Quantenphysik?

[Dead]

Hi,

kann mir hier vielleicht jemand grundlegende Dinge der Quantenphysik erklären/darlegen? Ich Internet findet sich unverständliches Zeug mit für mich überhaupt nicht nachvollziehbaren Versuchen.
Ich hab mit Naturwissenschaften nicht viel am Hut (meine Talente liegen nicht dort ^^), dennoch finde ich es hochinteressant. Gibt es im Quantenbereicht "echten Zufall"? Oder fehlen hier auch nur bestimmte Faktoren, sodass es einfach zu komplex wäre, "zufällige" Abläufe vorauszusagen?
Und wieso sind die Versuchsergebnisse automatisch verfälscht? Hat die Messung einen Einfluss auf das, was passiert? Wenn ja, wie beeinflusst die Messmethode das Ergebnis und woher weiss man das?

Reines Interesse.

[pyronero]

Weis zwar nicht ob das Ganze jetzt eine deiner Fragen beantworten wird. Habe da letztens eine Sendung auf 3Sat gesehen, da gings um die kosmische Hintergrundstrahlung. Hab mich dann auch mal etwas durchgegooglet und bin auf folgendes pdf. gestoßen.
http://sigmaxi.org/4Lane/ForeignPDF/200 ... German.PDF

Aber sicher gibt es hier noch Leute die sich da besser auskennen

[KhrisMUC]

Bin neulich auf diese interessante Seite zu den Elementarteilchen und ihren Wechselwirkungen gestoßen:
http://particleadventure.org/
(Nicht direkt Quantenphysik, aber auch interessant.)

[Loma]

Auch wenn es schon etwas älter ist, mir hat folgendes Buch damals sehr geholfen, zu einem grundlegenden Verständnis zu gelangen:
Albert Einstein, Leopold Infeld, Die Evolution der Physik

Und zusätzlich war dann auch der Quantenphysik-Band dieser kleinen Beck'schen Wissen-Reihe (oder wie auch immer die genau heißt) sehr hilfreich.

[Minsc]

Ich fand damals das "Quantenuniversum" sehr angenehm zu lesen und auch anschaulich genug für einen ersten Überblick.

[Floyd]

kann mir hier vielleicht jemand grundlegende Dinge der Quantenphysik erklären/darlegen?

Das vielleicht wichtigste Experiment im Zusammenhang mit der Quantenmechanik ist das Doppelspaltexperiment (das Video ist leider etwas lächerlich aufgemacht, aber der Versuchsaufbau ist korrekt dargestellt).

Gibt es im Quantenbereicht "echten Zufall"? Oder fehlen hier auch nur bestimmte Faktoren, sodass es einfach zu komplex wäre, "zufällige" Abläufe vorauszusagen?

Soweit ich weiß, werden "verborgene Variablen" mehr oder weniger ausgeschlossen, es sollte sich demnach um echten Zufall handeln (ob das so stimmt würde mich aber auch interessieren). Man kann allerdings mit bestimmten Wahrscheinlichkeiten voraussagen, wie das Ergebnis eines Versuchsaufbaus sein wird.

Und wieso sind die Versuchsergebnisse automatisch verfälscht? Hat die Messung einen Einfluss auf das, was passiert? Wenn ja, wie beeinflusst die Messmethode das Ergebnis und woher weiss man das?

Auf Quantenebene beeinflusst jede Messung das System (siehe Video). Das hat damit zu tun, dass wir zur Messung eines Zustandes das Objekt "betrachten" müssen. Dies geht allerdings nur, wenn wir das zu betrachtende Objekt in Wechselwirkung mit einem anderen Objekt bringen, also z.B. durch Beschuss des Elektrons mit einem Photon. Ein Photon ist jedoch nichts anderes als Energie, und durch diese Energiezufuhr verändern wir den Zustand des Systems, den wir eigentlich messen wollten. Siehe hierzu auch die Heisenberg'sche Unschärferelation.

Ich studiere allerdings selbst auch nicht Physik, von daher sind die Antworten erstmal mit Vorsicht zu genießen .

[realchris]

Möööuöp

[pyronero]

Man, das wäre ja schon fast eine Story für ein Adventure.
Also wie ich das sehe, sind das wohl auch nur Theorien, da kam das Atom, dann gab es Neutronen...Neutrinos...etc. Sicher wird die Wissenschaft auch irgendwann dieses Geheimnis lüften. Aber Fakt ist das bis dato selbst Einsteins Theorie so lange eine Theorie bleibt, bis sie bewiesen ist. Ich fänd es absolut erschreckend, wenn jetzt einer daher kommen würde und erkären würde "ich hab den Schlüssel".

[Dead]

Schon mal danke für eure Antworten, werde mir alles mal durchsehen/anguggen!

Gibt es im Quantenbereicht "echten Zufall"? Oder fehlen hier auch nur bestimmte Faktoren, sodass es einfach zu komplex wäre, "zufällige" Abläufe vorauszusagen?

Soweit ich weiß, werden "verborgene Variablen" mehr oder weniger ausgeschlossen, es sollte sich demnach um echten Zufall handeln (ob das so stimmt würde mich aber auch interessieren). Man kann allerdings mit bestimmten Wahrscheinlichkeiten voraussagen, wie das Ergebnis eines Versuchsaufbaus sein wird.

Und wie kann man diesen "echten Zuall" erklären? Ich kann mir das kaum vorstellen, da sind ja Sachen wie Raumzeit logischer und einfacher vorstellbar.

[realchris]

Möööuöp

[KhrisMUC]

Also wie ich das sehe, sind das wohl auch nur Theorien [...]

"Nur" Theorien ist gut, eine wissenschaftliche Theorie ist viel mehr als sich der Volksmund unter Theorie vorstellt.

Aber Fakt ist das bis dato selbst Einsteins Theorie so lange eine Theorie bleibt, bis sie bewiesen ist.

Eine Theorie kann nicht bewiesen, nur widerlegt werden; sie wird also immer eine Theorie bleiben

Ich kann zum Thema übrigens auch das Buch Timeline von Michael Crichton empfehlen. Habs grad neulich wieder mal gelesen, und es ist immer noch top
(Ist aber ein Roman, keine wissenschaftliche Abhandlung.)

[pyronero]

Klar, ich lebe ja damit. Aber irgendwie versteht man dann auch die Zweifler vom 16-18 Jahrhundert. Hexenwerk Nun leben wir halt in einer modernen Welt, aber dennoch bin ich mir sicher, das meine Nachkommen keine Meister der Quantenphysik/mechanik werden.

[Floyd]

da sind ja Sachen wie Raumzeit logischer und einfacher vorstellbar.

Die Allgemeine Relativitätstheorie ist im Vergleich intuitiver, da sie sich immer noch einer "herkömmlichen Logik" bedient.

Weniger Zufall, als das wir momentan nicht genau genug hinschauen können.

Beleg?
Der zweite Teil steht im direkten Widerspruch zur Heisenberg'schen Unschärferelation, insofern du "genau hinschauen" mit einer genaueren Messung gleichsetzt:

Die Unschärferelation ist nicht die Folge von Unzulänglichkeiten eines entsprechenden Messvorgangs, sondern prinzipieller Natur.

In einem der Alpha-Centauri-Videos zum Thema Unschärferelation müsste das (sofern ich mich recht erinnere) eigentlich ebenfalls angesprochen werden.

Nach der Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik handelt es sich um einen echten Zufall, allerdings gibt es auch andere Interpretationen (die weniger verbreitet sind).
Zur Erklärung siehe auch
http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenmec ... erminismus
http://de.wikipedia.org/wiki/Bellsche_Ungleichung

[realchris]

Möööuöp

[Floyd]

Ich gebe bisher ja lediglich den (meines Wissens) aktuellen Stand der Wissenschaft wieder, und dort wird eben mehrheitlich von einem echten Zufall ausgegangen (siehe Links). Wie eingangs erwähnt, bin ich aber auch alles andere als ein Experte.

Deswegen muss dort nicht der Zufall herrschen. Möglicherweise sind wir einfach noch nicht weit genug vorgedrungen und eine bestimmte Art von Kausalität zu erkennen.

Natürlich müssen die heutigen Erkenntnisse nicht der Realität entsprechen, aber so werden die Beobachtungen nunmal ausgelegt.
Eventuell ist ja sogar der momentane Kausalitätsbegriff aufzugeben, wenn es um die Erklärung der Entstehung des Universums geht (persönlicher Gedanke, keine Expertenmeinung)?

Ich finde es allerdings interessant, dass du es in diesem speziellen Fall und trotz gegensätzlicher Erkenntnisse der Physik (zumindest, was die Standarddeutung anbelangt) doch vorziehst, gegen den Zufall und damit rein aus deinem persönlichen Weltbild heraus (das offensichtlich deterministisch ist) zu argumentieren. Nicht, dass deine Überlegungen nicht durchaus richtig sein könnten (das kann ich nicht beurteilen), nur waren deine Beiträge bisher alle extrem rational und analytisch, hier scheint es mir, als würdest du allein aus weltanschaulichen Gründen lieber an deiner intuitiven Vorstellung festhalten wollen.
Das ist natürlich nur eine subjektive Impression und soll auch kein Angriff sein, mir erscheint ein echter Zufall selbst suspekt und ich habe nicht wenige offene Fragen bezüglich quantenmechanischer Vorgänge...