Woher "wissen" quantenmechanische Systeme, dass sie beobachtet werden?
Oder liegt das daran, dass zwangsläufig beim Beobachten Wechselwirkungen mit einem quantenmechanischen System eintreten die dieses "kollabieren" lassen?
Könnte man ein quantenmechanisches System beobachten ohne eine Wechselwirkung auf es auszuüben, würde es dann in einem Zustand mehrerer Möglichkeiten verweilen ohne zu "kollabieren"?
6 Antworten
Hey,
Sehr gute Fragen! Die kurze Antwort ist: Quantenmechanische Systeme "wissen" nicht wirklich, dass sie beobachtet werden. Vielmehr ist es so, dass jede Messung zwangsläufig eine Wechselwirkung mit dem System bedeutet, und diese Wechselwirkung führt zum sogenannten Kollaps der Wellenfunktion.
Gruß
Das der Quantenmechanik zugrunde liegende Verstellungsmodell ist schuld daran, dass eine Abfolge von Ereignissen letztendlich von einem Anfangszustand bestimmt wird.
Zu Deutsch heißt das, dass die Beurteilung mit der subjektiven Feststellung eines bestimmten Anfangszustands beginnt, der eigentlich nicht bestimmt werden kann. Die subjektive Feststellung ist daher ein Wahrsagen wie auf dem Rummel, der Kirmes oder im Zirkus.
Und der Schalk im Nacken mancher Wissenschaftler spiegelt daher die Unzulänglichkeit einer unbestimmten Wahrscheinlichkeit mit dem Satz wider, dass somit ein Anfangszustand vom Interpreten bestimmt wird.
Daher spricht man gerne davon, dass der Beobachter das Resultat bestimmt und die harmlos Unwissenden Schreiberlinge die Feststellung dahingehend interpretieren, dass es beim „Beobachtereffekt“ zu einer Störung des Quantensystems durch eine Messung kommt. Deshalb verändert sich der Ausgang des Experiments.
Realität ist aber, dass sich nicht das Resultat einer Messung ändert, sondern der vermutete gedankliche Anfangszustand einer anschließenden Berechnung der gemessenen Daten das Resultat bestimmt.
Oder liegt das daran, dass zwangsläufig beim Beobachten Wechselwirkungen mit einem quantenmechanischen System eintreten
ja
Beobachten heißt, dass ein "genügend großes" Objekt mit dem Quant wechselwirkt. Wann ein kollabieren bzw wie es zustandekommt, weiß man nicht, das ist Raum für Interpretation. Interessanterweise gibt es auch spezialfälle von Wechselwirkungsfreien Quantenmessungen.
Der Begriff quantenphysikalischer "Beobachtung" bedeutet nichts anderes, als dass zwei Quantensysteme etwas austauschen, für das ein Erhaltungssatz gilt: Energie etwa.
Ein anderes Wort für solche "Beobachtung" ist "Messung" (= Stellen bzw. Beantworten einer Zustandsabfrage). Was jedes der beiden Systeme als Antwort bekommt. ist stets nur ein JA oder ein NEIN und bezieht sich auf den Zustand des jeweils anderen Systems unmittelbar nach der Interaktion.
Klar sein sollte auch: Wo Quantensysteme mit einander kommunizieren, hat das zur Folge, dass sie sich mit einander verschränken.
Beispiele zu diskutieren kann erhellend sein:
Wo ein Mensch den Mond betrachtet, verschränkt sich wohl nicht der Mensch mit dem Mond, sondern einfach nur der Sehpurpur im Auge des Menschen mit vom Mond abgestrahlten Photonen.
Um zu verstehen, wie das erhaltene JA oder NEIN zu interpretieren ist, lese man die Seite https://schrodingers-katze-warum-das-gleichnis-hinkt/.