Ist die Theorie(Schrödingers Katze) wie ich sie verstanden habe richtig?
Ich soll nächste Woche eine kurze Präsentation darüber sprechen und weiß nicht genau ob ich das völlig verstanden habe. Ich meine ich will meiner Klasse schließlich nichts falsches Präsentieren.
In einem in 1933 von Erwin Schrödinger geführtem Experiment, setzte Schrödinger eine Katze in einen Stahlkasten. In diesem Stahlkasten gab es ein radioaktives Material, ein Apparat das radioaktive Wellen misst, ein Hammer der an diesem Gerät verbunden ist und ein geschlossenes Glas voll mit einem giftigen Stoff. Plan falls das Radioaktive Material zerfallen sollte gibt es Gamma-Strahlung aus diese werden vom Detektor ermittelt, durch die Ermittlung fliegt der Hammer runter und das genau auf das Glas, die Katze kriegt davon ab und stirbt. Jetzt ist es aber so das man nicht weiß ob dieses Radioaktive Material überhaupt zerfällt, es sollte eigentlich noch lange halten jedoch nur wenn es im Ruhezustand ist, das heißt das wenn wir es anschauen gilt die Heisenbergsche Unschärferelation. Somit verhält sich das Radioaktive Teilchen anders wenn wir es nicht anschauen als wenn wir es anschauen.
Was heißt das jetzt. Das heißt das wenn wir diesen Kasten nicht öffnen wäre die Katze unversehrt, wenn man den Kasten jedoch öffnet besteht die Gefahr das das Radioaktive Teilchen darauf reagiert und die Katze so mit erhöhter wahrscheinlichkeit um ihr Leben kommt.
Habe ich die Theorie richtig verstanden oder fehlen da noch einige sachen.
Danke schon im voraus für jede hilfe.
8 Antworten
In einem in 1933 von Erwin Schrödinger geführtem Experiment, setzte Schrödinger eine Katze in einen Stahlkasten.
Es war ein Gedankenexperiment. Die Durchführung von diesem Experiment hätte nicht mehr Erkenntnis gebracht als man ohnehin schon hatte.
Jetzt ist es aber so das man nicht weiß ob dieses Radioaktive Material überhaupt zerfällt, es sollte eigentlich noch lange halten jedoch nur wenn es im Ruhezustand ist
In diesem Sinne musst du definieren, was Ruhezustand ist. Ein Radioaktives Atom ist nie in einem stabilen Zustand sonst wäre es ja nicht radioaktiv. Wie langsam oder schnell das Material zerfällt hängt vom Material ab das man gedanklich wählt, ist aber für den Gedanken egal.
das heißt das wenn wir es anschauen gilt die Heisenbergsche Unschärferelation.
Die gilt schon vorher. Die Heisenbergsche Unschärferelation gilt unabhängig davon ob ein Mensch zusieht oder nicht.
Somit verhält sich das Radioaktive Teilchen anders wenn wir es nicht anschauen als wenn wir es anschauen.
Auch das stimmt nicht. Es ist egal ob jemand zusieht oder nicht. Die Beobachtung hier ist einfach nur der Zustand, dass man nicht wissen kann, ob ein Teilchen zerfallen ist oder nicht solange man es nicht misst.
Was heißt das jetzt. Das heißt das wenn wir diesen Kasten nicht öffnen wäre die Katze unversehrt, wenn man den Kasten jedoch öffnet besteht die Gefahr das das Radioaktive Teilchen darauf reagiert und die Katze so mit erhöhter wahrscheinlichkeit um ihr Leben kommt.
Nein überhaupt nicht. Es bedeutet solange wir nicht nachsehen wissen wir nicht ob die Katze lebt oder gestorben ist. Sie hat damit einen nicht definierten Zustand. Erst wenn wir nachsehen wissen wir die Katze ist Tot oder die Katze ist lebendig, vorher kann sie beides sein.
Das selbe gilt so auch für Quantenmechanische Systeme. Sie befinden sich vor der Messung in einem Zustand wo wir eben nicht sagen können welchen Eigenzustand sie genau in diesem Moment haben (das ist die Heisenbergsche Unschärferelation). Erst wenn wir messen wissen wir welchen exakten Zustand dieses System hat, allerdings unter der Konsequenz, dass dieses Messen das System beeinflusst und daher die weiteren Messungen mitverändert.
Bei Schrödingerskatze wäre es so, wenn wir die Box aufmachen und die Katze ist tot und wir die Box wieder verschließen wird es nicht mehr zum Fall kommen kann, dass die Katze lebt wenn wir die Box wieder öffnen.
Genau genommen ist sogar vor der Messung die Katze mehr als Lebendig oder Tot. Sie ist zB zu 20% Tot und zu 80% Lebendig wobei mit fortschreitender Dauer sich das ganze immer weiter in Richtung Tod bewegt. Die Katze kann zwar nur Tot oder Lebendig sein, aber das System ist vor seiner Messung quasi in einem kontinierlichen Zustand, wobei man diesen Zustand jetzt als Auftrittswahrscheinlichkeit bei der Messung betrachten kann (was dann eben der Koppenhagener Deutung entspricht). Also 20% Tot und 80% Lebendig bedeutet demnach in 20% aller Fälle stirbt in diesem Fall die Katze und in 80% lebt sie.
Schrödigers Katze ist dabei aber eben nur ein Gedankenexperiment um in gewisser Weise den Überlagerungszustand zu visualisieren, allerdings werden auch viele Dinge der Quantenphysik eben nicht oder nicht richtig abgebildet. Also man sollte jetzt dieses Gedankenexperiment keines Falls heranziehen um Versuche oder beobachtungen zu erklären.
Somit verhält sich das Radioaktive Teilchen anders wenn wir es nicht anschauen als wenn wir es anschauen.
Nein, der Zerfall ist grundlegend zufällig, ob jemand zusieht oder nicht. Schrödingers Katze ist seinerzeit ein Insider-Witz unter Physikern gewesen, der darauf abzielt, wo und wann genau denn der Kontakt zwischen einem überlagerten Quantenzustand und der scharf messbaren Realität liegt (der Witz legt nahe, dass das erst passiert wenn man den Deckel öffnet, aber natürlich ist bereits spätestens der Detektor die Stelle, wo Dekohärenz auftritt - die Katze wird nie Teil des Quantenzustands; warum das witzig ist, kann man nur als Physiker verstehen).
Uh! Nicht alles durcheinander werfen!
Zuerst: Schrecklich, wie hier über Erwins Katze geredet wird: Er hat sich bestimmt immer gut um seine Katze gekümmert! 😎
Der Begriff Ruhezustand ist hier falsch verwendet und gehört hier nicht rein.
Der Begriff Heisenberg'sche Unschärfrelation ist hier falsch verwendet und gehört hier nicht rein.
Erwin Schrödinger spricht auch nicht explizit von Gamma-Strahlen, er sagt nur allgemein, dass der Detektor den Zerfall des radioaktiven Atoms misst. Mehr nicht.
Schließlich ist das alles ein Gedankenexperiment. Erwin Schrödinger führte dieses Experiment nie durch (und das Verb ist "durchgeführt" nicht "geführt").
Und dann noch:
Somit verhält sich das Radioaktive Teilchen anders wenn wir es nicht anschauen als wenn wir es anschauen.
Nein, nein, nein, nein.
Erwin Schrödinger führt hier für die Kopenhagener Deutung vor, dass die Deutung, unbeobachtete Systeme nähmen alle Zustände zugleich ein, eine unbefriedigende Interpretation ist.
Die Katze befindet sich in einer speziellen Position. Solange die Kiste verschlossen ist, ist die Katze tot und gleichzeitig lebendig. Meines Wissens ist das nur ein Gedankenexperiment und wurde nie durchgeführt
Das ist ganz schön durchainander gewürfelt.
Ersteinmal ist es ein gedanken experiment. Der aufbau stimmt durchaus. Nur das mit der beinflussung des radioaktiven elementes habe ich noch nie gehört...
Also. Die Katze steht hier in dem falle für ein quantenteilchen. Sie kann die eigenschaften tot oder lebendig haben.
Immer wenn wir messen (die kiste aufmachen und die katze anschauen) hat die katze einen von 2 zuständen. Endweder tot oder lebendig.
Das Experiment dient nun dazu zu veranschaulichen was es mit der Superposition auf sich hat. Superposition in einem Quantensystem bedeutet das es ein neuer zustand ist der ein zusammenspiel aus den beiden anderen zuständen ist.
Im gedankenspiel bedeutet das die katze ist im zustand tot und lebendig gleichzeitig.
Da der zerfall des teilchens echt zufällig ist. Wir also nicht wissen wann es zerfällt. Ist es uns unmöglich zu sagen welchen zustand die katze in der kiste hat. Ohne die kiste zu öffnen. In der quantenphysik bedeutet das dann soviel das sie beide zustände gleichzeitig hat. (Also eine kombination aus beiden zuständen) Und sich auch dementsprechend verhält.
Erst wenn wir die Kiste öffnen also messen kommt einer der beiden zustände zu tage. Die Superposition fällt also in sich zusammen.
Wesentlich vertsändlicher wird es wenn man sich das ganze nochmal am doppelspalt anschaut. Wenn wir nicht messen durch welchen schlitz die elektronen gewandert sind. Dann verhalten sich die elektronen so als wären sie durch beide schlitze gleichzeitig gewandert. Dies ist auch eine Superposition. Wie mit der katze.