Meine Physiklehrerin meint, dass alles mit dem Willen des Menschen klappt. Stimmt das?

6 Antworten

Hallo Ok12345678910,

Deine Physiklehrerin missversteht die Quantenmechanik (QM) gründlich. Das ist nicht nur ihre Schuld; tatsächlich haben in der Frühzeit der QM (vor knapp 100 Jahren) selbst Physiker an einen Einfluss des Bewusstseins auf Quantensysteme geglaubt.

Der Grund liegt in der Kopenhagener Deutung der QM.

Die Wellenfunktion

Hierzu müssen wir wissen, dass jedes Teilchen eigentlich eine elementare Anregung eines bestimmten Feldes ist (für jede Teilchenart gibt es ein eigenes Feld), deren Zustand durch eine Wellenfunktion ψ beschrieben wird. Sie kann von Ort und Zeit abhängen, aber es gibt auch eine FOURIER- transformierte Version ψ̃, die von Impuls und Energie abhängt. Beide beschreiben den Zustand des Teilchens gleich gut.

ψ ist komplexwertig, d.h., jedem Ort ist zu einer bestimmten Zeit (im einfachsten Fall) eine Komplexe Zahl der Form Betrag mal Phasenfaktor,

(1) ⎜ψ⎟∙ei∙φ = ⎜ψ⎟∙(cos(φ) + i∙sin(φ))

zugeordnet. Dies ist der einfachste Weg, diese und die SCHRÖDINGER-Gleichung, die das Verhalten von ψ beschreibt, zu formulieren.

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Abb. 1: Darstellung einer Komplexen Zahl vom Betrag 1 als Zeiger

ψ kann sehr verschiedene Formen haben:

  • Ein räumlich scharfes GAUßförmiges Profil steht für ein Teilchen, dessen Position ziemlich genau bestimmt ist. Sein Impuls und damit seine kinetische Energie ist dagegen nur sehr ungenau bestimmt.
  • Ein sehr ausgedehntes Profil, bei dem ein bestimmter Wellenvektor dominiert, steht für ein Teilchen mit recht genau bestimmtem Impuls und kinetischer Energie, dafür ist die Position ziemlich unbestimmt.

Beim Elektron in einem Atom ist weder die genaue Position noch der Impuls des Elektrons relativ zum Atomkern besonders genau bestimmt, sondern zwei Größen, die im Großen auch die Form von Planetenbahnen bestimmen: Energie (genauer: die Summe von potentieller und kinetischer Energie) und Drehimpuls.

Hier sind nur bestimmte Werte möglich: Der Drehimpuls kann ohnehin nur bestimmte Werte annehmen, wobei die Richtung auch nicht genau bestimmt ist. Allerdings kann auch die Energie nur bestimmte Werte annehmen, bei denen das Elektron eine Art stehende Welle, ein sog. Orbital bildet.

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Abb. 2: Beispiele für zwei verschiedene Zustände eines Elektrons. Die Helligkeit steht für den Betrag, die Farbe für die Phase.

Physikalische Bedeutung

Die Wellenfunktion ist freilich nicht das, was wir von einem Teilchen "sehen". Schicken wir eines durch einen Spalt oder ein Loch, das klein genug ist, und stellen auf der anderen Seite ein Detektor-Array auf, wird eine Zelle ansprechen und die anderen nicht, weil diese Anregung des Feldes eben elementar ist und nur als Ganzes registriert werden kann. Erst wenn wir viele gleichartige Teilchen durchschicken, bildet sich ein Beugungsmuster. Dieses Muster bildet ⎜ψ⎟² am Detektor- Array nach.

BORN fand heraus, dass ⎜ψ⎟² die Wahrscheinlichkeitsverteilung dafür darstellt, das Teilchen bei einer Messung auch tatsächlich an einer bestimmten Stelle zu finden. Die vielfache Wiederholung des Experiments macht aus Wahrscheinlichkeiten relative Häufigkeiten.

Kollaps der Wellenfunktion

Die Frage ist nun, was genau passiert mit ψ bei der Messung? Nach der Kopenhagener Deutung kollabiert die Wellenfunktion, d.h., sie verändert sich irreversibel, sodass sie bei einer Messung kein ganzes Spektrum möglicher Werte, sondern einen ganz bestimmten Wert liefert. Die gern geäußerte Formulierung "die Welle wird zum Teilchen" ist trotzdem falsch: Nach der Messung entwickelt sich ψ unverdrossen vom neuen Startpunkt weiter (es sei denn, das Teilchen sei ein Photon und bei der Messung absorbiert worden).

Die Frage, was genau den Kollaps verursacht, konnten allerdings auch die Kopenhagener nicht beantworten. Es kann natürlich die bloße Wechselwirkung mit anderen Teilchen sein, aber das führt im Zweifelsfall eher zu einer Verschränkung der beteiligten Teilchen, was bedeutet, dass die Zustandsgrößen nicht mehr unabhängig voneinander sind.

Manche Physiker waren ernsthaft der Meinung, es mache einen Unterschied, ob ein Mensch oder sonst ein Wesen mit bewusster Wahrnehmung sich das Ergebnis annsehe; auch BOHR scheint in diese Richtung gegangen zu sein, woraufhin ihn EINSTEIN fragte, ob er ernsthaft glaube, der Mond sei nur da, wenn jemand hingucke.

So oder so: Selbst wenn diese Interpretation wahr wäre (was ich stark bezweifle), würde unsere Wahrnehmung die Wellenfunktion noch immer auf zufällige Weise kollabieren lassen, ähnlich wie ein Würfelspieler, der einen idealen (also nicht gezinkten) Würfel wirft. Von einer Beeinflussung des Ergebnisses kann gar keine Rede sein.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
 - (Lehrerin, Quantenphysik)  - (Lehrerin, Quantenphysik)

Holla, die Waldfee! Eine Physiklehrerin, die einen festen Glauben predigt? Da kkann man auch schon mal schön daneben liegen.

Ich hatte mir auch einstmals fest vorgenommen, die Welt besser zu machen. Unter dem Strich ist sie trotz meiner stetigen Bemühungen auch nicht besser geworden. Sie hat sich nur verändert.

Ich stimme ihr aber dahingehend zu, dass man für viele Dinge im Leben eine gewisse Beharrlichkeit samt Frustrationstoleranz ganz gut brauchen kann.

Wenn sie dir noch was beibringen kann, dann, dass der sogenannte Quantensprung eigentlich kein riesiger Fortschritt ist, sondern das möglichst faule Bestreben eines Teilchens, ein bisschen Energie zu gewinnen oder abzugeben.

Hier auch für Nichtphysiker gut erklärt:

https://www.swr.de/wissen/1000-antworten/was-ist-ein-quantensprung-100.html


BibiSunlight  12.07.2023, 18:12
Ich stimme ihr aber dahingehend zu, dass man für viele Dinge im Leben eine gewisse Beharrlichkeit samt Frustrationstoleranz ganz gut brauchen kann.

Wo genau steht das in der Frage des Fragestellers?

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Hat sie nicht. "Sagt" auch die Quantenphysik nicht.

Hehe, das ist Hokuspokus! 😊

Das kann nur Gott! Denn schließlich gäbe es keine Hungernden, wenn sie sich Brot selber denken könnten. Und die denken ja wohl an nichts anders.....

Die arme Frau in wohl in einer Art Esoterik verstrickt.....

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung – Viele Jahre eine Christin

Lostguy123  13.07.2023, 12:38

Auch wenn es womöglich zutrifft, kann ich deine Kritik bei nicht ganz erstnehmen, weil du selbst befangen bist.

"Die arme Frau in wohl in einer Art Esoterik verstrickt....." ~ Eine Christin

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Shoron  13.07.2023, 12:45
@Lostguy123

Ja, wir haben alle eigene Überzeugungen. Wenn Du nur auf die Atheisten hörst, dann tust mir sehr leid.

´Die Russen und viele anderen Länder, wie DDR, Rumänien, Jugoslawien sind auch von Atheisten geleitet worden...... Und jetzt die Nordkorea. 😂

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Lostguy123  13.07.2023, 13:08
@Shoron

Atheisten sind nicht zwangsläufig (Pseudo-) Sozialisten. Generell haben wir nur eine Gemeinsamkeit - keine Religion. Dass es in den Sowjetstaaten so schlecht lief hat viele komplexe Ursachen, zum Beispiel den dauerhaften Expansionsdrang und etliche Umstürze.

All das ändert nichts daran, dass der christliche Glaube höchstwahrscheinlich Esoterik ist, weil dieser auf Fantasiewesen basiert und teilweise in sich selbst widersprüchlich ist.

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BibiSunlight  03.09.2023, 16:48
@Shoron

Du stehst mehr auf christliche Staaten wie das 3. reich, hmm?

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Nach manchen philosophischen Ansichten ist die Realität nur das Produkt der eigenen Vorstellung. So z.B. nach Schopenhauer und R.Descartes.

https://youtu.be/tDi5e8-dnf8

Diese eigene Vorstellung könnte man, sofern man einen eigenen Willen hat, verändern.

Somit auch fast die gesamte Realität.

In der Quantenphysik sind Ereignisse davon abhängig, ob Ort und Impuls des Teilchens gemessen werden/wurden oder nicht.