Quantenobjekte und Feld - Fragen und Diskussion

[Agent Scullie]

Darf ich das so verstehen, dass sich aus der Störungsrechnung die Quantisierung der Quantenfelder ergibt?

nur wenn du mit "Quantisierung der Quantenfelder" die Beschreibung von Wechselwirkungen als Teilchenaustausch meinst. Üblicherweise bezeichnet man mit Quantisierung der Felder etwas anderes, nämlich entweder die quantenmechanische Beschreibung von Feldern im allgemeinen, oder das dabei auftretende Ergebnis, dass zu dem Feld Teilchen, die Felquanten, gehören. Beides hat mit der Störungsrechnung nichts zu tun, die kommt ins Spiel, wenn man Wechselwirkungsprozesse betrachten will, an denen quantisierte Felder beteiligt sind.

Also beschreiben Feynman-Diagramme stehts WW gem. der QFT?

ganz recht.

Also ist die innere Wellenlinie eine quantisierte WW des jeweiligen Quantenfeldes.

ich würde das nicht als quantisierte WW bezeichnen. Es ist die Vermittlung einer WW durch das jeweilige Quantenfeld.

Darf ich davon ausgehen, dass diese innere Linie nur dann ein virtuelles "Teilchen" repräsentieren kann, wenn es wieder in Feynmangraphen "anknüpft", welche reale Teilchen darstellen?

ich bin nicht sicher, ob ich die Frage verstanden habe. Innere Linien sind Elemente von Feynmangraphen, sie knüpfen immer an Feynmangraphen an. Vielleicht willst du ja fragen, ob innere Linien nur dann virtuelle Teilchen repräsentieren, wie sie an äußere Linien anknüpfen. Die Frage wäre aber sinnlos, da innere Linien per definitionem immer an äußere Linien anknüpfen, sonst wären es keine inneren Linien.

Ich frage deshalb, weil ich davon ausgehe, dass das hier abgebildete Diagramm nur reale Teilchen darstellt. (Soweit ich weiß, stellen auslaufende Linien immer reale Teilchen dar.)

und es enthält nur äußere Linien, keine inneren.

Wenn ich es richtig deute, wird hier die Emission eines Photons durch ein angeregtes Elektron dargestellt. (Ich nehme mal an, dass dieser Vorgang ständig in meinem Monitor passiert, auf den ich gerade schaue.)

du nimmst zu unrecht an. Dieser Prozess kann nicht in deinem Monitor passieren, da es ihn überhaupt nicht geben kann.

To be continued...


Fortsetzung:

Der Prozess würde der Energieerhaltung widersprechen. Gehen wir ins Ruhsystem des einlaufenden Elektrons. Dort beträgt die Energie des einlaufenden Elektrons E = m = 511 keV. Das auslaufende Elektron und das emittierte Photon haben jeweils einen nichtverschwindenden Impuls p. Die Energie des auslaufenden Elektrons wäre somit E = sqrt(m^2 + p^2) > m, die Energie des emittlerten Photons E = p > 0. Die Gesamtenergie von auslaufendem Elektron und emittiertem Photon wäre somit auf jeden Falls größer als die Energie des einlaufenden Elektrons von 511 keV, was die Energieerhaltung verletzen würde. Deswegen ist dieser Prozess nicht möglich.

Abgesehen davon würde dieser Prozess bedeuten, dass ein Elektron einfach so, ohne äußeren Einfluss, Photonen emittieren könnte. Das wäre schon sehr seltsam, wenn es das gäbe.

Prozesse, bei denen ein Elektron ein Photon emittiert, z.B. bei der Bremsstrahlung, setzen voraus, dass ein äußerer Einfluss vorhanden ist, im Fall der Bremsstrahlung ist das ein externes EM-Feld. Das zugehörige Feynman-Diagramm sieht so aus, dass das einlaufende Elektron an einem Vertex mit dem externen Feld (hier mit "Kern" markiert) zusammentrifft, von diesem Vertex dann ein virtuelles Elektron zu einem zweiten Vertex läuft, von dem aus das auslaufende Elektron und das emittierte Photon ausgesandt werden:



Im Ruhsystem des einlaufen Elektrons betrachtet wird die Energieerhaltung hier dadurch gewährleistet, dass die vom auslaufenden Elektron und emittierten Photon benötigte zusätzliche Energie vom externen Feld bereitgestellt wird.

Die "innere Linie" scheint aber sowohl reale wie auch virtuelle Teilchen darstellen zu können. Dazu habe ich hier ein Diagramm über die Annihilation eines Elektrons und Positrons rausgesucht, die zu γ-Quanten werden, aus denen dann in einer weiteren WW wieder ein Leptonenpaar entsteht. Stellt dieses Diagramm nicht ebenfalls nur reale Teilchen dar?

das Elektron und das Positron werden da ja nicht zu Photonen, sondern nur zu einem einzigen Photon. Das ist tatsächlich nur möglich, wenn das Photon virtuell ist, ansonsten müssten es mindestens zwei Photonen sein. Ansonsten gilt, dass man alle inneren Linien als virtuelle Teilchen bezeichnet, auch wenn sie auch als äußere Linien möglich wären.

Hm - ich habe gelesen, dass die Energieerhaltung bei Feynman-Diagrammen eingehalten werden muss. Aber beim Betazerfall ist ja in der inneren Linie mehr Energie beteilgt, als am Ende rauskommt.

nein, ist es nicht. Das habe ich ja gerade erläutert: die beteiligte Energie ist viel kleiner als die 80 GeV, die benötigt würden, wenn für das virtuelle W-Boson die Energie-Impuls-Beziehung E^2 - p^2 = m^2 gelten würde.

[Halman]

Feynman-Diagramme

warum sollten sie nicht derart viel Masse haben können? Wie viel Masse ein Teilchen hat, ist in der QFT eine Eigenschaft des zugrundeliegenden Feldes. Beim W- und Z-Feld ist es eben eine sehr große Masse.

Weil ich Masse irrtümlich immer nur mit realen Teilchen in Verbindung brachte.

Schön, dass Du wieder zurück bist.

die "bleibt" nirgendwo, da sie gar nicht erst vorhanden ist. Man darf sich den Austausch eines virtuellen Teilchens nicht bildlich so vorstellen, dass da tatsächlich ein Teilchen von A nach B fliegt. Vielmehr symbolisiert der Austausch des virtuellen Teilchens - die innere Linie in einem Feynman-Diagramm - eine Beteiligung des zugrundeliegenden Feldes am jeweiligen Prozess. Die verwirrende Sprechweise, dass da ein Teilchen ausgetauscht wird, geht auf die Besonderheiten zurück, die sich aus der Störungsrechnung ergeben.

Darf ich das so verstehen, dass sich aus der Störungsrechnung die Quantisierung der Quantenfelder ergibt? Also beschreiben Feynman-Diagramme stehts WW gem. der QFT? Ich frage deshalb, weil ich annahm, sie würden die QM beschreiben.

Also ist die innere Wellenlinie eine quantisierte WW des jeweiligen Quantenfeldes. Darf ich davon ausgehen, dass diese innere Linie nur dann ein virtuelles "Teilchen" repräsentieren kann, wenn es wieder in Feynmangraphen "anknüpft", welche reale Teilchen darstellen?
Ich frage deshalb, weil ich davon ausgehe, dass das hier abgebildete Diagramm nur reale Teilchen darstellt. (Soweit ich weiß, stellen auslaufende Linien immer reale Teilchen dar.)

Wenn ich es richtig deute, wird hier die Emission eines Photons durch ein angeregtes Elektron dargestellt. (Ich nehme mal an, dass dieser Vorgang ständig in meinem Monitor passiert, auf den ich gerade schaue.)

Die "innere Linie" scheint aber sowohl reale wie auch virtuelle Teilchen darstellen zu können. Dazu habe ich hier ein Diagramm über die Annihilation eines Elektrons und Positrons rausgesucht, die zu γ-Quanten werden, aus denen dann in einer weiteren WW wieder ein Leptonenpaar entsteht. Stellt dieses Diagramm nicht ebenfalls nur reale Teilchen dar?

Dementsprechend entsteht auch nicht beim Beta-Zerfall ein W-Boson, das dann zerfällt, sondern es ist einfach das zugehörige Feld am Ablauf des Beta-Zerfalls beteiligt. Zuweilen umschreibt man das auch so, dass virtuelle Teilchen die relativistische Energie-Impuls-Beziehung

E^2 - p^2 = m^2

nicht erfüllen müssen. Deswegen darf ein virtuelles W-Boson eine Masse von 80 GeV haben, obwohl die beteiligten Energien und Impulse viel kleiner sind.

Hm - ich habe gelesen, dass die Energieerhaltung bei Feynman-Diagrammen eingehalten werden muss. Aber beim Betazerfall ist ja in der inneren Linie mehr Energie beteilgt, als am Ende rauskommt. Heißt dass, die Energieerhaltung gilt dann als eingehalten, wenn am Ende der gleiche Energiebetrag rauskommt, wie am Anfang vorlag, auch wenn beim Wechselwirken während des Prozesses mit den jeweiligen Quantenfeld eine größere Energie beteiligt ist?
Das scheint mir so zu sein, als wenn die Teilchen die Energie der Quantenfelder brauchen, um überhaupt WW zu können.

die Geschichte mit dem "Leihen" von Energie stammt aus der populärwissenschaftlichen Literatur. Demnach soll die Unschärfebeziehung zwischen Energie und Zeit erlauben, dass für kurze Zeit Energie aus dem Nichts entstünde und wieder verschwände. Im Falle eines W-Bosons würde dann eine Energie von 80 GeV entstehen, die alsbald wieder verschwinden müsste, wozu das W-Boson zerfallen müsste. "Geliehen" wird die benötigte Energie nach dieser Darstellung also weder aus dem Higgs-Feld noch aus dem zugehörigen Quantenfeld, sondern einfach aus dem Nichts. Allerdings ist das nur eine popularisierte Darstellung, die man nicht weiter ernstnehmen sollte. In der tatsächlichen QFT gibt es kein solches Leihen von Energie. Insbesondere sagt die Energie-Zeit-Unschärfebeziehung auch nicht aus, dass Energie für kurze Zeit aus dem Nichts entstehen dürfe.

Danke für die Richtigstellung.

BTW, Feynman-Diagramme sind völliges Neuland für mich.

[Agent Scullie]

Vor kurzem habe ich gelesen, dass die virtuellen Vermittlerteilchen der Schwachen Wechselwirkung viele Male mehr Masse besitzen, als Protonen. Dies hatte mich sehr überrascht. Wie kann es sein, dass virtuelle Teilchen derartig viel Masse haben?

warum sollten sie nicht derart viel Masse haben können? Wie viel Masse ein Teilchen hat, ist in der QFT eine Eigenschaft des zugrundeliegenden Feldes. Beim W- und Z-Feld ist es eben eine sehr große Masse.

Was ich herausgefunden habe, ist, dass W-Bosonen offenbar für den Betazerfall verantwortlich sind. Dabei tritt eine WW auf, in der sich ein Down-Quark des Protons in ein Up-Quark umwandelt und dabei ein W-Boson ausgesandt wird. Dann zerfällt das W-Boson in ein Elektron und ein Antineutrino (wo bleibt denn hier die immense Masse?),

die "bleibt" nirgendwo, da sie gar nicht erst vorhanden ist. Man darf sich den Austausch eines virtuellen Teilchens nicht bildlich so vorstellen, dass da tatsächlich ein Teilchen von A nach B fliegt. Vielmehr symbolisiert der Austausch des virtuellen Teilchens - die innere Linie in einem Feynman-Diagramm - eine Beteiligung des zugrundeliegenden Feldes am jeweiligen Prozess. Die verwirrende Sprechweise, dass da ein Teilchen ausgetauscht wird, geht auf die Besonderheiten zurück, die sich aus der Störungsrechnung ergeben.

Dementsprechend entsteht auch nicht beim Beta-Zerfall ein W-Boson, das dann zerfällt, sondern es ist einfach das zugehörige Feld am Ablauf des Beta-Zerfalls beteiligt. Zuweilen umschreibt man das auch so, dass virtuelle Teilchen die relativistische Energie-Impuls-Beziehung

E^2 - p^2 = m^2

nicht erfüllen müssen. Deswegen darf ein virtuelles W-Boson eine Masse von 80 GeV haben, obwohl die beteiligten Energien und Impulse viel kleiner sind.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 8 Minuten:

Und zu der Frage wo die große Masse des W+ - Bosons hingeht: Die Antwort darauf ist, wo sie denn herkommt. Soweit ich mich entsinne, sind die Quarks sowieso auch vieeel zu leicht für das W+ - Boson. Aber da das W+ - Boson sich als virtuelles einfach Energie "leihen" und zurückgeben kann bevor der Feynmangraph endet, ist das alles kein Problem.

Woher leiht es sich denn die Energie? Vom Higgs-Feld?

Aus dem zugehörigen Quantenfeld. Das ist nicht das Higgs-Feld.

die Geschichte mit dem "Leihen" von Energie stammt aus der populärwissenschaftlichen Literatur. Demnach soll die Unschärfebeziehung zwischen Energie und Zeit erlauben, dass für kurze Zeit Energie aus dem Nichts entstünde und wieder verschwände. Im Falle eines W-Bosons würde dann eine Energie von 80 GeV entstehen, die alsbald wieder verschwinden müsste, wozu das W-Boson zerfallen müsste. "Geliehen" wird die benötigte Energie nach dieser Darstellung also weder aus dem Higgs-Feld noch aus dem zugehörigen Quantenfeld, sondern einfach aus dem Nichts. Allerdings ist das nur eine popularisierte Darstellung, die man nicht weiter ernstnehmen sollte. In der tatsächlichen QFT gibt es kein solches Leihen von Energie. Insbesondere sagt die Energie-Zeit-Unschärfebeziehung auch nicht aus, dass Energie für kurze Zeit aus dem Nichts entstehen dürfe.

[Dannyboy]

Die kleine Reichweite ist dann doch aber eher eine experimentell ermittelte Größe... Oder kann man sich die in der QFT auch irgendwo rausziehen?

Natürlich ist die kleine Reichweite experimentell ermittelt. Die Theorie wurde ja entwickelt, um dies zu erklären.

[Amelissan]

Aus dem zugehörigen Quantenfeld. Das ist nicht das Higgs-Feld.

Im Grunde ist die große Masse damit begründet, das die Wechselwirkung nur eine sehr kleine Reichweite hat und damit das Austauschteilchen nur eine sehr kurze Existenzdauer haben kann.

Die kleine Reichweite ist dann doch aber eher eine experimentell ermittelte Größe... Oder kann man sich die in der QFT auch irgendwo rausziehen?

[Dannyboy]

Woher leiht es sich denn die Energie? Vom Higgs-Feld?

Aus dem zugehörigen Quantenfeld. Das ist nicht das Higgs-Feld.

Im Grunde ist die große Masse damit begründet, das die Wechselwirkung nur eine sehr kleine Reichweite hat und damit das Austauschteilchen nur eine sehr kurze Existenzdauer haben kann.

[Halman]

@Feynman-Graph:

Ja, das e+ - Pfeilchen hat die falsche Richtung. Ein aus einem Feynmangraphen in positiver Zeitrichtung herausfliegendes Antiteilchen sieht immer wie ein in negativer Zeitrichtung hereinfliegendes Teilchen aus.

Danke für die Bestätigung.

Bei dir fliegen im Übrigen auch ein Positron und ein Elektronneutrino (kein Antineutrino) aus dem Graphen, womit du auch einen beta-plus-Zerfall gemalt hast. In deinem Text beschrieben hast du jedoch den beta-minus-Zerfall. Daher vllcht auch die Verwirrung.

Oh, da habe ich nicht aufgepasst. Ich wusste gar nicht, dass es zwei Formen vom Beta-Zerfall gibts (wie gesagt, die Schwache WW ist ein Schwachpunkt von mir).

Im Link werden beide einander gegenübergestellt International Physics Masterclasses

Und zu der Frage wo die große Masse des W+ - Bosons hingeht: Die Antwort darauf ist, wo sie denn herkommt. Soweit ich mich entsinne, sind die Quarks sowieso auch vieeel zu leicht für das W+ - Boson. Aber da das W+ - Boson sich als virtuelles einfach Energie "leihen" und zurückgeben kann bevor der Feynmangraph endet, ist das alles kein Problem.

Woher leiht es sich denn die Energie? Vom Higgs-Feld?

Wie und Warum jetzt aber W und Z-Bosonen genau existieren mit ihren jeweiligen Massen, kann ich dir nicht sagen. Da fehlt mir noch die Quantenfeldtheorie.

Offengestanden habe ich noch große Schwierigkeiten mit der Quantenmechanik, geschweige denn mit der QFT.
Das es virtuelle Teilchen sind, nehme ich an, dass auch ihre Masse virtuell sein müssen.

[Amelissan]

@Feynman-Graph:

Ja, das e+ - Pfeilchen hat die falsche Richtung. Ein aus einem Feynmangraphen in positiver Zeitrichtung herausfliegendes Antiteilchen sieht immer wie ein in negativer Zeitrichtung hereinfliegendes Teilchen aus.

Bei dir fliegen im Übrigen auch ein Positron und ein Elektronneutrino (kein Antineutrino) aus dem Graphen, womit du auch einen beta-plus-Zerfall gemalt hast. In deinem Text beschrieben hast du jedoch den beta-minus-Zerfall. Daher vllcht auch die Verwirrung.

Und zu der Frage wo die große Masse des W+ - Bosons hingeht: Die Antwort darauf ist, wo sie denn herkommt. Soweit ich mich entsinne, sind die Quarks sowieso auch vieeel zu leicht für das W+ - Boson. Aber da das W+ - Boson sich als virtuelles einfach Energie "leihen" und zurückgeben kann bevor der Feynmangraph endet, ist das alles kein Problem.

Wie und Warum jetzt aber W und Z-Bosonen genau existieren mit ihren jeweiligen Massen, kann ich dir nicht sagen. Da fehlt mir noch die Quantenfeldtheorie.

[Halman]

Was sind eigentlich W- und Z-Bosonen

Vor kurzem habe ich gelesen, dass die virtuellen Vermittlerteilchen der Schwachen Wechselwirkung viele Male mehr Masse besitzen, als Protonen. Dies hatte mich sehr überrascht. Wie kann es sein, dass virtuelle Teilchen derartig viel Masse haben?

Von den vier fundmentalen Wechelwirkungen weiß ich über die Schwache WW am allerwenigsten. Das einzige, was ich weiß ist, dass sie für den radioaktiven Zerfall verantwortlich ist. Aber was unterscheidet W- von Z-Bosonen? Die Ladung?
Für mich sind das sehr geheimnissvolle Teilchen.

Was ich herausgefunden habe, ist, dass W-Bosonen offenbar für den Betazerfall verantwortlich sind. Dabei tritt eine WW auf, in der sich ein Down-Quark des Protons in ein Up-Quark umwandelt und dabei ein W-Boson ausgesandt wird. Dann zerfällt das W-Boson in ein Elektron und ein Antineutrino (wo bleibt denn hier die immense Masse?), wobei - wie ich von Dannyboy gelernt habe, die Leptonenzahl erhalten bleibt (vor dem Zerfall des W-Bosons war die Leptonenzahl 0 und nach dem Zerfall ebenfalls, da sich die Leptonenzahl des Teilchens und Antiteilchens aufheben).

In der Grafik wird der Betazerfall in einem anschaulichen Feynman-Diagramm dargestellt. Die drei Pfeile, die von links nach rechts verlaufen, stellen die drei Quarks (Up, Down, Up) dar, aus denen sich das Proton zusammensetz. Der "Knick" repräsentiert die WW, in der sich ein Down-Quark in ein Up-Quark verwandelt. Die Wellenlinie ist das W-Boson, die beiden Pfeile, die davon ausgehen, sind die Leptonen (Elektron und Antineutrino).

Wobei ich mich wundere, warum das Antineutrino die gleiche Pfeilrichtung hat, wie das Elektron. Sollte es nicht entgegengesetz verlaufen?

[Nimmermaer]

nicht wirklich. Man muss bedenken, dass dieses "ein neues Universum aufmachen" einfach nur eine Umschreibung dafür ist, dass sich der superponierte Zustand eines Systems, an den man eine Messung durchführt, auf das Gesamtsystem aus System+Beobachter überträgt. Daran ist eigentlich nichts unökonomischer als daran, dass jedes Quantensystem einen Quantenzustand bzw. eine Wellenfunktion hat..

dazu später

erzähl doch mal ein bisschen davon. Wenn du damit konform gehst, solltest du ja über einen gewisses Wissen darüber verfügen.

dazu muss ich mir ein bisschen Zeit nehmen, mal sehen wann ich am Wochenende dazu komme. Bis dahin reserviere ich mir mal diesen Post.

[Agent Scullie]

Also die Viele-Welten-Theorie ist für mich äusserst unbefriedigend und auch irrelevant, da diese Welten mit unserer ja in keinster Weise agieren würden. Wegen jedem kleinen Quantenereignis gleich ein neues Universum aufzumachen wäre auch äusserst unökonomisch

nicht wirklich. Man muss bedenken, dass dieses "ein neues Universum aufmachen" einfach nur eine Umschreibung dafür ist, dass sich der superponierte Zustand eines Systems, an den man eine Messung durchführt, auf das Gesamtsystem aus System+Beobachter überträgt. Daran ist eigentlich nichts unökonomischer als daran, dass jedes Quantensystem einen Quantenzustand bzw. eine Wellenfunktion hat.

Blos weil mal ein quantenmechanischer Würfel fällt, muss man ja nicht unzufrieden sein, dass nicht alle Zahlen gleichzeitig rausgekommen sind.

die Unzufriedenheit, die zu den verschiedenen Deutungen der QM, einschließlich der Vieleweltendeutung, führte, rührte daher, dass man immer nur eine lebende oder eine tote Katze beobachtet, niemals aber eine Superposition aus einer lebenden und einer toten Katze.

Die Dekohärenz beschreibt, warum es in unserer makroskopischen Welt keine kohärenten Zustände vorkommen, wie sie ja in der QM typisch sind.

dummerweise ist aber die Dekohärenz genauso "unökonomisch" wie die Vieleweltendeutung, da sie auch nur darin besteht, dass sich der superponierte Zustand eines Systems auf dessen Umgebung ausdehnt.

Vom Kollaps wird übrigens meines Wissens nach in der ursprünglichen Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik von Heissenberg gar nicht explizit gesprochen, auch wenn das immer wieder behauptet wird. Meiner Meinung nach ist so ein bestimmtes Ereignis nicht nötig, ich gehe da konform mit der "Consistent Histories"-Deutung der Quantenmechanik. Wer dazu etwas wissen will, sollte sich "Quantum Philosophy" von Roland Omnes besorgen.

erzähl doch mal ein bisschen davon. Wenn du damit konform gehst, solltest du ja über einen gewisses Wissen darüber verfügen.

[Nimmermaer]

Also die Viele-Welten-Theorie ist für mich äusserst unbefriedigend und auch irrelevant, da diese Welten mit unserer ja in keinster Weise agieren würden. Wegen jedem kleinen Quantenereignis gleich ein neues Universum aufzumachen wäre auch äusserst unökonomisch von der sonst so sparsamen Natur. Blos weil mal ein quantenmechanischer Würfel fällt, muss man ja nicht unzufrieden sein, dass nicht alle Zahlen gleichzeitig rausgekommen sind.

Die Dekohärenz beschreibt, warum es in unserer makroskopischen Welt keine kohärenten Zustände vorkommen, wie sie ja in der QM typisch sind. Viele Wechselwirkungen verringern die Wahrscheinlichkeit der Kohärenz.

Ich vergleiche das immer mit dem Zeitpfeil, der in makroskopischen Systemen auftritt. So wird z.B. ein Objekt, das sich durch Luft bewegt, abgebremst, obwohl durchaus auch vorstellbar wäre, dass die Luft das Auto beschleunigt. Das ist nur beliebig unwahrscheinlich. Die Zeitsymmetrie, die beim Zusammenstoß zweier Teilchen ja noch erhalten ist, geht also durch pure Numerik verloren. Ähnlich verhält es sich übrigens mit Gas, das in einer Hälfte eines Behälters eingesperrt war, und sich dann über den gesamten Behälter ausbreitet. (Nach dem Poincareschen Wiederkehrsatz kehrt das Gas übrigens wieder in diese Behälterhälfte zurück, das dauert nur sehr, sehr lange).

(Man muss also keine Angst haben, dass der Zeitpfeil sich umdreht, wenn das Universum doch einen Gravitationskollaps erleiden sollte. Hawking hat das mal irrtümlich in einem seiner Bücher angedacht (mir ist das schon damals in der Schule, als ich das Buch gelesen habe, widersinnig vorgekommen). Aber auch Stephen Hawking ist nur ein Mensch, der sich mal irrt.)

Vom Kollaps wird übrigens meines Wissens nach in der ursprünglichen Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik von Heissenberg gar nicht explizit gesprochen, auch wenn das immer wieder behauptet wird. Meiner Meinung nach ist so ein bestimmtes Ereignis nicht nötig, ich gehe da konform mit der "Consistent Histories"-Deutung der Quantenmechanik. Wer dazu etwas wissen will, sollte sich "Quantum Philosophy" von Roland Omnes besorgen. Das ist das einzige Buch für Laien dazu, das ich kenne. Alles andere sind Fachartikel.

[Mondkalb]

In der aktuellen Ausgabe von "Spektrum der Wissenschaft" ist ein Artikel, in dem spekuliert wird, ob es überhaupt einen Grenze beim Eindringen von Quanteneffekten in die makroskopische Welt gibt, weil man Quanteneffekte zunehmend in immer größeren Systemen beobachtet, was man früher so wohl nicht für möglich gehalten hätte. Daraus ergeben sich auch Konsequenzen für die Konzepte von Raum und Zeit und Gravitation. Vielleicht gehen Raum, Zeit und Gravitation aus Quantenfluktuationen hervor ...

[Halman]

Danke für die sehr gute Erklärung, Agent Scullie.

[Agent Scullie]

In der Kopenhagener Deutung gibt es zwei Möglichkeiten:

1. das Quantensystem wechselwirkt mit einer Umgebung, die nicht makroskopisch genug ist, um einen Kollaps auszulösen. Dann überträgt sich die Superposition auf das Gesamtsystem aus System und Umgebung, d.h. es tritt Dekoränz auf. Ggf. kann dieses Gesamtsystem dann mit einer noch größeren Umgebung wechselwirken, die diesmal makroskopisch genug ist, um einen Kollaps auszulösen, dann tritt ein Kollaps ein.
2. Das Quantensystem wechselwirkt direkt mit einer Umgebung, die makroskopisch genug ist, um einen Kollaps herbeizuführen. Dann kommt es direkt zum Kollaps, ohne Dekohärenz als Zwischenstufe.

Im ersten Fall sind zwei WWn beteiligt, im zweiten Fall nur eine.