Daher ist sie nicht gleichzeitig tot und lebendig oder so. Der einzige Zwischenzustand könnte dadurch erreicht werden, dass keine Katze drin ist und man nur die Zerstörung des Giftbehälters oder eben nicht betrachtet.JR natural scientist (Diskussion) 08:12, 16. Mai 2014 (CEST)
- Nicht ganz. Es ist eine Sache der Beschreibung. Der Kasten ist der Bereich, den man vollständig quantenmechanisch beschreibt. Man kann im Prinzip den "Kasten" auf das ganze Universum ausdehnen. Dann landet man bei der Multi-Universe-Deutung der QM. Der Sinn des Katzen-Gedankenexperiments ist aber gerade, zu beleuchten, was es für Konsequenzen hat, wenn man dei Situatation wie ein generisches Experiment beschreibt -- also mit quantenmechanisch erfasstem Objekt und klassisch angesetzten Beobachte.---<)kmk(>- (Diskussion) 10:31, 18. Mai 2014 (CEST)
- 1) Wie bitte kann ein makroskopischer Karton quantenmechanische Kohärenz in seinem Inneren aufrechterhalten. 2) In einigen der obigen Beiträge wird suggeriert, das Innere des Kartons wäre schon einmal quantenmechanisch durchgerechnet worden, wurde es nicht und wird es vermutlich niemals. Mit anderen Worten wird man vermutlich niemals beweisen können, daß Dekohärenz im Karton das vermeintliche Paradoxon auflöst. 3) Selbst wenn man der Überzeugung ist, daß nicht die Dekohärenz beim Kontakt mit den makroskopischen Innereien des Kartons das Problem klärt, ist die Unterscheidung zwischen dem den Karton öffnenden Menschen, der Katze im Inneren oder gar der Giftphiole, nur erklärbar, wenn das Bibelzitat "Macht euch die Erde untertan" ein wesentliches Axiom der Quantenmechanik ist. Fazit: Der erste Beitrag dieses Diskussionsstrangs ist laienhaft, teilweise falsch aber in der Idee und in der Schlussfolgerung sicherlich intelligenter als der größere Teil des Rests in diesem Strang. Da die Wikipedia weiterhin abstreitet auch ein journalistisches und nicht nur ein Enzyklopädisches Medium zu sein und scheinbar glaubhafte Artikel weiterhin tatsächlich glaubhaften Artikeln vorzieht, werde ich mich hier und in Zukunft nicht mehr in die Artikel sondern nur in die Diskussionen einmischen. Wenn jamand anderer den Artikel ändert und sich wegen fehlender Nachweise beschimpfen lässt, Danke. Von mir nur noch einen Vorschlag für die Überschrift: "Die Katzozentrische Deutung". (nicht signierter Beitrag von Ad0815 (Diskussion | Beiträge) 19:27, 26. Sep. 2014 (CEST))
Wigners Freund
Die Frage, ob Schrödingers Katze sich selbst beobachten könnte, um so die Überlagerung der Zustände "lebende Katze" und "tote Katze" zu vermeiden, führt zu einer Überlegung, die "Paradoxon von Wigners Freund" genannt wird. Es geht um die Frage, wie es sich auswirken würde, wenn nicht der Experimentator selbst in die Kiste mit der Katze schauen würde, sondern ein Freund. Würde dieser Freund dann auch als eine Überlagerung existieren, einer der eine lebende und einer der eine tote Katze beobachtet hat? Wie man sich leicht vorstellen kann, entsteht auf diese Weise eine unendliche Kette von Beobachtern. Die „Millionen Euro Frage“ lautet, welche Eigenschaft muss ein Beobachter haben, um nicht auch in einen Überlagerungszustand zu geraten und der Kette, die vom Atom ausgeht und sich über das Messgerät, dass den Zerfall feststellt, die Katze und die Beobachter fortsetzt, ein Ende zu setzen?
- Die Antwort lautet: Der Beobachter muss ein makroskopisches Objekt sein, in dem irreversible Vorgänge als Reaktion auf den Atomkernzerfall stattfinden. Viele Grüße, --Trinitrix (Diskussion) 22:55, 19. Dez. 2012 (CET)
Registrierung
Die Änderung von Meier99 kritisiere ich in folgenden Punkten:
- Das Wort Registrierung hilft dem Verständnis nicht, da es nicht weiter erklärt wird.
- Für die Fettschrift gibt es keinen Grund.
- Wenn man schreibt "bewusst oder nicht bewusst", kann man das gleich weglassen. ("Er trug einen roten oder nicht roten Pullover" hat keine Aussage)
Abschnitt Hintergrund: zu ungenau
Zur (gefühlten) Hälfte besteht der Abschnitt aus ungenauen bis unrichtigen Sätzen. Z.B. ist egal, ob man die Wellenfunktion aus der Schrödingergleichung berechnet. Eigenwerte der (zeitunabhängigen) Schrödingergl. sind nur dann die möglichen Messergebnisse, wenn die Messung sich auf die Energie bezieht. Etc. Gibt es jemanden, der die jetzige Form genau so wie sie ist beibehalten möchte? --jbn (Diskussion) 17:20, 12. Aug. 2013 (CEST)
Wichtig
Man benötigtkein radioaktives Preperat, die Katze könnte auch eines natürlichen Todes sterben. Bevor man die Kiste öffnet, weiss man nicht mal, ob sich die Katze nicht mysteriöserweist weggebeamt hat. Oder vielleicht gebiert die Katze ja während der Zeit im Karton, und es sind plötzlich 10 Katzen in der Box. (nicht signierter Beitrag von 79.196.4.184 (Diskussion) 10:22, 4. Jun. 2014 (CEST))
Beschreibung des fiktiven Experiments fehlt
In der Einleitung fehlt als ganz wesentlicher Bestandteil des Artikels die Beschreibung des fiktiven Versuchsaufbaus und der Ablauf des fiktiven Experiments. Lediglich in der Bildunterschrift finden sich vage Andeutungen, wie das gedachte Experiment aussehen könnte. Anders formuliert: in dem ganzen Artikel steht kein Wort darüber, worum es eigentlich geht. (nicht signierter Beitrag von 95.90.196.173 (Diskussion) 20:56, 9. Dez. 2014 (CET))
Trivia
Das Gedankenexperiment Schrödingers Katze wird in der gleichnamigen Folge der US-amerikanische Sitcom "The Big Bang Theory" (erste Staffel, Folge 17) durch Dr. Sheldon Cooper erklärt. --Nomad36 (Diskussion) 01:47, 26. Jan. 2015 (CET) (nicht signierter Beitrag von Nomad36 (Diskussion | Beiträge) 01:14, 23. Jan. 2015 (CET))
- Und jetzt? --178.199.248.174 18:24, 15. Mär. 2015 (CET)
Mehr als banaler Informationsmangel?
Als Physik-Unterbelichtetem stellt sich mir das Gedankenexperiment folgendermaßen dar: Es gibt einen Zufallsgenerator, dessen Eigenschaften ich kenne. Ich starte den Zufallsgenerator. Er liefert ein Ergebnis, das ich aber nicht zur Kenntnis nehme.
Für diese Experiment-Struktur brauche ich keine Katze und kein Atom, kein Gift und keinen Geigerzähler, sondern nur einen Würfel und einen Würfelbecher. Ich würfele und lasse den Becher über dem Würfel, so dass ich die Augenzahl nicht sehen kann. Ich kenne die Eigenschaften des Würfels (den ich als perfekten Laplace-Würfel annehme). Ich weiß, dass jeder der sechs Zustände mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/6 eingetreten ist.
Wenn ich die Erklärung richtig verstanden habe, hat der Würfel, so lange ich nicht nachschaue, keine Eigenschaft. Alle sechs Zustände liegen gleichzeitig vor. Erst wenn ich nachschaue, nimmt der Würfel eine Eigenschaft an. Bis dahin hat er sowohl die Eigenschaft "1" als auch "2" usw.
Das scheint mir eine extem umständliche Alternativerklärung für einen Umstand zu sein, den mal auch ganz banal als Informationsmangel bezeichnen kann. Wenn ich nicht weiß, ob mein Schlüssel in der Jackentasche ist, ist er gleichzeitig drin und nicht drin - bis ich nachschaue usw...
Kann es sein, dass das Katzenbeispiel für das, was Schrödinger damit aussagen will, einfach schlecht gewählt ist, weil es ein schönes Beispiel ist, aber für ein ganz anderes Problem?
Winkelhake (Diskussion) 14:12, 2. Mär. 2015 (CET)
- Hallo Olaf Winkelhake,
- ich möchte mich mal kurz einklinken. In dem Katzenbeispiel geht es tatsächlich um mehr als banalen Informationsmangel. Der Würfel, den du erwähnst, hat 6 Seiten mit wohldefinierten Eigenschaften. Ihm stehen 6 Möglichkeiten offen, wie er landen kann, und er wird genau eine davon realisieren. Bei einem Quantensystem, dem 6 Möglichkeiten offen stehen, muss man grundsätzlich davon ausgehen, dass es alle 6 gleichzeitig realisiert. Keine dieser Möglichkeiten kann man ihm zunächst als Eigenschaft zuschreiben, bevor man es nicht explizit durch eine Messung zwingt, sich auf eine festzulegen. Dabei verändert sich aber der Zustand des Systems.
- Beispiel Doppelspaltversuch: Das System (z.B. ein Elektron) geht durch beide Spalte gleichzeitig. Es liegt also nicht einfach eine banale Unkenntnis über den Durchtrittsort vor. Erst, wenn man an einem Spalt eine Messapparatur anbringt, mit der es wechselwirkt, ist es gezwungen, sich auf diesen Spalt festzulegen. --Mike49Nbg (Diskussion) 20:29, 4. Mär. 2015 (CET)--Mike49Nbg (Diskussion) 09:29, 5. Mär. 2015 (CET)
- Vielen Dank für Deine Nachricht. Leider verstehe ich zu wenig von Physik, um das in der Tiefe verstehen zu können. Ich hatte bereits Probleme beim Verstehen der Struktur des Experiments. Wenn ich Dich recht verstanden habe, ist die Idee, dass die erste Apparatur ein Ereignis produziert, das verschiedene Merkmalsausprägungen hat, die gleichzeitig auftreten können. Dieses Merkmal hat nun Auswirkungen auf ein zweites Merkmal, das aber gegenseitig ausschließende Merkmale hat (tot, lebendig). Das erste Merkmal vererbt nun seinen Charakter der Gleichzeitigkeit an das zweite Merkmal, so dass tod/lebendig gleichzeitig auftreten. OK?
- Wir sind uns ja einig, dass das Beispiel vielleicht nicht glücklich gewählt ist ;)
- Winkelhake (Diskussion) 08:08, 5. Mär. 2015 (CET)
- Im Prinzip hast du es, denke ich, richtig kapiert. Das erste Merkmal ist, ob das Radionuklid noch nicht zerfallen ist, gekoppelt an den Katzenzustand lebendig, oder schon zerfallen, was sich vererbt auf den Katzenzustand tot, oder eben - das ist hier das Entscheidende - eine quantenmechanische Überlagerung aus beidem, was sich so auf die Katze vererbt, dass diese sowohl lebendig als auch tot ist.
- Meine eigene Kritik geht ja dahin, dass schon beim ersten Merkmal in Wirklichkeit keine quantenmechanische Zustandsüberlagerung (also aus nicht zerfallen und zerfallen) auftreten kann, sondern hier tatsächlich nur ein - wie du es ausdrückst - banaler Informationsmangel vorliegt.
- --Mike49Nbg (Diskussion) 09:29, 5. Mär. 2015 (CET)
- Benutzer:Mike49Nbg schreibt: "Keine dieser Möglichkeiten kann man ihm zunächst als Eigenschaft zuschreiben, bevor man es nicht explizit durch eine Messung zwingt, sich auf eine festzulegen."
Den Becher heben und nachschauen - ist das eine Messung?
Jawohl. (Mike49Nbg)
Weiter: "Dabei verändert sich aber der Zustand des Systems."
Der Becher ist weg.
ẞÿ (Diskussion) 10:54, 3. Aug. 2015 (CEST)
Um den Becher geht es nicht. Näheres kannst du unter Quantenmechanische Messung nachlesen. --Mike49Nbg (Diskussion) 12:00, 4. Aug. 2015 (CEST)
- Benutzer:Mike49Nbg schreibt: "Keine dieser Möglichkeiten kann man ihm zunächst als Eigenschaft zuschreiben, bevor man es nicht explizit durch eine Messung zwingt, sich auf eine festzulegen."
Überlagerungszustand bei Schrödingers Katze wirklich zu erwarten?
Meiner Ansicht nach wäre es angebrachter, den Zustand eines radioaktiven Atoms als entweder zerfallen oder eben nicht zu beschreiben, also nicht als Überlagerung, sondern als statistisches Gemisch und somit durch eine diagonale Dichtematrix ohne Interferenzterme. Damit entfallen auch mögliche exotische Zustände der Katze.
Zur Begründung: Der radioaktive Zerfall eines Atomkerns wird zwar durch einen Störterm im Hamiltonoperator erklärbar, der in der Tat zwei seiner Quantenzustände mischt. Aber die Beobachtung des Kerns ist eine Art Messung, und die liefert immer entweder das Ergebnis 'zerfallen' oder 'nicht zerfallen'. Der Zerfallsprozess selber erfolgt in sehr kurzer Zeit und wird als solcher nicht beobachtet. Insgesamt sehe ich in diesem Zusammenhang 2 Probleme:
Erstens greift der Überlagerungszustand des Kerns nicht auf die Umgebung durch. Was sich im Kern abspielt, wird z.B. beim Beta-Zerfall durch die Schwache Wechselwirkung bestimmt und ist ziemlich entkoppelt von der Umgebung. Schon deswegen kann man den Kernzustand nicht einfach auf die Katze übertragen, im Grunde nicht einmal auf die Atomhülle. Im Kerninneren hat man den beschriebenen physikalischen Mechanismus, der zur Zustandsüberlagerung führt, nach außen hin ist ein solcher Mechanismus für mich nicht in Sicht.
Zweitens bleibt beim radioaktiven Zerfall die Teilchenzahl nicht konstant, sondern es wird (mindestens) ein Zerfallsteilchen erzeugt. Damit ist der Prozess thermodynamisch irreversibel. Dieses Merkmal stellt bereits den Zerfallsprozess auf eine Stufe mit einem Messprozess, man hat es also beim Übergang in der alten Sprechweise (Kopenhagener Deutung) mit einem Kollaps der Wellenfunktion zu tun. Mir ist kein Fall bekannt, bei dem eine Überlagerung von Zuständen zustande kommt, die durch einen irreversiblen Übergang miteinander verbunden sind - jedenfalls nicht in der realen Welt (also außerhalb des quantenmechanischen Zustandsraums).
Wie schon im Haupttext erwähnt, werden heutzutage tatsächlich Experimente mit sog. 'Katzenzuständen', hier gemeint als echte kohärente Zustands-Überlagerungen, im Labor durchgeführt. Diese äußern sich in Interferenzmustern. Solche 'Katzen' haben aber mit der von Herrn Schrödinger außer dem Namen herzlich wenig gemein! Ganz allgemein sind quantenphysikalische Überlagerungszustände anhand von Interferenzphänomenen sehr wohl makroskopisch beobachtbar. Das zeigt sich bereits am berühmten Doppelspaltexperiment. Zeitabhängige Überlagerungen zeigen sich als Oszillationen auf der Zeitachse, ebenfalls makroskopisch am Kollektiv beobachtbar (Beispiel: Neutrino-Oszillationen). Aber mit dem radioaktiven Zerfall hat Schrödinger zielsicher ein Beispiel ausgewählt, das gerade keine Interferenzen liefert und deshalb für eine Beobachtung von Zustands-Überlagerungen gerade nicht in Frage kommt (s.o.). Sollte man dies nicht im Hauptartikel problematisieren? --Mike49Nbg (Diskussion) 20:19, 28. Jul. 2015 (CEST)
- Nur ein paar Bemerkungen: Die Dichtematrix des Atoms, von der Du sprichst, ist hier ein Dichteoperator#Reduzierter Dichteoperator eines Teilsystems. Logisch, dass eventuelle Korrelationen darin nicht mehr vorkommen. Radioaktiver Zerfall ist im Einzelsystem nicht irreversibel, sondern, wenn auch oft nur im Prinzip, umkehrbar; jede Photonabsorption ist im Prinzip so etwas. Über die Interferenzen, die dabei auftreten können, müsste zB bei der resonanten Streuung von Quanten der Mößbauerstrahlung was zu finden sein. --jbn (Diskussion) 21:46, 28. Jul. 2015 (CEST)
- Danke für die Anmerkungen. Ich gehe gern darauf ein:
- '... Dichteoperator eines Teilsystems. Logisch, dass eventuelle Korrelationen darin nicht mehr vorkommen.' Für das relativ isolierte Teilsystem Atomkern will ich eine kohärente Überlagerung gar nicht bestreiten. Nur deren Ausdehnung auf die Umgebung halte ich für problematisch.
- Nachtrag: Mit dem Teilsystem war das wohl so gemeint, dass man nach dem - sagen wir: Beta-Zerfall nicht mehr das System Restkern + Betateilchen + Neutrino betrachtet, sondern nur noch den Restkern? OK, aber das sagt ja noch nichts über eine kohärente Überlagerung bei der Katze aus.
- ' Radioaktiver Zerfall ist im Einzelsystem nicht irreversibel, sondern, wenn auch oft nur im Prinzip, umkehrbar; ...'. Irreversibel heißt ja zunächst, dass der Vorgang mit Energiedissipation verbunden ist. Das schließt nicht aus, dass er umkehrbar ist, nur muss man dafür Aufwand treiben, indem man Energie zuführt! Z.B. die spontane Emission eines Photons aus der angeregten Atomhülle ist ganz analog zum radioaktiven Zerfall zu sehen, ebenfalls irreversibel / dissipativ und mit exponentiellem Zerfallsgesetz. Natürlich gibt es Absorption als Umkehrprozess, dazu muss man aber ein resonantes Feld von außen einstrahlen (z.B. Mößbauerstrahlung). Ein einzelnes resonantes Photon würde für die Umkehrung i.a. nicht ausreichen, weil seine Wahrscheinlichkeit, absorbiert zu werden, < 1 wäre.
- ' resonante Streuung von Quanten der Mößbauerstrahlung'. Man könnte ja bei einem Einzelkern zumindest im Prinzip über eine spektroskopische Messung an der Atomhülle entscheiden, ob er zerfallen ist oder nicht. Das wäre auch notwendig, um den Anfangszustand sauber zu präparieren. Wie bei einer Messung zu erwarten, bekommt man dabei eine Entweder-Oder-Information (also wieder Zustandsreduktion und reduzierter Dichteoperator).
- Wenn man nun zu einem radioaktiven Präparat übergeht, also einem Kollektiv von Kernen, von denen einige zerfallen sind und einige nicht, wie sollten hier Interferenzerscheinungen auftreten? Es müsste sich um zeitliche Interferenz-muster handeln, also Oszillationen. Da der Zerfallsakt aber dissipativ ist, läuft er stets nur in eine Richtung ab, das schließt Oszillationen aus. Statt dessen hat man das exponentielle Zerfallsgesetz.
- Es klingt vielleicht etwas abwegig, aber im Grunde könnte man den Zerfallsakt selber als Messprozess auffassen, wobei das Zerfallsquant (z.B. Betateilchen) als Messapparat fungiert (der zunächst noch mit dem gemessenen System Atomkern verschränkt ist). Die Registrierung des Quants im Geigerzähler kommt dann dem Ablesen des Messapparates gleich. Dies findet also hier direkt auf der physikalischen Ebene statt (nicht unmittelbar durch einen Beobachter). Es hebt die Isolation des Quantensystems und damit die Verschränkung auf. Alles weitere, insbesondere die Katze, gehört bereits zur Umgebung, und die ist nicht mehr im quantenmechanischen Sinn isolierbar. Schrödinger spricht von der 'Psi-Funktion des ganzen Systems'. Die gibt es aber gar nicht, weil das ganze System (das hier die Katze einschließt) überhaupt nicht in einem wohldefinierten, kohärenten Quantenzustand präpariert werden kann!
- - Bleibt eigentlich nur als Fazit: es gibt einerseits die 'Unbestimmtheit' des Kernzustandes durch kohärente Überlagerung. Die tritt aber nach außen hin nicht in Erscheinung, sondern es können nur die Zustände 'zerfallen' oder 'nicht zerfallen' durch Messung unterschieden werden. Über den Ausgang der Messung und den damit verbundenen Zustand der Katze gibt es einfach klassische Unkenntnis. --Mike49Nbg (Diskussion) 16:42, 29. Jul. 2015 (CEST)--Mike49Nbg (Diskussion) 14:33, 3. Aug. 2015 (CEST)
- Hallo Mike49Nbg, die Diskussion geht für mich zu sehr in die Richtung des Versuchs einer grundsätzlichen Klärung des Problems. Das wäre hochinterressant, liegt aber nicht in dr Reichweite von Wikipedia, wenn man bedenkt, wie viele unterschiedliche Deutungsversuche es im Artikel dazu nebeneinander gibt. Meine bevorzugte Darstellung zB kommt dabei noch nicht einmal vor. Sie erklärt ganz einfach die übliche verbale Darstellung für unzulässig simplifiziert, denn im Formalismus der QM kommt es gar nicht zu dem behaupteten Überlagerungszustand "K tot" + "K lebendig". Was sich wirklich überlagert, sind zwei Zustände im allein zuständigen Zustandsraum des Gesamtsystems aus Katze & Atom, nämlich: "K tot & Atom zerfallen" + "K lebendig & Atom noch im angeregten Zustand". Überlagern kann man nur Zustände desselben Hilbertraumes, aber "K tot" und "K lebendig" kommen in diesem Setting nicht im selben Raum vor. "Verstehen" im landläufigen Sinn des Worts kann ich das zwar auch nicht, aber berechnen schon. Wie sagte doch Feynman so schön zu einem naseweisen Fragesteller: "shut up and calculate!". Hugh! (Vielleicht weiß jemand anderes hier mehr zu (er-)klären.) -- Im einzelnen ein paar Stichworte zu Deinen Argumenten: Die reduzierte Dichtematrix (oben) bezieht sich auf den Zustandsraum der Katze allein. Zur Umkehrung des Zerfall genügt ein einziges Photon (mehr als eins ginge ja auch gar nicht, das vergrößert nur die Wahrscheinlichkeit ). "Kohärente Überlagerungen" von "zerfallen" und "nicht zerfallen" gibt es zB bei der Verlängerung der Halbwertszeit eines Atoms im Hohlraumresonator (aber genau genommen auch hier nur im Zustandsraum Atom & Photonenfeld). --jbn (Diskussion) 17:32, 3. Aug. 2015 (CEST)
- @ jbn: Der 'Versuch einer grundsätzlichen Klärung' war tatsächlich meine Absicht. Aber wenn so etwas, wie du schreibst, nicht in die Wikipedia gehört, respektiere ich das. Es juckt mich zwar in den Fingern, noch inhaltlich auf deine Antwort einzugehen, aber das werde ich mir verkneifen. Anregend war das Ganze auf jeden Fall.--Mike49Nbg (Diskussion) 10:10, 5. Aug. 2015 (CEST)
- Hallo Mike49Nbg, die Diskussion geht für mich zu sehr in die Richtung des Versuchs einer grundsätzlichen Klärung des Problems. Das wäre hochinterressant, liegt aber nicht in dr Reichweite von Wikipedia, wenn man bedenkt, wie viele unterschiedliche Deutungsversuche es im Artikel dazu nebeneinander gibt. Meine bevorzugte Darstellung zB kommt dabei noch nicht einmal vor. Sie erklärt ganz einfach die übliche verbale Darstellung für unzulässig simplifiziert, denn im Formalismus der QM kommt es gar nicht zu dem behaupteten Überlagerungszustand "K tot" + "K lebendig". Was sich wirklich überlagert, sind zwei Zustände im allein zuständigen Zustandsraum des Gesamtsystems aus Katze & Atom, nämlich: "K tot & Atom zerfallen" + "K lebendig & Atom noch im angeregten Zustand". Überlagern kann man nur Zustände desselben Hilbertraumes, aber "K tot" und "K lebendig" kommen in diesem Setting nicht im selben Raum vor. "Verstehen" im landläufigen Sinn des Worts kann ich das zwar auch nicht, aber berechnen schon. Wie sagte doch Feynman so schön zu einem naseweisen Fragesteller: "shut up and calculate!". Hugh! (Vielleicht weiß jemand anderes hier mehr zu (er-)klären.) -- Im einzelnen ein paar Stichworte zu Deinen Argumenten: Die reduzierte Dichtematrix (oben) bezieht sich auf den Zustandsraum der Katze allein. Zur Umkehrung des Zerfall genügt ein einziges Photon (mehr als eins ginge ja auch gar nicht, das vergrößert nur die Wahrscheinlichkeit ). "Kohärente Überlagerungen" von "zerfallen" und "nicht zerfallen" gibt es zB bei der Verlängerung der Halbwertszeit eines Atoms im Hohlraumresonator (aber genau genommen auch hier nur im Zustandsraum Atom & Photonenfeld). --jbn (Diskussion) 17:32, 3. Aug. 2015 (CEST)
Allgemeinverständlichkeit
Ich habe den Bewertungsbaustein Allgemeinverständlichkeit hinzugefügt. Wenigstens der Einleitungssatz sollte so überarbeitet werden, dass er für Normalsterbliche verständlich ist. Der Anteil an (überflüssigen) Fremdwörtern ist zu hoch. Auch ein Satz mit 42 (!) Wörtern schon in der Einleitung trägt nicht zur Lesbarkeit des Artikels bei. --Vierteltakt (Diskussion) 12:07, 5. Aug. 2015 (CEST)