Was ist falsch an den üblichen Erklärungsversuchen der Superposition bzw. an dem Beispiel von Schrödingers Katze?
Wegen meiner absolut strengen deterministischen Sichtweise meine ich, dass...
… das Falsche daran ist, dass die Erklärungsversuche der Superposition allesamt dreidimensionale Betrachtungen und Gleichstellungen sind, die einer entsprechenden Logik folgen, aber nicht einem kausalen 4D-Vorstellungsmodell genügen, von dem ihre quantentheologische Unbestimmbarkeit abgeleitet wurde. Womit z.B. Schrödingers Katze dem Kausalitätsprinzip widerspricht.
Die quantenphysikalische Betrachtungsweise einer Superposition unterscheidet sich aber grundlegend von der der klassischen Physik. So gehören z.B. zu den verschiedenen Interpretationen der Quantenmechanik auch unterschiedliche Zustandsbegriffe. Im Besonderen bezieht man sich auf die Zustandsbegriffe, die besonders in der Kopenhagener Deutung Erwähnung finden.
Aber diese Deutung ist keine kausale Deutung, weil sie jeder Kausalität widerspricht, nämlich explizit auf eine scharfe Bestimmbarkeit verzichtet, was gleichbedeutend mit dem Verzicht auf eine Ursache ist. Also, die Quantenphysik ist der Meinung, das wäre logisch, und dieser Meinung widerspreche ich, besonders daher, weil eine einfache kausale Interpretation möglich ist.
Ich will hier aber nicht die Interpretationen der Quantenmechanik diskutieren, sondern nur die kausale, deterministische Interpretation. Die Diskussion sollte sich also nicht darauf beziehen, dass ich ein Spinner bin oder dass nur die Quantenmechanik es richtig interpretiert, sondern wenn überhaupt, dann sollten wir nur darüber diskutieren, wo ich gegen das Kausalitätsprinzip verstoße.
Also:
Die Mathematik ist ein absolut kausales Werkzeug, um eine mögliche Abfolge von Ursache und Wirkung zu berechnen. Und jener deterministische Prozess wird mit einer einfachen mathematischen Formulierung ausgedrückt: 1+1= 2.
Nur mit der Gegenwart der beiden Operanden (1) wird die Operation (+) ein Resultat liefern, das eine Änderung beinhaltet. Also andere Zustände wie z.B. 1+Nix werden keine Änderung liefern, die sich von der gegenwärtigen Ursache (1. Operand) unterscheidet, weil die 2. Ursache nicht gleichzeitig gegenwärtig ist.
Das ist gleichbedeutend mit einem wirkungslosen Prozess, denn Nix kann nicht einmal einen unbestimmten Zustand beinhalten, weil ein deterministisches Resultat durch die Gegenwart der Ursachen vorbestimmt ist. Denn die Änderung kann nur einer kontinuierlichen Planckschen Größenordnung entsprechen, wogegen eine unbestimmte Größenordnung ein stochastisches Resultat zur Folge haben wird, womit sich keinesfalls eine kontinuierliche Abfolge einer Wellenfunktion erklären lässt.
Daher lässt sich eine Superposition nur deterministisch vierdimensional erklären. Das wird aber nur dann ersichtlich, wenn man korrekt ein 4D-Vorstellungsmodell zugrunde legt und nicht versucht, anhand einer 3D-Vorstellung eine Superposition zu erklären.
Stellt man sich aber die Zeit als 4. Dimension vor, dann driften die meisten Erklärungsversuche ins Mystisch-Okkulte ab, weil unser deterministisch orientierter 3D-Verstand keine Begrifflichkeiten für Richtungen außerhalb unserer bekannten Dreidimensionalität entwickelt hat.
Das Superpositionsprinzip ist nämlich ein einfach vorstellbarer kausaler 4D-Zustand, wo sich zwei Quanten räumlich überlagern, und somit beschreibt diese Vorstellung keinen unbestimmten Zustand. Denn die beiden Quanten befinden sich zwar am identischen 3D-Ort, aber sie unterscheiden sich mit der 4. Koordinate.
Wenn man nun glaubt, dass die Zeit die 4. Dimension ist, der wird es nicht verstehen. Daher ist die kausale Lösung einfach nur die Annahme einer weiteren räumlichen Dimension, die den 4D-Zustand auf simple und plausible Weise erklären kann, ohne dass dafür großartige Mathematik- oder Physikkenntnisse bemüht werden müssten.
Eine Überlagerung (Superposition) ist nämlich recht leicht zu verstehen, wenn du dir einfach nur vorstellst, dass jede Dezimalstelle eine Dimension darstellt. Wenn dann z.B. die maximal mögliche Zahl 999 ist, dann wären drei Dezimalstellen (3D) nötig, um alle möglichen Zahlen darzustellen. Wenn aber die maximale Zahl größer als drei Stellen ist, wie z.B. 9999 (4D), dann kann die 4. Stelle nicht erkannt werden, weil du nur 3 Dezimalstellen erfassen kannst. Daher ist 239 nicht vergleichbar mit 5239, weil sie sich mit der 4. Dezimalstelle signifikant unterscheidet, was wir aber in unserem 3D-Universum optisch nicht wahrnehmen, denn andere Wirkungen werden nicht erwartet und daher auch nicht festgestellt.
Die letzten 3 Dezimalstellen überlagern sich also – sie superpositionieren. Wir können zwar die ersten drei Dimensionen optisch direkt als Ort erfassen, aber nicht die Tiefe der 4. Dimension. Es scheint uns also die Möglichkeit zu fehlen, die 4. Dimension zu erfassen, und zwar mathematisch wie auch physisch.
Aber das glauben wir nur zu wissen, weil es uns so gelehrt wurde,
denn wir haben dabei die Gravitation übersehen.
4 Antworten
die Gravitation wurde nicht übersehen. 4D räumlich denken wird auch gelehrt, du kannst dir dazu sogar sehr gute Videos von Profs auf Youtube anschauen.
Sich Objekte im 4D-Vorstellungsmodell näherzubringen ergibt Sinn und würde für den Fall von Schrödingers Katze funktionieren, da der Faktor "Zeit" die "vierte Dimension" bildet.
die gleichzeitige Anwesenheit ist gegeben. Zur gleichen Zeit sind beide Zustände gegeben.
Leider ist der Zustand nur eine akausale 3D-Vorstellung, denn wenn der raumzeitlich orientierte Raum vierdimensional ist, dann schließt die Hypothese von der Raumzeit die gleichzeitige Gegenwart explizit aus.
das Konzept der Relativität der Gleichzeitigkeit besagt, dass zwei Ereignisse, die für einen Beobachter gleichzeitig erscheinen, für einen anderen Beobachter in Bewegung relativ zu diesem Beobachter nicht gleichzeitig erscheinen können. Das heißt, Gleichzeitigkeit ist relativ und abhängig vom Beobachter. Es wird nich explizit ausgeschlossen. Ich beziehe mich hierbei auf die Relativitätstheorie von Albert Einstein.
Die Relativitätstheorie hat keinerlei Relevanz bei der Superposition, siehe Superposition: Für die allgemeine Relativitätstheorie nicht anwendbar
das Konzept der Relativität der Gleichzeitigkeit ist trotzdem gültig!
Gleichzeitigkeit ist ein schwieriger Begriff und allenfalls in sehr kleinen Dimensionen gegeben. Das hatten wir bereits andernorts diskutiert.
Das Kausalität eine Gleichzeitigkeit erfordere, ist der Wunsch nach einem weiteren Axiom, kein Beleg.
Gleichzeitigkeit muss mit jedem einzelnen, kleinstmöglichen Schritt gegeben sein – egal wie klein er auch sein mag. Denn eine Wirkung bzw. ein Resultat kann nur eine Veränderung widerfahren, wenn beide Operanden einer Addition zum gleichen Zeitpunkt gegeben sind.
Ja, richtig, mehr darüber in meinen späteren Kommentaren zu deiner Antwort. Nur die Antwort muss noch warten (morgen), weil sie etwas mehr Aufmerksamkeit benötigt, über die ich im Moment nicht verfüge, denn bei mir nähert sich Mitternacht.
Beide Operanden müssen aber auch räumlich am selben Punkt sein dann widerspricht die RT ja nicht der Gleichzeitigkeit.
Also der Zusammenstoß zweier Kugeln wird in jedem Bezugssystem einer sein die Zeit bis zu diesem Zusammenstoß ist aber anders.
Die Wirkung bleibt dabei aber immer auch kausal.
Beide Operanden müssen aber auch räumlich am selben Punkt sein, dann widerspricht die RT ja nicht der Gleichzeitigkeit.
Nein, ganz so einfach geht das nicht, denn wenn ich sage, dass ich eine zusätzliche räumliche Dimension benötige, dann heißt das aber nicht, dass sich die Zeit in Luft auflöst, sondern dass es dann fünf Dimensionen sind.
- 3 Koordinaten für das WO der üblichen 3D-Position
- 1 Koordinate für das WAS, die Tiefe in der 4. Dimension.
- 1 Koordinate für das WANN, den Zeitpunkt.
Beide Operanden werden dann unterschiedliche Positionen aber identischen Zeitpunkt haben, doch die 4. Dimension kann beliebigen Abstand vom Koordinatenursprung haben. Denn der Ort wird zwar eine identische 3D-Position haben, aber sie unterscheiden sich dann mit der 4. Koordinate und hat daher eine andere räumliche 4D-Position. Die Punkte liegen dann nämlich senkrecht zur Bewegungsrichtung übereinander, sie superpositionieren.
Auf der Linie oder auch Perspektive stapeln sich dann alle Objekte, die sich senkrecht zur Bewegungsrichtung in der 4. Dimension überlagern. Auf diese Weise addieren sich pythagoreisch alle gravitativen Wirkungen und es bildet sich eine Summe, die sich uns dann als gravitative Intensität offenbart, was wir dann Gewicht nennen.
Doch das Gewicht steht eindeutig im Zusammenhang mit dem Quadrat der räumlichen Entfernung, es zeigt sich damit nur auf andere Art ein räumlicher Abstand.
So simpel ist die 4. Dimension also nicht, doch kann ich dann Ort und Impuls gleichzeitig erfassen. Aber wir werden dann immer nur den scheinbar selben Punkt wahrnehmen und widersprechen damit auch nicht der RT-Gleichzeitigkeit.
Es ist jedoch derart bedeutungsvoll, dass bisher die 4. Grundkräfte noch nicht zu einer TOE vereint werden konnten.
Weil alle glauben, dass Gewicht keine Bedeutung hat?
TOE = Theory of everything - die Theorie von Allem.
Ja, richtig, du hast recht, bisher konnten sie es auch nicht.
Sofern du mit deiner Überlegung konsistent zu den Messergebnissen bleibst dann kannst du das natürlich auch so erklären.
Ich mein es hatt schon einen Grund warum verschiedene Theorien in dem Bereich ja auch mehrere Dimensionen verwenden.
Ich glaube die Stringtheorie ist bei 12 oder so.
Ich bin da jetzt nicht so drinnen aber ich glaube dass ja Quantenverschränkungen durchaus so interpretiert werden, zumindest kommt mir Erklärung mit einer Überlagerung in höheren Dimension sehr bekannt vor.
Der Ansatz, die Quantenmechanik durch ein strikt deterministisches, vierdimensionales Modell zu erklären, ist eine interessante Alternative zur herkömmlichen Interpretation. Allerdings gibt es mehrere zentrale Punkte, die problematisch erscheinen:
Missverständnis der SuperpositionDie Quantenmechanik beschreibt Superposition nicht als räumliche Überlagerung von Zuständen, sondern als eine mathematische Eigenschaft von Wellenfunktionen. Die Überlagerung zweier Quanten bedeutet nicht, dass sie sich „räumlich“ an einem Ort befinden, sondern dass sie in einer kohärenten Kombination existieren, bis eine Messung erfolgt. Mensch mag jetzt eine vierte räumliche zu den drei räumlichen Dimensionen und der Zeit annehmen, es bleibt jedoch spekulativ, da es keine experimentellen Hinweise auf eine solche zusätzliche Dimension gibt.
Kausalität in der QuantenmechanikDie Kopenhagener Deutung lehnt nicht die Kausalität als Ganzes ab, sondern beschreibt Wahrscheinlichkeiten als grundlegendes Element der Natur. Während klassische Physik streng deterministisch ist, zeigen QM-Experimente nicht auf ein klassisches Ursache-Wirkungs-Schema reduzierbar sind. Es mag für einige Menschen in ihrem Verstand aus seinem Alltagsverständnis heraus verletzend erscheinen, aber gerade in der modernen Physik gehen wir sehr schnell über "Küchentischphysik" hinaus. So anspruchsvoll Gedankenmodelle der Physik zu sein mögen, sie beschreiben je die Aspekte der Wirklichkeit, für die sie erstellt wurden.
Übrigens: Ganz ähnliche wie die QM wählt die Thermodynamik mit den statistischen Gesamtheiten Modelle, die über das 1 + 1 = 2 weit hinausgehen, um überhaupt noch beschreiben zu können, was wirklich ist.
Vierte räumliche DimensionDer QM ist die Anzahl der räumlichen Dimensionen ziemlich egal, es sollten nur mindestens drei sein und dazu eine Zeitdimension ist unverzichtbar. Jedoch können wir drei Raumdimensionen immer wieder gut nachvollziehen und belegen, die Annahme weiterer Raumdimensionen ist überhaupt nicht neu, wie die Superstringtheorie mit 9 Raum- und 1 Zeitdimension oder die M-Theorie mit ebd. 10 + 1 zeigt. Nur haben auch diese Ansätze zu Theorien das gleiche, große Problem: Sie können etwas erklären, was vorher auch gedeutet werden konnte, sie ergeben aber keine neuen, auf ihnen basierenden Erkenntnisse, die in einem Experiment belegt werden und die Hypothesen dadurch stützen könnten. Zudem erklären gängige physikalische Modelle wie die Quantenfeldtheorie die beobachtbaren Phänomene ohne eine solche Annahme.
Mathematik als Grundlage der PhysikAnzuführen, dass Mathematik ein absolut kausales Werkzeug sei, läuft ins Leere, da die Quantenmechanik bereits mit präzisen mathematischen Methoden arbeitet , die genau die beobachtete Unbestimmtheit und Wahrscheinlichkeitsverteilung beschreiben. Der deterministische Anspruch der Küchentischphysik greift hier zu kurz, da die Quantenmechanik mit Wellenfunktionen operiert, die erst durch Messungen kollabieren. Oder: Die QM beschreibt schon alles richtig und genau aus den dort beschriebenen Ereignissen kristallisiert die Wirklichkeit.
Erwins Katze und NilsSchrödinger zeigte mit dem Katzengedankenexperiment auf, dass die Deutung von makroskopischen Objekten zu kontradiktorischen Aussagen führt. Die im Besonderen von Nils Bohr vertretenen Kopenhagener Deutung wurde daraufhin weiter diskutiert und erweitert.
Heute wird die Kopenhagener Deutung in der Umgebung, in der ein QM-Experiment durchgeführt wird, weiter verwendet. Beim Übergang in die makroskopische Welt kommt es jedoch schrittweise zu einer Dekohärenz, die die QM-Umgebungsbedingungen korrumpiert. Sprich: Füge schrittweise immer mehr QM-Objekte zu einem Experiment hinzu (so wird die Rechnung immer komplexer und schwieriger) und es nähert sich immer mehr der makroskopischen Welt an. Die hohe Objektanzahl in unserer Umwelt bedingt also, dass wir keine Superpositionen von widersprüchlichen Zuständen beobachten.
Vom dem populäres Missverständnis auszugehen, Schrödinger wollte Superpositionen in die Alltagswelt überführen, auszugehen, führt also nur zu weiteren Fehlschlüssen und zu keinen neuen Erkenntnissen.
Danke, in deiner Antwort steckten doch recht viele Dinge, die ich erst noch näher untersuchen musste.
Es ist eine Frage des Vorstellungsmodells, ob eine Aussage als richtig oder falsch zu bewerten wäre. Daher will ich deinen Argumenten Recht geben, wenn man das raumzeitlich orientierte Standardmodell zugrunde legt.
Doch erklärte ich ausdrücklich, dass ich für diese Diskussion dieses Vorstellungsmodell nicht zugrunde lege, denn ich versuche ein striktes fünf-dimensionales deterministisches Modell zu erklären und nicht ein vier-dimensionales.
Daher habe ich dieser Frage hier eine neue Antwort auf meine eigene Frage hinzugefügt.
Dies ist eine allgemeine Antwort, die eigentlich zu den Kommentaren gehören sollte, aber die medialen Möglichkeiten sind hier bei gutefrage.de derart beschränkt, dass eine Diskussion doch allzu sehr darunter leidet.
Die Antwort von MacMadB hier ist also der Ausgangspunkt dieser Antwort, die im heutigen Sinne der Quantenmechanik eigentlich als richtig zu bewerten wäre. Doch ist es immer noch eine Frage des Vorstellungsmodells, ob eine Aussage als richtig oder falsch zu bewerten wäre.
Die Quantenmechanik legt aber das raumzeitlich orientierte Standardmodell zugrunde, doch erklärte ich ausdrücklich, dass ich dieses Vorstellungsmodell nicht zugrunde lege. Denn ich versuche hier ein deterministisch fünf-dimensionales Modell zu erklären und nicht ein indeterministisch vier-dimensionales.
Auch wenn ich eingangs sagte, dass ich eine zusätzliche räumliche Dimension benötige, heißt das aber nicht, dass sich die Zeit in Luft auflöst, sondern dass es dann fünf Dimensionen sind.
- 3 Koordinaten für das WO der üblichen 3D-Position
- 1 Koordinate für das WAS, die Tiefe in der 4. Dimension.
- 1 Koordinate für das WANN, den Zeitpunkt.
Somit stehen hier nicht raumzeitlich orientierte Feststellungen zur Debatte, sondern ich wollte über die vielleicht kontroversen Perspektiven reden, die sich sehr detailliert auf die allerletzten fundamentalen Vorgänge beschränken. Denn jene werden zu sehr verallgemeinert und zu wenig berücksichtigt, obwohl sie die grundlegenden Funktionen deterministisch bestimmen, was in der Quantenphysik zu der bekannten Unbestimmtheit führt.
Somit beginne ich mit dem Problem der Quantenphysik, dass jeder quantenphysikalischen Berechnung auch ein Quantenfeld zugrunde liegt, das sozusagen quasi als Gedächtnis dient, um eine Information darüber zu besitzen, in welchem Zustand sich ein beliebiger Punkt des Universums befindet.
Damit unterscheidet sich im Besonderen nun das raumzeitliche 4D-Modell von einem rein deterministischem 5D-Modell, weil nämlich das 5D-Modell gleichzeitig auch als Quantenfeld dient. Denn auch in der Quantenphysik wird das Quantenfeld nicht aus dem kausalen, deterministischen Zusammenhang gerissen, sondern erweitert das 4D-Punktmodell mit seinem WANN und WO um eine 4. räumliche Dimension, die dann das WAS hinzufügt.
Der vielzitierte räumliche Zustand wird in der Quantenphysik auch als eine fundamentale quantisierte Anregung umschrieben, aber dennoch bleibt es eine ganz bestimmte Kennzeichnung des Raumes, die wir als Teilchen, Objekt usw. bezeichnen.
Somit ist ein Objekt nicht etwas Externes, das wiederum einer ganz eigenen Erklärung seiner substanziellen Beschaffenheit bedürfte, nein, es ist der gekennzeichnete Raum selbst.
Es ist allein der strukturelle Zustand, der von der zentralen Intensität einer Wirkung bestimmt wird, deren Abstandsskalierung wiederum vom umgekehrt proportionalen Quadrat der Entfernung bestimmt wird. Wobei dann die Intensität die fundamentale quantitative Größe darstellt, womit auch die maximale Reichweite einer Wirkung bestimmt wird.
Es ist also jene Größe, die ich als 4. Dimension betrachte, die sich uns dann letztendlich als Überlagerung offenbart, was wir dann als Gravitation verstehen. Das deterministische 5D-Modell ist letztendlich auch ein gravitatives Quantenfeld, das sich dann aus der 4. Dimension heraus auch als elektromagnetisches Feld offenbart.
Damit ist jeder Punkt im Universum gleichzeitig mit allen anderen möglichen Punkten gegenwärtig. Jede raumzeitliche Überlegung ist daher hier nicht relevant, weil die Raumzeit hier nicht zur Anwendung kommt.
Damit wird aber nicht das Relativitätsprinzip außer Kraft gesetzt, sondern nur die 4. Dimension durch eine räumliche Variante ersetzt, denn mathematisch verliert sie dadurch nicht ihre Gültigkeit.
Kommen wir nun auf mein 1+1=2 Beispiel zurück, dann werden beide Operanden zwar unterschiedliche Positionen, aber einen identischen Zeitpunkt haben, doch die 4. Dimension kann einen beliebigen Abstand zum Koordinatenursprung haben. Denn der Ort wird zwar eine identische 3D-Position haben, aber die beiden Adressen unterscheiden sich dann mit der 4. Koordinate und haben daher eine ungleiche, andere räumliche 4D-Position. Die Punkte liegen dann nämlich senkrecht zur Bewegungsrichtung übereinander, sie superpositionieren.
Auf der Linie oder auch Perspektive stapeln sich dann alle Objekte, die sich senkrecht zur Bewegungsrichtung in der 4. Dimension überlagern. Auf diese Weise addieren sich pythagoreisch alle gravitativen Wirkungen und es bildet sich eine Summe, die sich uns dann als gravitative Intensität offenbart, was wir dann Gewicht nennen.
Doch das Gewicht steht eindeutig im Zusammenhang mit dem Quadrat der räumlichen Entfernung, es zeigt sich damit nur auf andere Art ein räumlicher Abstand.
Und nur von solch einer deterministisch detaillierten Vorstellung lässt sich Schritt für Schritt alles plausibel erklären. Denn ich kann nun Ort und Impuls gleichzeitig im bewegungslosen Zustand bestimmen.
Denn Zeit ist nur eine andere Perspektive, wo jeder Schritt entlang der äußersten 5. Dimension eine neue Konstellation des inneren 4D-Überlagerungszustands verursacht.
"quantentheologische Unbestimmbarkeit ....
Schrödingers Katze ...."
Mir war bisher bekannt, dass schon die alten Ägypter Katzen verehrt (aber auch in ziemlich brutaler Weise geopfert) haben müssen.
Ob das aber auch etwas mit Quantentheologie zu tun haben könnte, war mir bisher nicht bewusst.
Quantentheologie ist nur ein synonym für den starken Glauben der Physiker anstatt wissen.
Kausalität erfordert die gleichzeitige Anwesenheit, um zu wirken. Dagegen widerspricht die Zeit als 4. Dimension einer gleichzeitigen Anwesenheit. Ich empfehle dir doch noch einmal, genauer zu lesen, was ich sagte.