Wie ist der genauer Unterschied zwischen Dekohärenz und kopenhagener Deutung?
Ich halte demnächst in der Schule ein Referat über Schrödingers Katze. Ich "verstehe" (soweit man die Quantenphysik verstehen kann) alle Interpretationen. Auch Dekohärenz und Kopenhagener Deutung. Nur weiss ich nicht wie ich die Dekohärenz erklären soll; ich weiss einfach nicht wie ich es für 8.Klässler, die sich garnicht mit Quantenmechanik beschäftigen, erklären soll. Kann mir bitte jemand ein paar Ratschläge geben?
5 Antworten
Mit den obigen Erklärungen wäre der Begründer der Dekohärenztheorie, Dieter Zeh, sehr unzufrieden.
Nach der Kopenhagener Deutung ist eine Eigenschaft erst dann real, wenn sie beobachtet wird. Die Quantenphysik wird dann durch zwei Dynamiken beschrieben. Die erste Dynamik ist eine reversible (unitäre) Ausbreitung der Quantenwelle, die keine Realität beschreibt. Wird der Zustand beobachtet, bzw. gemessen, dann kommt es zur zweiten Dynamik, nämlich zum Kollaps der Wellenfunktion. Dieser ist nicht reversibel (nicht unitär).
Nach der Dekohärenztheorie gibt es nur die erste Dynamik und diese beschreibt die Realität. Dieter Zeh konnte zeigen, dass diese erste Dynamik, bereits ausreicht, um alle sichtbaren Quanteneffekte zu beschreiben. Für den Beobachter sieht es zwar so aus, als gäbe es einen Kollaps. Die Dekohärenz führt nämlich sehr rasch dazu, dass der Beobachter nur noch einen kleinen Bereich der Quantenwelle beobachten kann. Es ist aber überhaupt nicht nötig, die nicht mehr beobachtbaren Teile der Quantenwellen durch einen Kollaps aus der Welt zu eliminieren. Nach der Dekohärenztheorie existieren diese Bereiche weiterhin. Sie sind nur nicht mehr beobachtbar.
Dieter Zeh beschreibt und berechnet all dies im Detail in seinem Buch 'Physik ohne Realität - Tiefsinn oder Wahnsinn?' Mit 'Wahnsinn' meint er die Kopenhagener Deutung. Zu behaupten, zwischen der Kopenhagener Deutung und der Dekohärenztheorie bestehe kein wesentlicher Unterschied, könnte kaum falscher sein. Die Dekohärenztheorie ist im Gegenteil ein Frontalangriff auf die Vorstellung der Kopenhagener.
Es ist ein bisschen das Problem, dass eine sehr fundamentale Beschreibung sehr abstrakt sein muss. Niemand hat je ein Quark gesehen (oder wird wohl jemals eines sehen), aber die Kombination von Quarks sind reale Dinge, die man besser versteht, wenn man sie sich aus Quarks zusammengesetzt denkt.
Auch die Funktion Psi ist eine Abstraktion, die ihren Sinn daraus erhält, dass falls etwas real geschieht, man es durch sie "erklären" kann.
Der scheinbare Indeterminismus, der hierdurch bei Betrachtung einer superkleinen Welt aus zwei oder drei Teilchen entsteht, verschwindet in der realen ("makroskopischen") Welt durch den erwarteten (!) Effekt im Rahmen der Mess(=Beobachtungs-)möglichkeit.
Die sogenannten Heissenbergschen Unschärfebeziehungen sind eine andere - aber eher pauschalierte - Beschreibung dieser Situation.
Ungewöhnlich erscheint immer, dass mikroskopisch Manches möglich ist (z.B. "Tunneleffekt"), was wir mit makroskopischen Experimenten nicht modellieren können, und deswegen auch nicht zu unserem naiven Erfahrungsbereich passt.
In der Kopenhag'ner Interpretation nutzt man die Theorie der Superposition, auch genannt der "Kollaps der Wellenfunktion". Man glaubt hier an das simple Prinzip der Superposition welche eine Kombination aus zweien quantenmechanischen Zuständen darstellt. Wird ein Objekt welches sich in der Superposition befindet bemessen (gemessen), so "zerfällt" die Superposition, und kollabiert, dann gibt es nur noch einen der beiden Zuständen aus der vorherigen Kombination in der Superposition, welcher existiert, welcher es ist entscheidet das "Universum", wenn man es vereinfacht ausdrücken möchte. Bei der Dekohärenz, welche für die Viele-Welten-Interpretation (Hough Everett) genutzt wird gibt es eine solche Superposition nicht. Die Dekohärenz lässt die Superposition irreversibel (unumkehrbar) verschwinden. Dies geschieht mit der unvermeidbaren Wechselwirkung eines abgeschlossenen Systems mit der Umgebung, normal ist dieses ein System welches keine äußere Wechselwirkung erfährt. Durch diese Wechselwirkung mit der Umgebung löst sich die Superposition auf. Hier gibt es eben keine Verschmelzungen zweier Zustände, nur alle Zustände einzeln in einer eigenen Welt.
So gut erklärt hab ich das nirgends gelesen.
Vielen vielen Dank du hast mir gerade wirklich enorm geholfen
Hallo LAURIsofie,
ein so grundlegender Unterschied besteht nicht so richtig, aber ich weiß, was du meinst.
-Die Kopenhagener Deutung sagt nur, dass die Unbestimmtheit und Wahrscheinlichkeitsrechnungen in der Quantenphysik nicht Ausdruck der Unvollständigkeit der Theorie sind, sondern ein grundlegendes Prinzip auf der quantenmechanischen Ebene, wobei sich Bohr und Heisenberg nicht in allen Punkten einig waren. Der Indeterminismus ist also naturell bedingt.
-Die Dekohärenz ist eigentlich was völlig anderes. Sie beschreibt nur das Verhalten quantenmechanischer Systeme bei Miteinbeziehung der Umgebung. Sie sagt, der Überlagerungszustand würde dadurch "gestört".
LG, Astroknoedel
hier ist es relativ einfach gehalten. vielleicht kannst du dir daraus ein paar ideen für eine noch einfachere darstellung für dein referat holen:
http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Quantentheorie/Dekohaerenz/
ich habe mir gedacht von jemandem, der laute eigener aussage alle interpretationen der quantenmechanik versteht, kann man voraussetzen, dass er ein grundsätzliches verständnis der wellenfunktion hat.
haha, ja also ich verstehe sie halt so weit wie man sie ohne rechnungen verstehen kann:) aber ich finde den artikel trotzdem extrem interssant, zum teil (ein kleines bisschen) kann ich die rechnugnen nachvollziehen, aber was bedeutet diese klammer mit dem knick drin? ich hab das schon öfters gesehen, aber nie wusste ich, was es bedeutet
Das ist ein Teilzustand der Wellenfunkton.
Du hast beispielsweise in der Schrödingergleichung eine Wellenfunktion und die besteht aus (Zustand A> und (Zustand>, jedoch ist die Wellenfunktion in dieser Gleichung immer die Unbekannte.
"hier ist es relativ einfach gehalten."
Hmmm... Es setzt das grundsätzliche Verständnis der Wellenfunktion, des Superpositionsprinzips und des Rechnens mit Operatoren voraus.
Aber sonst hast Du recht - Superartikel!