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Hallo, danke für deine spannende Frage zu diesem Gedankenexperiment.
Leider liegt schon ganz am Anfang deiner Überlegungen ein Fehler vor. Die Inteferenz an einem Doppelspalt lässt sich grundsätzlich nur an Quantenteilchen beobachten. Dass man die Phänome mit viel Glück und Sorgfalt auch an größeren Teilchen wie Fullerenen beobachten kann, darf nicht zur Annahme verleiten, dass sie auch bei klassischen Körpern gelten. Der entscheidende Punkt für Quantenphänome ist nicht die Größe des Teilchens, sondern seine prinzipielle Ununterscheidbarkeit. Das Doppelspaltexperiment funktioniert bei Elektronen, weil zwei Elektronen nicht unterscheidbar sind. Bei Fullerenen funktioniert es nur dann, wenn sich die Fullerene in ununterscheidbarem Zustand befinden, deshalb ist das Experiment so schwierig. Daraus ergibt sich sofort, dass eine Inteferenz bei einem Mensch ausgeschlossen ist. Die Frage nach einem persönlichen Erleben ist also prinzipiell nicht beantwortbar.
Leider liegt schon ganz am Anfang deiner Überlegungen ein Fehler vor. Die Inteferenz an einem Doppelspalt lässt sich grundsätzlich nur an Quantenteilchen beobachten. Dass man die Phänome mit viel Glück und Sorgfalt auch an größeren Teilchen wie Fullerenen beobachten kann, darf nicht zur Annahme verleiten, dass sie auch bei klassischen Körpern gelten. Der entscheidende Punkt für Quantenphänome ist nicht die Größe des Teilchens, sondern seine prinzipielle Ununterscheidbarkeit. Das Doppelspaltexperiment funktioniert bei Elektronen, weil zwei Elektronen nicht unterscheidbar sind. Bei Fullerenen funktioniert es nur dann, wenn sich die Fullerene in ununterscheidbarem Zustand befinden, deshalb ist das Experiment so schwierig. Daraus ergibt sich sofort, dass eine Inteferenz bei einem Mensch ausgeschlossen ist. Die Frage nach einem persönlichen Erleben ist also prinzipiell nicht beantwortbar.
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stefriegel
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Die Kohärenz wird durch eine gemeinsame Wellenfunktion beider Teile ausgedrückt. Diese ist eine Überlagerung von unendlich ausgedehnten Sinusfunktionen. Die Kohärenz ist also global. Aus diesem Grund können beliebig weit voneinander entfernte Quantenteilchen miteinander verschränkt sein, solange die Kohärenz nicht gestört wird.
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stefriegel
11.09.2024 um 17:21
Vielleicht kann ich deine Frage kurz so beantworten: Wenn du zwei verschränkte Atome hast, und eins davon macht einen radioaktiven Zerfall, dann wird durch diesen Zerfall die gemeinsame Wellenfunktion zerstört und die Kohärenz geht verloren.
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stefriegel
11.09.2024 um 22:43
Ah, genau das war meine Frage! Also ist Kohärenz eher „global“ – auch wenn der Begriff vielleicht nicht ganz passt. Das bedeutet, dass interne Veränderungen bereits ausreichen, um die Kohärenz zu zerstören, selbst ohne äußere Wechselwirkungen, die zur Dekohärenz führen würden. Ich könnte also kein Objekt in Superposition halten, während es interne Veränderungen durchläuft. Es müsste quasi „eingefroren“ und unverändert bleiben, um die Kohärenz zu wahren.
Das würde dann auch meine Frage beantworten, wie sich die Reise für mich „anfühlen“ würde, wenn ich sie erleben könnte: In meiner subjektiven Wahrnehmung würde ich mich wohl von Punkt A nach Punkt B „teleportieren“, da jede Form von vergehender -lokaler- Zeit (und die damit einhergehende Veränderung, die das Vergehen von Zeit überhaupt erst quantifizierbar macht) die Superposition direkt beenden würde. Wenn ich also in Superposition reisen würde, müsste ich als Objekt absolut unverändert an der anderen Seite ankommen? ─ userdf59e4 12.09.2024 um 13:59
Das würde dann auch meine Frage beantworten, wie sich die Reise für mich „anfühlen“ würde, wenn ich sie erleben könnte: In meiner subjektiven Wahrnehmung würde ich mich wohl von Punkt A nach Punkt B „teleportieren“, da jede Form von vergehender -lokaler- Zeit (und die damit einhergehende Veränderung, die das Vergehen von Zeit überhaupt erst quantifizierbar macht) die Superposition direkt beenden würde. Wenn ich also in Superposition reisen würde, müsste ich als Objekt absolut unverändert an der anderen Seite ankommen? ─ userdf59e4 12.09.2024 um 13:59
Wie gesagt, die Teleportation von "Individuen" ist nicht möglich. Was bei einer Teleportation passiert, ist das ein Zustand von einem Teilchen auf ein zweites identisches Teilchen übertragen wird.
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stefriegel
12.09.2024 um 14:38
... Aber es geht mir nicht darum, ob es für Individuen möglich ist. Es geht nicht darum, dass man keinen ganzen Menschen in Superposition bringen kann, und es geht auch nicht um Quanten-Teleportation im klassischen Sinne. Mein Punkt ist, dass im Doppelspalt-Experiment konkrete Objekte wie C60-Moleküle durch den Spalt geschickt werden. Was passiert mit diesen Objekten während der Zeit, die sie von Punkt A nach Punkt B reisen?
Es geht darum, wie diese Objekte diese Reise „erleben“ würden. Ob man Individuen verschränken kann oder nicht, ist in diesem Fall irrelevant, weil es hier um ein einziges konkretes Objekt geht – etwa ein C60-Molekül oder ein Photon, das sich als Welle durch den Versuch bewegt und auf der anderen Seite ankommt. Es geht um die lokale Realität innerhalb der Superposition.
Die „Teleportation“, die ich erwähnt habe, war nur eine Analogie, um zu verdeutlichen, wie es sich für das Objekt anfühlen könnte, diese Reise zu machen. Meine Frage bezieht sich aber auf das, was mit dem Objekt während der Superposition passiert – kann es interne Veränderungen durchlaufen, oder muss es tatsächlich, wie du sagst, unverändert bleiben, um in Superposition zu bleiben?
Wenn ich deiner Behauptung folge, dass jede interne Veränderung die Superposition zerstören würde, dann müsste das Objekt unverändert auf der anderen Seite ankommen. Die Konsequenz dieser Annahme ist, dass keine interne Veränderung und somit auch keine vergehende Zeit für das Objekt stattfinden könnte, solange es in Superposition ist. Das ist der Punkt, den ich zu verdeutlichen versuche: Wenn deine Aussage zutrifft, dann würde die lokale Zeit für das Objekt stillstehen, und das würde bedeuten, dass es sich – bildlich gesprochen – wie „teleportiert“ anfühlt, weil es unverändert bleibt.
Ich habe deine Behauptung also nur weiter gesponnen und die logische Konsequenz daraus gezogen. Genau hier liegt der Widerspruch: Die Idee, dass jede interne Veränderung die Superposition aufhebt, bedeutet, dass die Zeit für das Objekt stillstehen müsste, was ich als problematisch empfinde. ─ userdf59e4 12.09.2024 um 16:03
Es geht darum, wie diese Objekte diese Reise „erleben“ würden. Ob man Individuen verschränken kann oder nicht, ist in diesem Fall irrelevant, weil es hier um ein einziges konkretes Objekt geht – etwa ein C60-Molekül oder ein Photon, das sich als Welle durch den Versuch bewegt und auf der anderen Seite ankommt. Es geht um die lokale Realität innerhalb der Superposition.
Die „Teleportation“, die ich erwähnt habe, war nur eine Analogie, um zu verdeutlichen, wie es sich für das Objekt anfühlen könnte, diese Reise zu machen. Meine Frage bezieht sich aber auf das, was mit dem Objekt während der Superposition passiert – kann es interne Veränderungen durchlaufen, oder muss es tatsächlich, wie du sagst, unverändert bleiben, um in Superposition zu bleiben?
Wenn ich deiner Behauptung folge, dass jede interne Veränderung die Superposition zerstören würde, dann müsste das Objekt unverändert auf der anderen Seite ankommen. Die Konsequenz dieser Annahme ist, dass keine interne Veränderung und somit auch keine vergehende Zeit für das Objekt stattfinden könnte, solange es in Superposition ist. Das ist der Punkt, den ich zu verdeutlichen versuche: Wenn deine Aussage zutrifft, dann würde die lokale Zeit für das Objekt stillstehen, und das würde bedeuten, dass es sich – bildlich gesprochen – wie „teleportiert“ anfühlt, weil es unverändert bleibt.
Ich habe deine Behauptung also nur weiter gesponnen und die logische Konsequenz daraus gezogen. Genau hier liegt der Widerspruch: Die Idee, dass jede interne Veränderung die Superposition aufhebt, bedeutet, dass die Zeit für das Objekt stillstehen müsste, was ich als problematisch empfinde. ─ userdf59e4 12.09.2024 um 16:03
Allerdings habe ich das Gefühl, dass sie etwas an meiner gestellten Frage vorbeigeht. Zum einen verstehe ich nicht, warum die Ununterscheidbarkeit hier eine Rolle spielen sollte, da ich mich auf das Wellenverhalten eines einzelnen Objekts beziehe, das ja in gewisser Weise mit sich selbst „ununterscheidbar“ wäre. Außerdem meinte ich nicht, dass das Objekt in der Praxis mit der Umgebung wechselwirken würde, wodurch die Kohärenz zerstört werden könnte. Innerhalb des Gedankenexperiments wollte ich vielmehr darauf hinaus, dass genau diese Limitation „gelöst“ sei. Ich wäre durch „magische Mittel“ in der Lage, ein größeres Objekt in Superposition zu bringen und sicherzustellen, dass es während des Experiments nicht mit der Umwelt interagiert und somit keine Dekohärenz aufgrund von Wechselwirkungen mit der Umwelt stattfindet.
Meine eigentliche Frage war, ob dieses Objekt in Superposition intern Veränderungen durchlaufen könnte, während es von außen betrachtet in einem kohärenten Zustand bleibt – also ob die Kohärenz „lokal“ wäre. Oder würde schon die interne Veränderung des Objekts, ohne äußere Wechselwirkungen, die Superposition aufheben und zur Dekohärenz führen – was bedeuten würde, dass die Kohärenz „global“ ist? ─ userdf59e4 11.09.2024 um 15:20