Warum ist die quanten schneller als das licht?
3 Antworten
Hallo HannesSGE,
Quanten sind gar nicht schneller als Licht – das übrigens auch aus Quanten besteht, den Photonen.
Ein Quant ist nicht so etwas wie ein Kügelchen mit definierter Position r› und definiertem Impuls p›, sondern es ist die elementare Anregung eines entsprechenden Feldes (beim Photon ist es das elektromagnetische, beim Elektron das Elektronenfeld etc.).
Es verhält sich sehr wesentlich wie eine Welle, die man allerdings bei der Untersuchung eines einzelnen Teilchens nicht sieht. Wenn man das Teilchen mit einem vielzelligen Detektor- Array zu orten versucht, wird genau eine Zelle ansprechen. Das liegt daran, dass das Teilchen eben eine elementare Anregung des entsprechenden Feldes ist und daher nur als Ganzes registriert werden kann. Welche genau das ist, ist dabei Zufall. Die sog. Wellenfunktion ψ(r›) legt im Vorfeld der Messung nur fest, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Zelle anspricht, die den Ort r› enthält.
- Ein Teilchen mit mehr oder minder genau bestimmtem Impuls p› ist ein räumlich sehr ausgedehntes Wellenpaket, der von einer ebenen Welle mit einem bestimmten Wellenvektor k›. Der zeigt in Ausbreitungsrichtung, und sein Betrag iamst antiproportional zur Wellenlänge λ = 2π⁄⎜k›⎜. Zwischen k› und p› besteht die Beziehung p› = ħ∙k›, wobei ħ ≈ 1,054 Js eine fundamentale Naturkonstante ist und Reduziertes PLANCKsches Wirkungsquantum heißt.
- Ein ziemlich genau lokalisiertes Teilchen (wie etwa nach einer Messung) entspricht einem Wellenpaket mit extrem geringer Ausdehnung über den Raum, was bei Wellen nur durch Überlagerung eines extrem breiten Spektrums von Wellenvektoren erreichbar ist. Die räumlich FOURIER- Transformierte von ψ, nämlich ψ̃(k›), legt fest, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Impulsmessung ħ∙k› ergeben wird.
Was Du aber wahrscheinlich meinst, ist ein Effekt, den man Quantenverschränkung nennt.
Dabei geht es um ein Paar von Teilchen, die beispielsweise einen Spin haben, d.h., sie verhalten sich in einem inhomogenen Magnetfeld so, als hätten sie einen Drehimpuls, z B. ½ħ in Bezug auf die Linie, in der das Magnetfeld stärker wird. Es gibt zwei mögliche Ausrichtungen, mit und gegen diese Richtung, also ±½ħ, was sich durch zwei mögliche Ablenkungsrichtungen äußert. Vor einer Messung ist die Spinrichtung allerdings unbestimmt bzw., man kann die Teilchen so präparieren, dass die Ausrichtung entlang der Achse unseres Magnetfeldes unbestimmt ist.
Der Witz ist nun, zwei solche Teilchen mit Gesamtspin 0 zu erzeugen und zu zwei räumlich um den Abstand d getrennten, aber identisch ausgerichteten Messapparaten zu schicken.
Wenn ich das "linke" Teilchen messe und die Spinrichtung "up", d h. +½ħ messe, muss zwangsläufig die Spinmessung des "rechten" Teilchens "down", d.h. −½ħ ergeben (und umgekehrt), egal wann dieses Teilchen (z.B. von Dir) gemessen wird – selbst wenn zwischen den Messungen weniger als d⁄c liegt.
Die Messung eines Teilchenspins legt den anderen also über beliebige Distanzen sofort fest. Allerdings stellt dies keine Verletzung der SRT dar, da die Beziehung zwischen den Messereignissen nicht kausal ist, sondern nur eine Korrelation. Wenn die Messungen zeitlich näher zusammen liegen als räumlich, ist es u U. Interpretationssache, wer wessen Teilchen auf eine Richtung festgelegt hat.
Gott würfelt nicht. Danke für den rest. Ich meine die verschränkung. Es geht darum einen spin zu ändern und dann ist die wechselwirkung schneller als das licht
In Sachen Quantenmechanik war EINSTEIN zwiegespalten: Er selbst hatte 1905 die Quantisierung elektromagnetischer Strahlung bestätigt, die zuvor PLANCK 1900 eher widerwillig postuliert hatte, aber später konnte er sich mit der probabilistischen Natur des Quantenverhaltens nicht recht anfreunden. Und er hielt die Quantik für unvollständig, wie er in einem gemeinsamen Paper mit PODOLSKI und ROSEN noch einmal deutlich machte, in dem die Autoren verborgene Variablen ins Spiel brachten.
BELL bewies 1965, dass es möglich ist, zumindest die Frage nach lokalen verborgenen Variablen experimentell zu beantworten. Die diesjährigen Nobelpreisträger haben diese Frage negativ beantworten können.
Es gibt keine Beobachtungen oder Experimente, die darauf hinweisen, dass Quanten schneller als das Licht reisen könnten. In der Tat ist das Licht das schnellste bekannte Objekt im Universum und nach der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein kann nichts schneller als das Licht reisen.
In der Quantenmechanik gibt es jedoch ein Phänomen, das als "Quantentunneln" bezeichnet wird, bei dem Teilchen scheinbar durch Barrieren hindurchreisen, die für klassisch betrachtete Teilchen unmöglich zu durchqueren wären. Dieses Phänomen könnte manchmal als schnelleres-als-Licht-Reisen interpretiert werden, aber es ist kein echtes "schnelleres-als-Licht-Reisen", da es keine Bewegung im konventionellen Sinn gibt. Stattdessen ist es eine Art von Quantenverhalten, bei dem die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein eines Teilchens an verschiedenen Orten berechnet wird.
Um es anders auszudrücken: Quantentunneln ist keine Bewegung im konventionellen Sinn, sondern eher ein Phänomen, das durch die Wahrscheinlichkeitsverteilung von Teilchen in der Quantenmechanik beschrieben wird. Es ist daher nicht korrekt, zu sagen, dass Quanten schneller als das Licht reisen.
Ein Quantensystem "ist" und muss nicht erst von A nach B kommen.
So wie beim Fußball, wenn der Ball in ein Tor geschossen wurde: Dann weiß man sofort, dass er im anderen Tor nicht auch sein kann, ohne dass man dort erst nachschauen müsste. Damit ist diese Info über den Zustand des anderen Tores auch "überlichtschnell" ermittelbar.
Es gibt zusammengesetzte Quantensysteme, die als Ganzes betrachtet einen wohldefinierten Zustand haben und ausgedehnt sind. Kennt man das eine Ende, weiß man auch, wie es am anderen Ende zugeht.
Dann ändert sich auch die andere Seite. Allerdings ist es ohne Zusatzinformation auf der anderen Seite nicht möglich diese Änderung zu erkennen.
Ja das schon aber sagt ja auch niemand, dass das nicht der Fall sein kann. Einstein hat lediglich vermutet, dass sie nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit sein kann, was allerdings wiederlegt wurde, allerdings widerspricht das nicht der Relativitätstheorie.
Ich weiß worum es geht und die Antwort wurde ja geliefert. Verschränkte Quanten sind ein gemeinsames System und in so fern verbunden.
Das darfst du dir nicht vorstellen wie wenn da erst Information übertragen werden muss das ist ja am Ende auch nicht der Fall.
Die Änderung an einem Punkt des Systems beeinflusst das gesamte System und das Instantan. Würde hingegen Information übertragen dann geht das nach wie vor nur mit Lichtgeschwindigkeit.
ja und wie kann das sein?
Ist eben so und eine Eigenschaft eines einzigen Systems welches sich immer in einem definierten Zustand befinden muss.
Wenn sich nur eine Seite ändert und die andere nicht ist es kein definierter Zustand mehr.
Kann es sein dass jegliche information in einem quantennetz bereits da ist nur die veränderung der lichtgeschwindigkeit unterworfen ist?
Nein es ist gar keine Information vorhanden.
Aber die information in seiner reinsten form eben immer da ist und immer da bleibt?
Definiere Information in reinster Form.
Information ist die Messbarkeit einer Zustandsveränderung. Solange diese nicht messbar ist, ist es keine Information und das gilt hier am Ende auch. Die Verschränkung ist nicht Messbar wenn man keine Information über das andere Ende hat.
und wenn man ein ende ändert?
dann passiert am anderen ende genau gar nichts. lass dir keinen unsinn erzählen.
die erste messung jener observable in denen die beiden teile verschränkt sind, ist jeweils korreliert. wenn du zB an einem ende "A" misst, dan weißt du zB dass du am anderen ende auch "A" messen wirst.
wenn du darüber hinaus danach an einem teilsystem etwas änderst, hat das auf das andere überhaupt keinen einfluss.
es gibt keine irgendwie übertragene änderung, es gibt nur eine korrelation.
Wisst ihr warum einstein so herausragend war. Weil er sachen einfach mal in ganzen einfachen gedankenspielen mit der nötigen faszination hinterfragt hat. Solche kandidaten die alles abtun als, ja das ist doch nocht so weil es ja ganz einfach zu erklären ist, die erklärung dann aber wiederrum auf vermutungen und nicht beweisbaren theorien beruht, sorgen dafür dass sich gedankengänge gar nicht wirklich ausprägen können. Einfach lebende lexikas, aber keine selbstrechnenden quantencomputer :)