Frage von NewKemroy, 74

Kann die rein maschinelle Wahrnehmung die Wellenfunktion zum Kollabieren bringen?

Kann z.B. in einem Physik-Labor, wenn über Nacht eine Messung läuft, bei der niemand anwesend ist, die Wellenfunktion zum Kollabieren gebracht werden? Oder bedarf es hierbei der physischen Anwesenheit eines MENSCHLICHEN Beobachters, auch wenn er nur in der Lage ist die Daten einige Minuten nach dem Experiment zu sichten?

https://de.wikipedia.org/wiki/Kollaps_der_Wellenfunktion

Siehe auch Doppelspalt-Experiment auf Youtube

Antwort
von PhotonX, 37

Es ist egal, ob ein Mensch das Resultat der Messung kennt oder nicht, wichtig ist nicht die übertragene Information sondern die Wechselwirkung des Systems mit dem Detektor. Es muss aber kein Detektor sein, jede Wechselwirkung des Systems mit einem anderen System führt zu einer Veränderung der Wellenfunktion. Nur können wir als Beobachter nicht sagen, wie genau die Veränderung geartet ist, ohne die Wechselwirkung zu beobachten.

Antwort
von zalto, 32

Die Wellenfunktion kollabiert, wenn sie gemessen wird - einen menschlichen Beobachter braucht man dafür nicht, er reicht eine entsprechende technische Messvorrichtung.

Richtig interessant wird es, wenn die Information innerhalb des Systems ermittelt, aber gleich wieder verworfen wird. Dann verhält sich das System so, als sei gar nicht gemessen worden ("Quantenradierer").

Kommentar von NewKemroy ,

Cool.

Kommentar von grtgrt ,

Die erste Aussage ist richtig, 

die zweite aber nicht: Im Quantenradierer-Experiment ergibt sich die Interferenz nur deswegen neu, weil die beiden Teilwellen, in die der Doppelspalt die ankommende Welle zerlegt hat, zwar direkt hinter den Spalten senkrecht zueinander polarisiert wurden (derart polarisiert also gar nicht interferieren können), dann aber beide - noch vor dem Schirm - durch einen dritten Polarisationsfilter gesandt werden (so dass sie dahinter - weil nun gleich polarisiert - wieder interferieren).

Kommentar von achimhausg ,

"Die Wellenfunktion kollabiert, wenn sie gemessen wird - einen menschlichen Beobachter braucht man dafür nicht, er reicht eine entsprechende technische Messvorrichtung."

Die Wellenfunktion 'kollabier', wenn Sie gemessen und aufgezeichnet wird, und somit von einem Bewusstsein abgerufen werden könnte.

Wird sie gemessen und nicht aufgezeichnet, dann passiert Garnichts.

Antwort
von indiachinacook, 21

Du tust so, als ob der Kollaps der Wellenfunktion in Stein gemeißelt wäre. Der Kollaps ist aber kein Teil des mathe­mati­schen For­malis­mus der QM; manche Inter­preta­tio­nen nehmen einen Kollaps an, andere nicht.

Also formuliere ich Deine Frage um: Wenn ein menschlicher Beobachter eine Messung an einem System in einem Über­lage­rungs­zustand macht, dann bekommt er ein ein­deuti­ges Ergebnis raus, und mißt keine Über­lage­rung (manche beschreiben das als „Kollaps“). Wie wäre das nun, wenn eine künst­liche Intelli­genz eine solche Messung macht: Würde sie eine Über­lage­rung „wahr­­neh­men“, oder wie ein Mensch nur einen Meßwert „sehen“?

Jetzt ist die Frage sauber formuliert. Aber hoffentlich siehst Du, daß zwei Probleme offenbar geworden sind:

  1. Was gilt als künstliche Intelligenz?
  2. Woher wissen wir, was eine KI „sieht“?


Nummer 1 ist schlimm; als Antwort kann man den Turing-Test vorbringen oder sonstwas, aber so richtig befriedigend ist das auch nicht. Aber selbst wenn wir das lösen könnten, ist da immer noch Problem 2.

Nimm mal für einen Moment an, die KI würde in einem Über­lagerungs­­zustand landen: Wenn sie Schrödingers Kater sieht, dann ist die KI halb im Zustand „Ich sehe eine lebende Gadse“ und halb im Zustand „Ich sehe eine tote Gadse“. Aber das kann sie uns nicht sagen; sobald wir sie fragen, wie es um die Samt­pfote  bestellt ist, messen ja wir die KI, und die KI müßte kol­la­bie­ren, und wir kriegen wieder nur eine ja/nein-Antwort.

Woher wollen wir also wissen, was die KI wahrnimmt, bevor wir sie gefragt haben?

Antwort
von tantra, 9

Es ist umstritten, ob es sowas wie einen Kollaps der Wellenfunktion überhaupt gibt. Nimmt man die Kopenhagener Interpretation ernst, dann verschränken sich nur alle Systeme munter miteinander. Das Quantensystem mit dem Detektor, der wieder mit dem Beobachter, und wenn der keine außerphysikalische Essenz hat, war's das. Dass das offensichtlich nicht unserer Selbstwahrnehmung entspricht, widerlegt die Interpretation zwar nicht, macht sie aber auch völlig untauglich.

Ein konsistenterer Ansatz ist es, die Wellenfunktion nicht als Darstellung der Realität zu verstehen, sondern als Darstellung dessen, was man darüber weiß. Sie enthält alle Bayes'schen Abhängigkeiten unserer Unwissenheit. Wenn ich dann tatsächlich etwas lerne, dann ändern sich diese Gewichte - sprich ich bekomme eine neue Wellenfunktion.

Aber eine solche Wellenfunktion stellt dar, was ich weiß. Sie hat keine objektive Relevanz. Für Dich kann eine ganz andere gelten. Mit welcher Zumutung Du besser leben kannst, musst Du philosophisch für Dich selbst entscheiden.

Dass das Konzept irgendwas echtes beschreibt, steht hingegen außer Frage. Die Frage ist nur was!

Antwort
von grtgrt, 23

Wenn zwei Quantensysteme miteinander interagieren - sich also gegenseitig leicht abändern - kommt es bei beiden zu einem sog. Kollaps ihrer Wellenfunktion.

Der aber bedeutet NICHT, dass die Wellenfunktion eines oder gar beider Quantensysteme verschwindet - es bedeutet nur, dass sie sich der neu entstandenen Situation anpasst, d.h. neue Form bekommt.

Sind Q1 und Q2 diese beiden Quantensysteme, so nennt die Kopenhagener Interpretation Q1 den Beobachter von Q2 (und umgekehrt Q2 den Beobachter von Q1).

Statt vom Beobachter zu sprechen, spricht man häufig auch von der Messapparatur (bzw. dem Messgerät). 

Dieser Sprachgebrauch hat sich eingebürgert, da jede quantenphysikalische Messung erfordert, dass man das Quantensystem Q1, dessen Zustand man kennen möchte, gezielt mit einer Messapparatur Q2 kollidieren lässt. Als Messergebnis bekommt man dann ein Beschreibung des Zustandes von Q1 nach der Kollision mit Q2 (natürlich nur, wenn Q1 unteilbar, d.h. ein Elementarteilchen ist).

Kommentar von grtgrt ,

Wo Quantensysteme miteinander reagieren, so dass es zu einer vom Menschen unbeabsichtigten Abänderung ihrer Wellenfunktion kommt, spricht man von Dekohärenz.

Antwort
von achso74, 26

Ich frage solche Sachen immer Florian Freistätter auf Facebook - http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/05/17/wie-man-engel-zahlt-nich...

Du kannst die die Quatenmechanik wie unbeweisene Beahuptungen und Annahmen vorstellen - also Gesetze die man durch Beobachtung erhebt was normalerweise ja nicht wissenschaftlich ist.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Alles beruht auf Beobachtungen, das ist das Grundprinzip der Wissenschaft.

Ein Gesetz oder eine Theorie ist, wenn jemand vorhersagen kann, was du unter bestimmten Bedingungen beobachten wirst.

Und bisher ausnahmslos recht behielt.
Ansonsten ist es eben ein falsches Gesetz oder eine falsche Theorie.
Oder veraltet, in der Gültigkeit begrenzt, oder so.
Bin kein Wissenschaftstheoretiker.

Kommentar von achso74 ,

Das Higgs Teilchen wurde ohne Beobachtung postuliert und ergab sich aus mathemtischer Evidenz die oft vor der Beobachtung steht

Kommentar von PhotonX ,

Es gibt keine mathematische Evidenz einer physikalischen Theorie. Es hätte genauso gut sein können, dass der Higgs-Mechanismus falsch ist, man hat aber das Higgs-Teilchen gemessen und so den Higgs-Mechanismus bestätigt. Im Falle von Supersymmetrie zum Beispiel ist es bisher so gewesen: Die SuSy ist eine sehr schöne Theorie, sie konnte aber bisher nicht experimentell bestätigt werden, also bleibt sie vorerst ein mathematisches Konstrukt, das nicht notwendigerweise mit unserer Welt zu tun haben muss.

Kommentar von achimhausg ,

Oh nein, der Piet Klocke der Physik, der seine hellen Momente nicht bei seinen Fernsehproduktionen für Minderbemittelte hat, sondern im Diskurs mit Kollegen.

Antwort
von walthari, 35

Wollte gerade sagen das mich das an das Doppelspalt-Experiment erinnert....die Messung verändert sich IMHO nur wenn der Photonendetektor dazu geschaltet ist, ein menschlicher Beobachter verursacht den Effekt anscheinend nicht aber das Experiment ist immernoch ein physikalisches Rätsel... ; )

Kommentar von NewKemroy ,

Aber ist das Phänomen bereits in der Nacht vorhanden, oder entsteht es erst wenn am morgen der Assistent die Daten ansieht?

Kommentar von walthari ,

Ist schon vorhanden....

Kommentar von ThomasJNewton ,

Nun ja, es widerspricht der menschlichen Intuition, oder dem "gesunden Menschenverstand".

Man kann aber daraus auch nicht schließen, dass alle krank sind, die über den gesunden Menschenverstand hinauskommen.

Ein wirkliches Rätsel ist es nicht (mehr).

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