Schrödingersche Katzenzucht

[Klaus]

Interessanter Artikel bei telepolis

[LinuxBug]

Das Gedankenexperiment versetzt das arme Tier in eine Überlagerung zweier Zustände: Weil der vom rein statistischen Kernzerfall ausgelöste Giftmord nicht vorhersagbar ist, ist die Katze gleichzeitig tot und lebendig. Erst, wenn ein Beobachter die Katzenkiste öffnet, fallen die überlagerten Zustände in sich zusammen (man spricht von Dekohärenz). Das Ergebnis: der Beobachter sieht eine lebende Katze. Oder eine Leiche.

Diese Aussage kann man doch nie im Leben bestätigen. Entweder sie ist tot, oder nicht. Beides geht nicht. Nur weil man nicht sagen kann, wann genau sie gestorben ist/sterben wird, heißt das doch nicht, dass sie gleichzeitig lebt und tot ist.

Das ist so, als wenn ich sagen würde: Wenn ich eine Münze werfe und dann mit einem undurchsichtigen Becher fange und auf die Tischplatte stelle, dann liegt die Münze bis zu dem Zeitpunkt der Beobachtung mit beidem Seiten oben.

Oder gibt es da einen fundamentalen Unterschied? (Wenn dann würd ich ihn gerne in allgemein verständlicher Sprache hören )

[[C]Arrowman]

Entweder sie ist tot, oder nicht. Beides geht nicht.

Schon, aber erst die Beobachtung legt es fest, bis zur Feststellung des Ergebnis sind beide Ergebnisse, mathematisch, möglich.

[LinuxBug]

Ja, aber ich denke, dass die Quantentheorie tatsächliche besagt, dass die Katze gleichzeitig lebt und tot ist. Oder hab ich das falsch verstanden?

Anders gefragt: Wo ist der Unterschied zu meinem Münz-Beispiel? Überlagern sich dort nicht auch zwei Zustände?

[[C]Arrowman]

du machst den Fehler vom mikroskopischen auf das Makroskopische zu schließen, in bereich der Quantentheorie spielen andere Gesetze eine Rolle. Der Münzwurf gehört zum deterministischen Chaos. Slebst wenn zustände schon vor dem Messen existieren, ist ws irrelevant, da man erst mit dem Messen( d.h.informationen irgendeiner art sammelt) aussagen treffen kann. Solange man keine informatioen hat muss man die Statistik bemühen, und ab da wird es unsicher

[Klaus]

@LinuxBug, dein Gleichnis mit der Münze ist insofern falsch, als dass du ein makroskopisches Beispiel mit einem subatomaren Beispiel vergleichen willst. Die Schrödinger Katze ist ein subatormares Beispiel.(genaugenommen ein Gedankenbeispiel von Schrödinger)

Das Gedankenexperiment wird folgendermaßen aufgebaut: In einem geschlossenen Raum befindet sich ein instabiler Atomkern, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zerfällt. Der Zerfall des Atomkerns werde von einem Geigerzähler detektiert. Im Falle einer Detektierung werde Giftgas freigesetzt (oder eine Pistole abgefeuert), was eine im Raum befindliche Katze tötet.

Nach der Quantentheorie befindet sich der Atomkern nach Ablauf der Zeitspanne im Zustand der Überlagerung (noch nicht zerfallen und zerfallen). Demnach sollte, wenn die Quantenphysik auch auf makroskopische Systeme anwendbar wäre, sich auch die Katze im Zustand der Überlagerung (lebendig und tot) befinden. Erst beim Öffnen des Raumes und Beobachtung (Messung) entscheidet sich, ob man die Katze tot oder lebendig auffindet, das heißt, man kann über den Zustand der Katze vor der Beobachtung keine Aussage treffen. Für die Philosophie ist dieses Experiment interessant im Hinblick auf Erkenntnis und Wahrheit

Weiter im Text

Nach der Theorie der Dekohärenz verschwinden die Überlagerungen des Zustandes von makroskopischen Objekten (wie Katzen) einfach zu schnell, um beobachtbar zu sein. Mit der Dekohärenztheorie lässt sich Schrödingers Experiment physikalisch korrekt und im Rahmen der gewohnten Beobachtungsweisen (Katzen befinden sich normalerweise nie in einer kohärenten Überlagerung von Tot- und Lebendigsein) beschreiben. Eine reale Katze lebt in der Regel in einer Umwelt, die beispielsweise das Gasgemisch der Atemluft umfasst. Diese Teile der physikalischen Welt bilden eine komplexe Umgebung, deren Eigenschaften nicht mehr detailliert (mikroskopisch) beschrieben werden können, sondern allenfalls über makroskopische Eigenschaften wie etwa die Temperatur. In solchen Umgebungen sind kohärente Überlagerungen von "großen" Objekten wie Katzen praktisch nicht mehr beobachtbar: Nur in extrem isolierten Systemen, vor allem solchen mit sehr wenigen Teilchen, können derartige Quanteneffekte mit größeren Objekten (zum Beispiel ganzen Molekülen) direkt beobachtet werden.

Die Quantentheorie/Mechanik, wir haben hier im Forum einen ganzen Thread dazu, insbesondere zum Determinismus beschreibt Vorgänge, die nicht von unserer Welt zu scheinen sein, Welleteilchen, hier sind die Aussagen von Feynman beachtenswert. Wir haben es letztlich mit Wahrscheinlichkeiten zu tun, die im makroskopischen Bereich nicht zutreffend sind. Interessant ist in diesem Zusammenhang auch die Heisenbergsche Unschärferelation.
Die zitate sind aus der Wikipedia

[LinuxBug]

du machst den Fehler vom mikroskopischen auf das Makroskopische zu schließen, in bereich der Quantentheorie spielen andere Gesetze eine Rolle.

Aber wieso? Und ich mein jetzt nicht generell sondern an diesem Beispiel. Schließlich geht es hier darum, Auswirkungen vom mikroskopischen aufs makroskopische zu schließen.

Slebst wenn zustände schon vor dem Messen existieren, ist ws irrelevant, da man erst mit dem Messen( d.h.informationen irgendeiner art sammelt) aussagen treffen kann. Solange man keine informatioen hat muss man die Statistik bemühen, und ab da wird es unsicher

Deshalb überlagern sich doch nicht die zwei Zustände bei der Katze bzw trifft es genauso auf die Münze zu. Bevor wir keine Information über die Münze haben, können wir nicht sagen, welche Seite oben oder unten liegt.

Demnach sollte, wenn die Quantenphysik auch auf makroskopische Systeme anwendbar wäre, sich auch die Katze im Zustand der Überlagerung (lebendig und tot) befinden.

Also noch mal. Sollte heißt aber nicht, dass sie es ist.
Meine Frage: Kann ich es experimentell nachweisen? Es ist prinzipiell nicht möglich zu zeigen, dass die Katze lebt und tot ist (ohne Beobachtung), also inwiefern ist es unterschiedlich zu meinem Münzbeispiel.

Aus den Antworten lese ich eigentlich nur, dass Quantenphysik nicht auf makroskopische Systeme anwendbar ist (was das Experiment ja zeigen soll). ("Sie verschwinden zu schnell", ja klar )

[HF*******]

LinuxBug schrieb:
Meine Frage: Kann ich es experimentell nachweisen? Es ist prinzipiell nicht möglich zu zeigen, dass die Katze lebt und tot ist (ohne Beobachtung), also inwiefern ist es unterschiedlich zu meinem Münzbeispiel.

Ich frage mich auch, weshalb die Unterscheidung gerechtfertigt sein sollte. Die Aussage, in der Quantenphysik würden nicht die selben Gesetze gelten wie in der Makrophysik, kann man ohne erhebliche Einschränkungen sicherlich nicht sagen.

Der Unterschied von Münze und Quantenphysik liegt darin, dass man die Ursachen des Falls der Münze den Kausalverlauf rekonstruieren kann, es liegen Anhaltspunkte vor, um den Kausalverlauf zu ermitteln. Die Ursachen werden dort sehr klar sichtbar, wenn man den Flug in Zeitlupe ablaufen lässt.

Das selbe geht in der Quantenphysik nicht. Es sind keine Anhaltspunkte für die Ursachen für den speziellen Zeitpunkt des atomaren Zerfalls erkennbar: Jetzt gehen einige heran und wenden darauf das wissenschaftliche Sparsamkeitsprinzip an: Sie sagen also, da wir keine Ursachen erkennen können, dürfen wir auch keine Ursachen hinzuerfinden, also ist das System indeterministisch.

Eine solche Argumentation kann man nur führen, wenn man die Geltung des klassischen Kausalitätsgesetzes für die Quantenphysik von vornherein ausschließt. Ansonsten spricht gerade das wissenschaftliche Sparsamkeitsprinzip gegen die Konzeption einer indeterministischen Deutung: Immerhin ist die indeterministische Sichtweise bei genauer Betrachtung das wahnwitzigste Konstrukt, was die Wisssenschaft jemals hervorgebracht hat. Es müsste danach Ereignisse ohne Ursache geben. Information kreiert sich aus dem Nichts, der Zeitpunkt des Zerfalls legt sich aus dem Nichts fest. Die Information, ob das Atom in einem bestimmten Zeitpunkt zerfallen ist oder nicht, wird aus dem Nichts geschaffen. Je weiter man diesen Gedanken konsequent denkt, umso wahnwitziger wird die Idee. Das wissenschaftliche Sparsamkeitsprinzip verbietet gerade, soetwas zu erfinden.

Der Hüftschiss der Erfindung einer indeterministischen Deutung stellt die gesamte bis dahin existente Wissenschaft auf den Kopf. Persönlich halte ich diese Deutung für wissenschaftlich unhaltbar, jedenfalls keineswegs bewiesen. Die Annahme der allgemeinen Geltung des Kausalitätsprinips ist die Voraussetzung jeder wissenschaftlichen Forschung.

Als bewiesen kann die Behauptung der indeterministischen Quantenphysik nicht gelten. Meines Erachtens entspringt die Erfindung des Indeterminismus allen möglichen Motiven, nur keinen wissenschaftlichen.

Ansätze dazu habe ich mal hier breit getreten:

http://www.forumprofi4.de/forum7457/

[Peter Janotta]

Das Beispiel von Schrödingers Katze wird immer wieder missverstanden und missbraucht. Schrödinger ging es in seinem Beispiel gerade darum zu zeigen wie seltsam uns die Quantenmechanischen Effekte auf Makroskopischer Ebene wären. Die Dekohernz verhindert, dass diese Effekte makroskopisch relevant sind egal ob wer nachschaut oder nicht.

[Peter Janotta]

Im übrigen gebe ich HFRudolf recht. Auch an andere Stelle hast du die QM richtig verstanden

[Kival]

Im übrigen gebe ich HFRudolf recht. Auch an andere Stelle hast du die QM richtig verstanden

Nein.

[Andreas Müller]

Doch.