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Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
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entrance Offline
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Beitrag #41
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
Vielen Dank für den Link. Ich lese mir das morgen genau durch (heute ist es leider etwas ungünstig).

Aber mir ist gestern noch eine Frage eingefallen. Soviel ich weiß, hat man sich bis jetzt darauf konzentriert herauszufinden, ob sich die Verschränkung mit größer werdender Entfernung löst. Das scheint gemäß der bislang durchgeführten Experimente nicht der Fall zu sein.

Nun habe ich in der Zeitschrift "Spektrum der Wissenschaft Spezial" 2/16 Seite 58 Artikel "Raum Zeit Verschränkung" von einer neuen, interessanten Theorie gelesen. Wenn ich das richtig verstanden habe, zieht sich eine Verschränkung wie ein Kaugummi auseinander. Außerdem besteht lt. dieser Theorie ein Zusammenhang zwischen Gravitation und Verschränkung.

Nun könnte ich mir vorstellen, dass so ein auseinandergehender Kaugummi eine gewisse Kraft ausübt, sich wieder zusammenzuziehen. Im Zusammenhang mit dem Thema Gravitation könnte das ev. bedeuten, dass zwischen verschränkten Partikeln eine Gravitationskraft existiert. Das ist nur so eine Idee von mir.

Jetzt wäre es interessant, ob die Wissenschaftler auch schon mal untersucht haben, wie sich Verschränkte Partikel verhalten, wenn sie nah beieinander liegen. Wenn ihre Entfernung also vielleicht nur wenige Millimeter der Zentimeter beträgt.

Angenommen, man verschränkt 2 Elektronen, die sich dann sehr nahe sind. Zwischen ihnen soll sich ein supraleitendes Material befinden. Könnte es ev. sein, dass dann zwischen den verschränkten Elektronen eine Gravitatinskradt besteht, aufgrund dessen Sie sich dann aufeinander zubewegen?
15.06.2017 11:48
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Fragezeichen Offline
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Beitrag #42
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
Ich vermute, die Antworten der Teilchenphysiker würden in etwa lauten: Die Dinge sind etwas komplizierter? Big Grin

Physik wird von der "Spektrum" allgemeinverständlich dargestellt und erklärt. Dagegen ist auch nichts zu sagen. Die meisten (interessierten) Leser werden nicht die Wissensvoraussetzungen aus Mathematik und Teilchenphysik haben, um eine Darstellung auch wirklich auf fachlichem Niveau der Teilchenphysiker verstehen zu können. Das heißt aber nicht, dass man auf diesem fachlichen Niveau Physik betreiben und in ihren Tiefen verstehen kann. Das meinte übrigens ET auch mit seiner Kritik letztens ...

Es gibt jedoch noch einen anderen Grund für die hohe Wertschätzung der Mathematik; sie allein bietet den Naturwissenschaften ein gewisses Maß an Sicherheit, das ohne Mathematik nicht erreichbar wäre.

Albert Einstein
15.06.2017 16:52
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entrance Offline
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Beitrag #43
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
Ich finde "Spektrum" echt toll. Ich verstehe zwar nicht immer alles, aber meistens kann ich mir dann doch so ungefähr vorstellen, worum es in einem Artikel geht. Von den ganzen mathematischen Berechnungen, auf denen die Theorien basieren, habe ich natürlich sowieso keine Ahnung. Und selbstverständlich erwarte ich auch von niemanden hier im Forum, sich die Formeln anzusehen und mir die zu erkären Smile

In diesem Fall würde mir nur eure Einschätzung interessieren. Wenn ihr der Meinung seid, dass die Idee nicht totaler Blödsinn ist, würde ich versuchen einen Wissenschaftler zu erreichen, um ihn zu fragen, ob so ein Experiment ev. sinnvoll sein könnte. Vielleicht würde so ein Experiment dann irgendwann mal weiterhelfen eine künstliche Schwerkraft zu erzeugen. Habe momentan zwar absolut keine Ahnung, wie das helfen könnte, aber vielleicht führt das zu weiteren Erkenntnissen.

Ich bräuchte etwas Hilfe bei https://en.wikipedia.org/wiki/Double-sli...variations

Zitat:It was shown experimentally in 1972 that in a double-slit system where only one slit was open at any time, interference was nonetheless observed provided the path difference was such that the detected photon could have come from either slit.[47][48] The experimental conditions were such that the photon density in the system was much less than unity.

Es gab also ein Experiment mit 2 Schlitzen, wobei aber immer nur einer dieser beiden Schlitz offen war, und trotzdem ein Interferenzmuster zustande kam? Und es wurde irgendwie herumgetrickst, dass es immer von beiden Schlitzen hätte kommen können? Ich verstehe dieses Experiment nicht. Könnt ihr mir hier weiterhelfen?
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 16.06.2017 16:01 von entrance.)
16.06.2017 15:02
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EffectiveTheory Offline
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Beitrag #44
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
Das Experiment ging vom Prinzip her so:
Photonenstrahl mit extrem geringer Intensität, so dass immer höchstens ein Photo im Aufbau ist und die Photonen nur mit grossen zeitlichen Abständen gemessen werden (sagen wir als Beispiel: einmal pro Minute gucken wird der Schirm aktualisiert und man hat ein neues Photonen gesehen).

a. Jetzt wird einer der Doppelspalte verdeckt -> Keine Doppelspaltinterfrenz zu sehen.
b. Jetzt wird nur der andere Doppelspalt verdeckt -> Keine Doppelspaltinterfrenz zu sehen.
c. Jetzt ändere ich alle 10 Minuten welcher der Spalte verdeckt ist. Da ich aber jede Minute auf den Schirm aktualisiere, weiss ich bei jedem Photon, welche Spalt gerade offen war. -> Keine Doppelspaltinterfrenz zu sehen.
d. Jetzt ändere ich jede Sekunde welcher der Spalte verdeckt ist, aber der Schirm wird immer nur jede Minute aktualisiert. Jetzt kann man nicht bestimmen, welcher Spalt offen war, als das Photon durch den Aufbau flog. -> Doppelspalt Interferenz wird beobachtet.
16.06.2017 16:49
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entrance Offline
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Beitrag #45
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
Interessant. Danke!

Aber ist doch seltsam, dass ein Interferenzmuster entsteht, wenn die Photonen doch immer nur durch 1 Spalt fliegen, oder? Hat das dann gar nichts mit den Photonen zu tun, sondern eher mit dem Schirm?
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 16.06.2017 16:59 von entrance.)
16.06.2017 16:53
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EffectiveTheory Offline
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Beitrag #46
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
Photonen sind halt keine kleinen Kugeln, auch wenn man sie sich gern so vorstellt...
... und Quantenmechanik keine klassische Mechanik.
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 16.06.2017 17:06 von EffectiveTheory.)
16.06.2017 17:05
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Beitrag #47
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
... oder in der Welt des ganz, ganz, ganz ... ganz Kleinen ist die Physik anders, als wir sie uns gewohnheitsmäßig mit unseren Erfahrungen vorstellen.

(16.06.2017 15:02)entrance schrieb:  Von den ganzen mathematischen Berechnungen, auf denen die Theorien basieren, habe ich natürlich sowieso keine Ahnung. Und selbstverständlich erwarte ich auch von niemanden hier im Forum, sich die Formeln anzusehen und mir die zu erkären Smile

... doch ohne diese Mathematik wirst Du nicht weit kommen beim Versuch die ART zu verstehen.
... die Gleichungen usw. braucht Dir keiner aufschreiben. Dafür gibt sehr viele Bücher. Doch um diese zu verstehen, musst Du die darin verwendete Mathematik verstehen und anwenden können. Quantenphysik und ART sind die wichtigsten Themen der Theoretischen Physik. Man hört hin und wieder, dass Theoretische Physiker eigentlich Mathematiker sind ... Smile

Es gibt jedoch noch einen anderen Grund für die hohe Wertschätzung der Mathematik; sie allein bietet den Naturwissenschaften ein gewisses Maß an Sicherheit, das ohne Mathematik nicht erreichbar wäre.

Albert Einstein
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 16.06.2017 21:37 von Fragezeichen.)
16.06.2017 21:33
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Quantor Offline
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Beitrag #48
RE: Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen
(04.05.2017 14:09)entrance schrieb:  Hallo allerseits!

Beim ursprünglichen Doppelspaltexperiment hatte man eine - mehr oder weniger - simple Lichtquelle, dessen Licht durch die 2 Spalten strahlte. Sofern die Experimentiervorrichtung gut von der Umgebung abgeschirmt war, erhielt man dann als Ergebnis ein Interferenzmuster auf der Sensorfläche.

Irgendwann später stellte sich ein Wissenschaftler die Frage, ob man das gleiche Interferenzmuster erhält, wenn man Photonen einzeln auf den Weg schickt. Und siehe da, bei diesem zweiten Experiment erhielt man ein ähnliches Muster. Allerdings verstehe ich nicht, auf welche Weise dieses Muster zustande kommt.

Beim ursprünglichen Experiment erklärte man das Interferenzmuster damit, dass sich nach den beiden Spalten die Wellen überlagern. Traf an einer bestimmten Stelle auf der Sensorfläche etwas Positives mit etwas Negativen zusammen, löschten sie sich gegenseitig aus. 2x Positives lieferte etwas Positives, 2x Negatives lieferte etwas Negatives.

Beim zweiten Experiment mit einzelnen Photonen kann es aber kein gegenseitiges Auslöschen geben. Zum Auslöschen müsste es noch ein zweites Photon geben. Wie ist es also möglich, dass man auch bei diesem zweiten Experiment ein Interferenzmuster erhält?

Die "Welcher-Weg-Information" und Interferenz schliessen sich aus. Sobald man den Weg weiss, verschwindet die Interferenz. Man kann diese Information aber vor der Detektion wieder "ausradieren" ("Quantenradierer") und die Interferenz erscheint wieder. Photonen sind "lumps" (Klumpen) wie Feynman sagen würde und es ist prinzipiell (jetzt und in Zukunft) unmöglich ihnen eine konkrete Bahn zuzuschreiben (auch sie zu "klonen", dass sie alle Bahnen durchlaufen oder zu "teilen", dass "Fragmente" alle Bahnen durchlaufen). Gewisserweise ist die gesamte Konfiguration bis zur Detektion entscheidend und kann bis dahin beliebig geändert werden, um Interferenz zu erzeugen oder zu vernichten.
Sozusagen: "Nature herself does not know which way the lump is going to go".
07.09.2017 16:16
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