Stimmt Schrödingers Katze?

7 Antworten

Es gibt zwei verschiedene Betrachtungsweisen. Zum einen gibt es die Kopenhagener Deutung, in der der Zustand der Katze erst nach der Messung bzw. Beobachtung wirklich real und sinnvoll ist (davor ist der Zustand einfach unbestimmt) und zum anderen gibt es die Viele-Welten-Theorie, bei der in jeder Welt der Zustand der Katze eindeutig ist. Nach dem Messprozess hast du dann zwei parallele Welten, welche nicht mehr miteinander wechselwirken. In der einen Welt hast du die Katze tot aufgefunden und in in der anderen eben lebend.

Fun fact: Sheldon Cooper aus "The Big Bang Theory" glaubt an letzteres.

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IMHO ist die Vieleweltentheorie gut zum Rumphilosophieren, aber aus vielerlei Gründen nicht haltbar, bspw. weil die Wellenfunktion in der Zeit umkehrbar ist und dann die Vergangenheit genauso mit Wahrscheinlichkeiten zu beschreiben ist wie zuvor die Zukunft …

Bitte bei Feynman weiterlesen …

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@MacMadB

Aber dasselbe Problem hat man ja auch in der Kopenhagener Deutung, weil die Wellenfunktion beim Meßprozeß irreversibel und nicht-unitär kollabiert. Da kann man auch nicht zurückrechnen.

Die Vielweltentheorie hat wenigstens nicht das Problem, zu erklären warum die Wellenfunktion des Universums kollabiert ist (ist sie nicht, sieht für uns nur so aus), während die Kopenhagener mangels eines äußeren Meßprozesses darüber gar nichts sagen können.

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@indiachinacook

Was mich an der Kopenhagener Deutung stört ist das Box-in-a-Box Experiment. Ich weiß gar nicht, ob es das so gibt, aber ich erweitere Schrödingers Katze immer gerne um eine weitere Kiste. Du nimmst Schrödingers Katze und packst sie in eine Kiste. Dann nimmst du einen Wissenschaftlicher, der nach der Halbwertszeit die Kiste der Katze öffnen soll, und packst ihn zusammen mit der Katzenkiste in eine weitere Kiste. Ein weitere Beobachter befindet sich außerhalb der äußeren Kiste.

Nach Erreichen der Halbwertszeit hat der "innere" Beobachter die Kiste der Katze geöffnet. Wie sieht die Situation nun für den "äußeren" Beobachter aus. Wäre nach der Kopenhagener Deutung die Wellenfunktion der Katze nun vor dem Öffnen der äußeren Kiste bereits kollabiert oder nicht?

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@mrmeeseeks8

Meiner Meinung nach ist “Wigner’s Friend” ein unmäßig kompliziertes Beispiel — daß der Kollaps der Wellenfunktion zeitlich nicht festlegbar ist, kann man ja schon an einfachen Minkowski-Diagrammen sehen.

Stell Dir ein Experiment vor, bei dem ein Photon von einer Quelle in unbestimmte Richtung emittiert wird und später entweder im linken oder im rechten Detektor aufschlägt. Bis zum „Aufschlag“ besteht die Wellenfunktion aus zwei Buckeln, die sich voneinander entfernen; beim Aufschlag tritt Kollaps ein: Der eine Buckel verschwindet, und der andere Detektor quietscht. Im Ruhesystem erfolgt das gleichzeitig.

Nun sind aber diese beiden Ereignisse raumartig getrennt, und daher gibt es Bezugs­syste­me, in denen das eine vor dem anderen oder umgekehrt stattfindet. Ein ge­eig­net dahin­flie­gen­der Beobachter kommt z.B. zum Schluß, daß zuerst der linke Buckel ver­schwin­det und erst danach das Elektron im rechten Detektor landet.

Genauere Analyse auf diesem Blog: http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2012/10/10/quantenmechanik-und-realitat/?all=1

Das, und der mangelnde Entropieumsatz des irreversiblen Prozesses, lassen mich sehr daran zweifeln, daß der Kollaps real ist.

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@indiachinacook

Ich akzeptiere Deine Sichtweise, nehme sie für mich nicht ein. Letzenendes ist das für mich ein noch nicht gelöstes Problem.

Da kann man auch nicht zurückrechnen.

Genau! Zurückrechnen geht nicht! Passt nicht zur Wahrnehmung unserer Makrowelt, aber „die Welt zurück drehen" führt wahrscheinlich nicht zu einem früheren Ausgangszustand zurück.

Wellenfunktion des Universums kollabiert ist

Nee, nee, das ist ein Paradoxon! Das wird nicht klarer, wenn mensch das Problem vergrößert! Daher ist das m. E. ein unsinniger Schluss.

Wie lange haben die alten Griechen gebraucht, bis sie „Achiles den Schritt über die Schildkröte haben machen lassen"? Bin gespannt, wann wir dieses Paradoxon lösen … Warten wir also auf den nächsten Newton, Einstein, Planck o. a. m.

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@MacMadB

Habe ich Dich mißverstanden? Du hast ja geschrieben, daß die Wellenfunktion in der Zeit umkehrbar ist, und genau das läßt Kopenhagen ja nicht zu.

Du hast sicher recht, daß die Wellenfunktion des Universums ein kompliziertes Biest voller Paradoxien ist. Aber in der Kosmologie braucht man sie leider fürs frühe Universum, und dann wäre es schon schön zu erfahren, was in der Zwischen­zeit mit ihr passiert ist. Die Viel­welten-Theorie leistet das, wenngleich um den absurden Preis, daß sie daraus ein praktisch unendlich kompliziertes Objekt macht.

Könnte ich mit einer Zeitmaschine 2500 zurückreisen und Zḗnōn treffen, dann würde ich ihm ein Quadrat aufmalen, es parallel zu den Seiten in zwei Hälften teilen, dasselbe mit einer Hälfte usw, so daß er den Schluß anerkennen muß, daß die Summe von unendlich vielen positiven Zahlen endlich sein kann.

Vielleicht würde uns ein ähnlich einfaches Argument weiterhelfen, aber es kommt halt keiner drauf.

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Nein, das ist nicht wahr! Erwin ist immer sehr liebevoll mit seiner Katze umgegangen! 🤓

Nein, im Ernst: Es handelt sich um ein Gedankenexperiment, dass auf ein bis heute nicht befriedigend gelöstes Messproblem bei https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenmechanische_Messungen hinweist. Wann im Rahmen einer Messung eines QM-Objektes (Atomkernzerfall) der Messwert (Leben der Katze) festgestellt wird, scheint das Kolabieren der Superposition aller zugelassenen QM-Zustände zu bestimmen. Und das ist paradox, den die Ursache des Zerfalls liegt im Atomkern und nicht in der Katze.

Zugleich verdeutlicht es, dass Superpositionen von makroskopischen Objekten sich zwar aus dem Versuchsabbau postulieren lassen, aber nicht nachvollziehbar sind.

Erwin Schrödinger hat uns mit der Geschichte über die Katze im Karton das Paradoxon verdeutlicht.

Von daher: Ja, es ist wahr: Es ist Paradox!

Woher ich das weiß:
Studium / Ausbildung

Im makroskopischen Bereich, also mit der Katze funktioniert es nicht. Allerdings bei Lichtwellen beobachtet man seltsame Effekte. Das Licht breitet sich als Welle aus und erst wenn man es beobachtet wirkt es wie ein Teilchen. Also die Beobachtung bewirkt dass der Zustand festgelegt wird.

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