Quantenobjekte und Feld - Fragen und Diskussion

[Agent Scullie]

Danke für die Erklärung. Hängt es damit zusammen, dass der Gesamtspin eine Erhaltungsgröße ist?

nein, das hat damit nicht viel zu tun. Dass der Gesamtspin eine Erhaltungsgröße ist, stellt lediglich sicher, dass sich das Zweiteilchensystem aus dem Zustand mit Gesamtspin 0 nicht einfach so von alleine in einen Zustand mit Gesamtspin ungleich 0 entwickelt.

Wenn nun die Spinorientierung von Teilchen A erst durch die Messung objektiv festgelegt wird, woher "weiß" Teilchen B, dass Teilchen A gemessen wurde?

wenn wir nach der minimalen statistischen Interpretation gehen, so stellt sich diese Frage gar nicht. Jeder der beiden Beobachter, die die beiden Teilchen beobachten, weiß in dem Augenblick, zu dem er die Messung an seinem Teilchen durchführt, nichts davon, dass am jeweils anderen Teilchen ebenfalls eine Messung durchgeführt wird. Erst wenn er später seine Messergebnisse mit denen des anderen Beobachters vergleicht, stellt er eine Korrelation fest.

Wenn man hingegen den quantenmechanischen Zustand des Zweiteilchensystems als etwas real existentes ansieht, so stellt sich die Frage schon eher. Insbesondere stellt sich die Frage, wie dieser Zustand aussieht, wenn am einen Teilchen bereits eine Messung durchgeführt wurde, am anderen hingegen noch nicht. Man könnte argumentieren, dass die beiden verschränkten Teilchen eine untrennbare Einheit bilden und auch die beiden Messungen an den beiden Teilchen als eine Einheit, also im Endeffekt als eine einzige Messung, aufgefasst werden müssen. Das aber würde dem Sachverhalt nicht gerecht werden, dass die beiden Messungen zeitlich versetzt durchgeführt werden können. Zumal infolge der relativistischen Relativität der Gleichzeitigkeit vom Bezugssystem abhängt, ob die Messungen zeitversetzt oder zeitgleich sind.

A propos Gleichzeitigkeit: in Campbells Deutung, wie sie hier:

Erklärung des Delayed Choice Quantum Eraser Experiments

beschrieben wird, wird offenbar heimlich von einer absoluten Gleichzeitigkeit ausgegangen. Er schreibt:

Da allerdings das Partnerteilchen in unserer 3D-Realität auch nur aus den Informationen erzeugt wird, die über es auf der Meta-Informationsebene vorliegen, ändert sich deshalb sein Spin in unserer Realität ebenfalls ohne irgendeine zeitliche Verzögerung.

Dass "ohne zeitliche Verzögerung" in der SRT ein bezugssystemabhängiges Konstrukt ist, beachtet er nicht. Seine Argumentation, die SRT werde nicht verletzt, ist daher auch falsch.

Stimmst Du folgender Feststellung zu?

ich stimme zu, dass diese Feststellung der Philosophie der minimalen statistischen Interpretation entspricht.

Ferner verweise ich auf ihren Folgebeitrag.

Sie macht da den Denkfehler, dass die in der minimalen statistischen Interpretation geltende Aussage:

Die Wellenfunktion ist die Statistik für Millionen von Elektronen, nicht für eines. Am Schirm ist das Spiel aus. Eine Wellenfunktion würde bedeuten, dass ich das Elektron nach dem Aufschlag weiter beobachte, was hier nicht der Fall ist.

auch in allen anderen Interpretationen gelten würde, und argumentiert davon ausgehend gegen andere Interpretationen. In anderen Interpretationen gilt diese Aussage aber eben i.a. nicht, so dass sie nicht als Argument verwendbar ist.

Ich frage deshalb, weil diese Aussage Folgendem zu widersprechen scheint:

Offensichtlich wird da nicht von der minimalen statistischen Interpretation ausgegangen. Unterschiedliche Interpretationen der Quantentheorie können sich in der Tat widersprechen.

[Agent Scullie]

Wenn nun die Spinorientierung von Teilchen A erst durch die Messung objektiv festgelegt wird, woher "weiß" Teilchen B, dass Teilchen A gemessen wurde? Diese "spukhafte Fernwirkung" bleibt mir unbegreiflich.

Betrachten wir das mal unter vom Standpunkt der Kopenhagener Deutung aus. Nehmen wir an, beide Beobachter messen die Spinkomponente in z-Richtung. Wenn der erste Beobachter misst, geht der Zustand des Zweiteilchensystems aus dem verschränkten Zustand

1/sqrt(2) (|up>|down> + |down> |up>)

in z.B. den Zustand |up>|down> über, wodurch sofort feststeht, dass der zweite Beobachter spin-down messen wird (der erste hat spin-up gemessen). Offenkunding verträgt sich die Kopenhagener Deutung hier nicht mit der relativistischen Relavität der Gleichzeitigkeit, nach der es vom Bezugssystem abhängt, welcher Beobachter als erster misst.

Noch deutlicher wird es, wenn die beiden Beobachter die Spinkomponente in unterschiedlicher Richtung messen. Nehmen wir an, der eine Beobachter misst in Richtung a, der andere in Richtung b. Wenn der, der in Richtung a misst, zuerst misst (und das Resultat spin-up in Richtung a erhält), führt der Kollaps der Wellenfunktion dazu, dass der Zustand

|a,up>|a,down>

erzeugt wird. Nun steht das Ergebnis des anderen Beobachters nicht mehr fest, denn der misst ja nicht in Richtung a, sondern in Richtung b. Am Ende, wenn auch der zweite Beobachter gemessen hat, wird das Ergebnis

|a,up>|b,up>

oder

|a,up>|b,down>

sein. Misst umgekehrt der in Richtung b messende Beobachter zuerst, und zwar spin-up in Richtung b, so entsteht zunächst der Zustand

|b,down>|b,up>

und dann erst, nach der Messung des in Richtung a messenden Beobachters, der Zustand

|a,up>|b,up>

(wenn wir annehmen, dass der in Richtung a messende immer noch spin-up messen wird). Man erkennt daran, dass der Endzustand |a,up>|b,up> ist, unabhängig welcher Beobachter zuerst misst. Der Zwischenzustand jedoch hängt davon ab, ob der in Richtung a messende Beobachter zuerst misst oder der in Richtung b messende. Misst der in Richtung a messende zuerst, so ist der Zwischenzustand

|a,up>|a,down>

Misst hingegen der in Richtung b messende zuerst, so ist der Zwischenzustand

|b,up>|b,down>

Da in der SRT die Reihenfolge der Messungen vom Bezugssystem abhängt, hätte die Kopenhagener Deutung in der SRT zur Folge, dass es vom Bezugssystem abhängt, welcher Zwischenzustand eingenommen wird! Hier wird noch deutlich, dass SRT und Kopenhagener Deutung nicht so recht zusammenpassen.