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THEMA: Gedankenexperiment zur Unschärfen und wiederholten Messungen

Gedankenexperiment zur Unschärfen und wiederholten Messungen 18 Sep 2018 00:02 #42332

Hallo zusammen,

ich bin völliger Laie und denke nur nebenbei gern über solche Dinge nach.
Im Video "10 Irrtümer zur Quantenmechanik" hat Herr Gaßner zu dem Satz "Jede Messung beeinflusst das Ergebnis" sinngemäß folgendes ausgeführt:
Eine Messung einer quantenmechanischen Wellenfunktion lässt diese kollabieren und liefert ein Ergebnis, eine unmittelbar anschließende Folgemessung wird dieses Ergebnis bestätigen (das Bild der quantenmechanischen Erbse und dem Hütchenspiel hat mir gut gefallen).


Ab 2:34 wird ausgeführt, dass, die Information wieder mit der Zeit zerfließt, wenn man nach einer Messung lange genug wartet. Bevor nicht eine gewisse Zeit vergangen ist, kann es noch nicht wieder zu Unschärfen kommen. Und nur bei einer Unschärfe beeinflusst die Messung das Ergebnis. Die Antwort auf die Frage, ob jede Messung des Ergebnis beeinflusst ist also: Nein!

Mir hat sich da folgender Gedankengang im Kopf breit gemacht:
Würde man in einem Experiment während der Zeit, die die Information benötigt, um zu zerfließen, bevor die ersten Unschärfen auftreten, erneut messen...
Würde dann nicht durch das Messergebnis wieder der Zustand der ersten Messung herbeigeführt?
Es würde zwar kein erneuter Kollaps der Wellenfunktion stattfinden, aber das Ergebnis wäre erneut gemessen.
Würde dies dazu führen, dass die Information nach der zweiten Messung erneut zu zerfließen anfangen müsste, der Timer Quasi zurückgesetzt wird?

Gibt es vielleicht dazu bereits Erfahrungswerte aus Experimenten? Hat schon jemals jemand untersucht, wie genau sich das Zerfließen der Information zu der Zeit verhält? Also wie viel Zeit vergehen muss, damit wieder Unschärfen auftreten? Und ob ein erneute Messung (vor Ablauf) diese Zeitspanne zurücksetzt?

Gibt es dazu evtl. ein mathematisches Modell, da das Nichtauftreten von Unschärfen nach einer Messung zu der Zeit zwischen den Messungen in ein Verhältnis setzt?

Gruß
Otto

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Gedankenexperiment zur Unschärfen und wiederholten Messungen 18 Sep 2018 05:31 #42336

Mauermann schrieb: Bevor nicht eine gewisse Zeit vergangen ist, kann es noch nicht wieder zu Unschärfen kommen. Und nur bei einer Unschärfe beeinflusst die Messung das Ergebnis. Die Antwort auf die Frage, ob jede Messung des Ergebnis beeinflusst ist also: Nein!

Vorsicht
Wellenfunktion und die Unschärfe ( Unbestimmtheitsrelation ) sind 2 unabhängige Komponenten .
Es geht dort um die Wellenfunktion .

Wir leben zwar alle unter dem gleichen Himmel, aber es haben nicht alle den gleichen Horizont.

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Gedankenexperiment zur Unschärfen und wiederholten Messungen 18 Sep 2018 08:12 #42342

heinzendres schrieb:

Mauermann schrieb: Bevor nicht eine gewisse Zeit vergangen ist, kann es noch nicht wieder zu Unschärfen kommen. Und nur bei einer Unschärfe beeinflusst die Messung das Ergebnis. Die Antwort auf die Frage, ob jede Messung des Ergebnis beeinflusst ist also: Nein!

Vorsicht
Wellenfunktion und die Unschärfe ( Unbestimmtheitsrelation ) sind 2 unabhängige Komponenten .
Es geht dort um die Wellenfunktion .


Habe ich Herrn Gaßner da falsch wiedergegeben oder gar falsch verstanden?
Um im Hütchen-Spiel-Bild zu bleiben, war im Kern doch die Aussage, dass eine Messung die Realität zwingt, sich zu offenbaren, also festzulegen, unter welchem Hütchen die Erbse liegt. Und wenn ich das erste mal die Hütchen aufdecke, schaffe ich quasi Tatsachen. Bei einer Folgemessung werden diese bestätigt, es sei denn, es vergeht zwischen den Messungen eine gewisse Zeit, in der die quantenmechanische Erbse z.B. tunneln könnte.

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Gedankenexperiment zur Unschärfen und wiederholten Messungen 18 Sep 2018 11:17 #42351

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Hallo Mauermann,
du hast das ganz richtig verstanden. Das, worauf du hinaus willst, nennt sich Quanten-Zeno-Effekt .

Insgesamt bekommt man somit bei häufiger Beobachtung eine Zerfallsrate, die deutlich unter der unbeobachteten Zerfallsrate liegt. Lässt man die Abstände der Beobachtungen gegen null gehen, was einer Dauerbeobachtung gleichkommt, so geht auch die Zerfallswahrscheinlichkeit gegen null, d. h. das dauernd beobachtete Atom sollte aufgrund dieser Beobachtung gar nicht mehr zerfallen.

Wobei der Wiki-Artikel widersprüchlich ist. Oben heißt es, der Effekt wäre experimentell bestätigt, unten steht dann, dass ein Anhalten des radioaktiven Zerfalls noch nicht beobachtet werden konnte.
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Gedankenexperiment zur Unschärfen und wiederholten Messungen 18 Sep 2018 17:13 #42372

stm schrieb: dass ein Anhalten des radioaktiven Zerfalls noch nicht beobachtet werden konnte.


Der radioaktive Zerfall beruht auf dem Tunneleffekt. Dabei ist es egal, ob ein nicht zerfallenes nicht angeregtes Uranatom 3 Minuten oder 3 Milliarden Jahre alt ist. Beide werden mit gleicher Wahrscheinlichkeit zerfallen.

Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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Gedankenexperiment zur Unschärfen und wiederholten Messungen 20 Sep 2018 10:21 #42451

Nehmen wir die Ortsunschärfe:
Bei einer Messung ermittelt man, ob ein Objekt innerhalb des Meßbereichs ist. Dies ist kein Punkt, sondern ein Raumbereich mit Volumen.
Ergibt die Messung, daß das Objekt innerhalb des Bereichs ist, beginnt sofort danach die Wellenfunktion sich auszubreiten. Je schneller Du neu mißt, desto eher wird Dein vorheriges Ergebnis bestätigt, weil die Wellenfunktion hauptsächlich den bereits gemessenen Bereich abdeckt.

Bei einer Messung zB des Spins bleibt dieser erhalten, bis äußere Umstände ihn beseitigen, etwa eine Messung des Spins in anderer Raumrichtung.

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