Kann es sein, dass verschränkte Teilchen in der Zeit reisen?
Wenn man Teilchen verschränkt, dann ist es egal wie weit die voneinander entfernt sind.
Dennoch erfährt ein Teilchen, was das andere macht, obwohl es nicht möglich sein kann, dass sie Informationen in so schneller Zeit austauschen können.
Sagt man aber, dass die Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit sich austauschen, dann bleibt nur über, dass die Information in der Zeit zurückreist ist, sodass es den Eindruck erweckt, es wäre instant ein Informationsaustausch passiert.
Würde so aussehen.
8 Antworten
Wenn das (masselose) Teilchen (Information) sich mit c bewegt, ist die Eigenzeit 0, da für v = c:
Und selbst wenn die Teilchen Informationen mit c austauschen sollten und untereinander deshalb keine Eigenzeit wäre, vergehte dennoch aus Sicht des Beobachters eine Zeit. D.h. es gäbe einen messbaren Laufzeitunterschied und das wäre experimentell sichtbar. Reale Experimente zeigen aber (Bell) sicher, dass die Zustandsänderungen sofort zu Stande kommen bzw. selbst ein Signal mit c gar nicht rechtzeitig von A nach B ankommen könnte. Es müsste eine Geschwindigkeit größer c sein, was in der Tat eine Zeitreise wäre, allerdings nicht möglich ist, weil es die Kausalität verletzen würde (etwas kommt irgendwo an, bevor es abgesetzt wurde).
So ist es bei der Verschränkung keine Übertragung von Information, sondern die sog. Nicht-Lokalität. Messung an A beeinflusst das Ergebnis bei B unabhängig von der Entfernung und ohne dass eine lokale Verbindung besteht. Es sprengt unser Verständnis.
Die verschränkten Teilchen sind nachwievor miteinander verbunden, wir können das lediglich nicht beobachten. Das könnte daran liegen, dass unsere Wahrnehmung auf eine 3D-Welt beschränkt ist, es jedoch mehr als drei Dimensionen gibt.
Rein mathematisch kann man solche Phänomene aufzeigen, z.B. mit Funktionen, deren Funktionsargumente als auch Funktionswerte komplex sind. Man denke da an die Kleinsche Flasche.
Die Kleinsche Flasche ist nicht-orientierbar, weil es keine Unterscheidung zwischen 'Rechts' und 'Links' oder 'Oben' und 'Unten' auf seiner Oberfläche erlaubt. Folgt man einem Pfad auf deren Oberfläche, kehrt man schließlich zum Ausgangspunkt zurück, jedoch mit umgekehrter Orientierung. Sie kann jedoch im 3D-Raum nicht ohne Selbstüberschneidung dargestellt werden.
Es wird auch keine Information übertragen.
Einmal ein (anschauliches) Beispiel was Verschränkung ist bzw macht:
Stell dir vor, du hast etwas, dass dir 1 oder 0 anzeigt, wenn du es misst. Wenn du es nicht misst, bleibt es in einer Superpostion, sodass die Wahrscheinlichkeit 1 bzw 0 zu messen 50% beträgt. Jetzt nimmst du ein solch zweites Objekt (nennen wir die Objekte Qubits), dass 0 anzeigt. Jetzt führt man eine Operation mit diesen beiden Qubits durch, nämlich:
Wenn das 1. Qubit 0 ist, dann soll das zweite 0 bleiben, wenn das 1. Qubit 1 ist, dann soll das zweite 1 werden. Wichtig ist, dass diese Operation das 1. Qubit nicht misst.
Wenn man sich nun ausrechnet, was die Wahrscheinlichkeit wäre, dass das 1 Quibit 0 anzeigt bei einer Messung, so beträgt sie 50 %. Bei Qubit 2 auch 50%, da das Ergebnis ja von dem 1. Qubit abhängt.
Jetzt kommt der Punkt: Die zwei Qubits sind miteinander korreliert (verschränkt), denn wenn ich das erste Qubit als 0 messe, muss das zweite Qubit auch 0 sein. Egal wie weit die beiden voneinander entfernt sind.
Hier muss man etwas kontrainuitiven akzeptieren, nämlich, dass ein Qubit in einer Superposition sein kann und ich auch Operationen durchführen kann, die jenes Qubit nicht messen. Hier findet aber keine Informationsübertragung statt, denn ich kann das erste Qubit nicht so verändern, dass es definitv zu einer 0 wird, damit das zweite auch 0 ist. Die Wahrscheinlichkeit beträgt noch immer 50 % die 0 zu messen.
Man kann diese verschränkten Teilchen auch nicht mehr separat beschreiben, sondern sie haben eine Wellenfunktion gemeinsam und sind nciht unabhängig voneinander.
Ja, aber nicht ganz, denn welche Frage A hat wird erst "entschieden" bei der Messung, davor ist es eine Kombination aus beidem.
Die Teilchen selber nicht, wohl aber die Information:
Eine Signalübertragung mit mehr als Lichtgeschwindigkeit ist (nach der speziellen Relativitätstheorie) tatsächlich äquivalent zu einer Signalübertragung in die Vergangenheit. (Vgl. https://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4t_der_Gleichzeitigkeit - wenn Ereignisse A und B für einen Beobachter gleichzeitig sind, liegt für einen anderen Beobachter A vor B und für einen dritten B vor A.)
Eben deshalb nannte Einstein die instantane Informationsübertragung "spukhafte Fernwirkung" (und ging davon aus, dass die Teilchen bei ihrer Trennung "verborgene Parameter" mitnehmen, um zu "wissen", wie sie sich später "entscheiden" sollen). (Vgl. https://de.wikipedia.org/wiki/Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon.)
Soweit ich das verstanden habe, bedeutet das mit den verschränkten Teilchen oder verschränkten Informationen, dass Teilchen sowohl an einem Ort, als auch an einem anderen Ort identische Eigenschaften gleichzeitig aufweisen. Ich wüsste nicht, was das mit Zeitreisen zu tun hätte. Nur weil unserem immer noch begrenztem Erkenntnisstand Informationen nur mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden können, bedeutet eine Form von Verschränkung keine Zeitreise, sondern nur eine instantane Informationsverlagerung. Das mag überlichtschnell erscheinen, aber vermutlich ähnlich wie ein hypothetisches Warp-Prinzip ist es nur ein Umgehen der Lichtgeschwindigkeit, die nicht wirklich erreicht wird, aber effektiv gesehen durchaus. Wenn zwei Teilchen an zwei verschiedenen Orten tatsächlich gleichzeitig ihren Zustand identisch ändern, wäre das in Hinsicht auf einen "Informationstransport" zwar ein Extremfall, wie Transwarp im Vergleich zu Warp, aber trotzdem noch keine Zeitreise (im Übrigen sind die Zeitreisen in der TOS und dem 4. Kinofilm Mumpitz - selbst für Science Fiction. Rein mathematisch wäre es vielleicht denkbar, wenn man tatsächlich in etwa Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, was bei Warp aber in der Grundlage nicht gegeben ist, selbst bei Warp 9,9... .)
Zum Kern der Frage zurückkehrend: Nur weil es für den Beobachter so aussieht, dass das zweite Teilchen, welches vom ersten Informationen erhält und diese annimmt, die Informationen anscheinend früher erhalten hat, als das zweite, bedeutet es noch lange nicht, dass es auch tatsächlich so ist. Wenn das zweite Teilchen nämlich einfach nur näher am Beobachter ist, bedeutet schon die Lichtgeschwindigkeit genügend Grundlage dafür, dass der Eindruck einer Zeitreise irrtümlich erscheint. In diesem Sinne erinnert mich das an das so genannte Picard-Manöver. Eine scheinbare Zeitreise ohne eine tatsächliche zu sein, weil die Informationen von unterschiedlich weit entfernten Punkten gegenüber dem Beobachter ausgingen und dieser die Informationen gleichzeitig erhielt.
Aber gut in wissenschaftlicher Hinsicht bin ich noch ein Laie, trotzdem ergibt es aber logisch betrachtet (und Logik ist ja immer nur eine Art der Schlussfolgerung basierend auf der gegebenen Perspektive) und daher hoffe ich, dass ich mich verständlich ausdrücken konnte.
Ah so.
Es ist also der Fall, dass die verschränkten Teilchen bereits in einer bestimmten Konstellation sich befinden.
Wenn man Teilchen A und B hat, dann ist das, wie wenn man zwei Briefe hat.
In einem steht die Frage, im anderen steht die Antwort.
Die Frage kann lauten ,,Wo ist die Zentrale von BMW?" und die Antwort würde lauten ,,In München ist die Zentrale von einem Autohersteller."