1 quantentheorie und kausalität [email protected] 1. philosophische kausalitätsbegriffe...
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Quantentheorie Quantentheorie und und
KausalitätKausalitä[email protected]@udo.eduedu
1. Philosophische Kausalitätsbegriffe1. Philosophische Kausalitätsbegriffe
2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität 2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität
3. 3. Welcher WegWelcher Weg Experimente und ihre kausale Deutung Experimente und ihre kausale Deutung
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
5. Schlußfolgerungen zur Kausalität5. Schlußfolgerungen zur Kausalität
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Quantentheorie und Quantentheorie und KausalitätKausalität
1. Philosophische 1. Philosophische
KausalitätsbegriffeKausalitätsbegriffe
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1. Philosophische 1. Philosophische KausalitätsbegriffeKausalitätsbegriffe
AristotelesAristoteles: : 4 Ursachen (menschliche Handlungen)4 Ursachen (menschliche Handlungen)
causa formalis causa formalis causa materialis causa materialis causa efficienscausa efficiens causa finaliscausa finalis
von Wrightvon Wright: : Interventions- oder Handlungs-Kausalität Interventions- oder Handlungs-Kausalität causa causa
finalisfinalis
Kausalität =Kausalität = anthropozentrischer Begriffanthropozentrischer Begriff
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1. Philosophische 1. Philosophische KausalitätsbegriffeKausalitätsbegriffe
Kausalität Kausalität Determinismus Determinismus
kausale Relationen kausale Relationen objektive objektive NotwendigkeitNotwendigkeit
((God’s Eye View God’s Eye View ))
DescartesDescartes, , NewtonNewton: Naturgesetze : Naturgesetze
LeibnizLeibniz: : Prinzip des zureichenden Grunds Prinzip des zureichenden Grunds
LaplaceLaplace: allwissender Dämon : allwissender Dämon
BerechenbarkeitBerechenbarkeit des Weltlaufs des Weltlaufs
17. Jahrhundert17. Jahrhundert EntanthropomorphisierungEntanthropomorphisierung
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1. Philosophische 1. Philosophische KausalitätsbegriffeKausalitätsbegriffe
Kausalität = epistemischer Begriff Kausalität = epistemischer Begriff
kausale Relationen kausale Relationen subjektive subjektive NotwendigkeitNotwendigkeit
HumeHume: Kausalität : Kausalität empirische Regularität empirische Regularität moderne Regularitätstheorien der moderne Regularitätstheorien der
KausalitätKausalität
KantKant: : Kausalität Kausalität objektive Zeitordnung objektive Zeitordnung(Prinzip (Prinzip a prioria priori, Notwendigkeit , Notwendigkeit transzendentaltranszendental))
18. Jahrhundert18. Jahrhundert erkenntnistheoretische Wendeerkenntnistheoretische Wende
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1. Philosophische 1. Philosophische KausalitätsbegriffeKausalitätsbegriffe
kausale Analysekausale Analyse MillMill: : Ursache = Ursache = hinreichendehinreichende Anzahl Anzahl
notwendigernotwendiger Bedingungen Bedingungen kausale Modellierung (Mackie, Cartwright)kausale Modellierung (Mackie, Cartwright)
MachMach: Gesetze der Physik : Gesetze der Physik Ökonomie des Denkens Ökonomie des Denkens
Elimination der KausalitätElimination der Kausalität
RussellRussell: funktionale Abhängigkeit: funktionale Abhängigkeit““The law of causality ... is a relic of a bygone age”The law of causality ... is a relic of a bygone age”
19./20. Jahrhundert19./20. Jahrhundert PositivismusPositivismus
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Quantentheorie und Quantentheorie und KausalitätKausalität
2. Einsteins Kausalität und2. Einsteins Kausalität und
Bohrs KomplementaritätBohrs Komplementarität
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2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität
Einstein-KausalitätEinstein-Kausalität Lichtkegel Lichtkegel kausale Relationen kausale Relationen Signalübertragung Signalübertragung
invarianter Abstandinvarianter Abstand: s = c : s = c 2 2 tt2 2 - - xx22 Lichtkegel Lichtkegel : s = 0: s = 0 zeitartige Abständezeitartige Abstände: s > 0: s > 0
Signale & kausale Relationen möglichSignale & kausale Relationen möglich
raumartige Abständeraumartige Abstände: s < 0: s < 0keine keine Signale, Signale, keine keine kausalen Relationenkausalen Relationen
objektive Zeitordnung innerhalb des Lichtkegelsobjektive Zeitordnung innerhalb des Lichtkegels
Spezielle Spezielle Relativitätstheorie Relativitätstheorie
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2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität
Quanten-Dynamik (Schrödinger-Gleichung, ...)Quanten-Dynamik (Schrödinger-Gleichung, ...)
ih/2ih/2 d d/dt = H /dt = H (deterministisch, unitär, reversibel)(deterministisch, unitär, reversibel)
probabilistische Deutungprobabilistische Deutung
OO (Erwartungswert (Erwartungswert Wahrscheinlichkeit) Wahrscheinlichkeit)
Messprozess (Reduktion der Wellenfunktion)Messprozess (Reduktion der Wellenfunktion)
cciiii ==kk ((inindeterministisch, deterministisch, nichtnicht-unitär, -unitär, irirreversibel)reversibel)
Quantenmechanik Quantenmechanik und Messprozessund Messprozess
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2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität
Unschärferelation Unschärferelation Definition von Objekten Definition von Objekten
pp q q ħ/2 ħ/2 klassische Objekteklassische Objekte: p : p & & qq
Ortsmessung (Teilchen-Bild)Ortsmessung (Teilchen-Bild) raumzeitliche Beschreibung: q,traumzeitliche Beschreibung: q,t
oderoder und und
Impulsmessung (Wellen-Bild) Impulsmessung (Wellen-Bild) kausale Beschreibung: p,E kausale Beschreibung: p,E
Komplementarität Komplementarität stattstatt KausalitätKausalität
Korrespondenz: QM Korrespondenz: QM klassischer Grenzfallklassischer Grenzfall
““rationale Verallgemeinerung”rationale Verallgemeinerung” der klassischen Sicht der klassischen Sicht
Bohrs Sicht Bohrs Sicht Komplementarität Komplementarität
Approx.
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2. Einstein’s Kausalität und Bohr’s Komplementarität2. Einstein’s Kausalität und Bohr’s Komplementarität
Einstein-KausalitätEinstein-Kausalität ???? QuantenkorrelationenQuantenkorrelationen
– EPR: nicht-lokale Korrelationen EPR: nicht-lokale Korrelationen – ““prästabilierte Harmonie”prästabilierte Harmonie” bei raumartigen Abständen bei raumartigen Abständen– aberaber keine Signal-Übertragungkeine Signal-Übertragung möglich möglich
– ““Komplementarität” Komplementarität” obsolet obsolet ? ? – Bohrs Antwort auf Einstein 1935 Bohrs Antwort auf Einstein 1935 unbefriedigendunbefriedigend– Komplementarität = Komplementarität = vager Begriffvager Begriff– viele viele nicht-lokale Quantenphänomene nicht-lokale Quantenphänomene
EPR, Supraleitung, Bohm-Aharanov, ...EPR, Supraleitung, Bohm-Aharanov, ... keine Korrespondenzkeine Korrespondenz zu klassischen Phänomenen zu klassischen Phänomenen
– Quantenoptik: Quantenoptik: erneutes Interessse erneutes Interessse an Bohr !an Bohr !
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Quantentheorie und Quantentheorie und KausalitätKausalität
3. 3. Welcher WegWelcher Weg-Experimente -Experimente
und ihre kausale Deutungund ihre kausale Deutung
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QuantenoptikQuantenoptik
Experimente mit einzelnen Photonen & Experimente mit einzelnen Photonen & AtomenAtomen
Doppelspalt-ExperimentDoppelspalt-Experiment Propagation als Welle, Detektion von TeilchenPropagation als Welle, Detektion von Teilchen Welle-Teilchen-Dualismus in Welle-Teilchen-Dualismus in einem einem Experiment!Experiment!
Abb.: S.P.Walborn et al., Abb.: S.P.Walborn et al., Quantum ErasureQuantum Erasure, American Scientist 91(2003), 336, American Scientist 91(2003), 336
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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QuantenoptikQuantenoptik
Experimente mit einzelnen Photonen & AtomenExperimente mit einzelnen Photonen & Atomen Strahlenteiler (Mach-Zehnder-Interferometer)Strahlenteiler (Mach-Zehnder-Interferometer) Welle-Teilchen-Dualismus in Welle-Teilchen-Dualismus in einem einem Experiment!Experiment!
Abb.: www.cip.physik.uni-muenchen.de/~milq/kap3/k31p02.html - 8. Apr. 2005Abb.: www.cip.physik.uni-muenchen.de/~milq/kap3/k31p02.html - 8. Apr. 2005
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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QuantenoptikQuantenoptik
Experimente mit einzelnen Photonen & AtomenExperimente mit einzelnen Photonen & Atomen Mach-Zehnder-Interferometer / DoppelspaltMach-Zehnder-Interferometer / Doppelspalt
& Zusatzgeräte Hohlräume, Polarisatoren, Strahlenteiler ...& Zusatzgeräte Hohlräume, Polarisatoren, Strahlenteiler ... Gleichzeitige Messung von Gleichzeitige Messung von Weg-Weg-InformationInformation & & InterferenzInterferenz
Gedankenexperiment: Gedankenexperiment: Scully, Englert & Walter: Nature 351(1991), 111-116. Scully, Englert & Walter: Nature 351(1991), 111-116.
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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QuantenoptikQuantenoptik
Experimente mit einzelnen Photonen & AtomenExperimente mit einzelnen Photonen & Atomen Mach-Zehnder-Interferometer / DoppelspaltMach-Zehnder-Interferometer / Doppelspalt
& Zusatzgeräte Hohlräume, Polarisatoren, Strahlenteiler ...& Zusatzgeräte Hohlräume, Polarisatoren, Strahlenteiler ... Gleichzeitige Messung von Gleichzeitige Messung von Weg-Weg-InformationInformation & & InterferenzInterferenz
Unscharfe Eigenschaften: Unscharfe Eigenschaften:
p p 0, 0, q q 0 0 Streifen-Sichtbarkeit V, Weg-Unterscheidbarkeit D Streifen-Sichtbarkeit V, Weg-Unterscheidbarkeit D KontroverseKontroverse:: pp q q ħ/2 ħ/2 ??? ??? Komplementarität Komplementarität
(aber: (aber: Komplementarität Komplementarität generalisiertegeneralisierte Unschärferelationen!) Unschärferelationen!)
Diskussion: S.Dürr & G.Rempe, Am:J.Phys. 68 (2000), 1021-1024 & P.Busch & P.Lahti, arXiv:quant-ph/0406132
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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Welcher-WegWelcher-Weg-Information:-Information: Präpariere Wellenfunktion Präpariere Wellenfunktion schicke sie durch schicke sie durch DoppelspaltDoppelspalt oder oder InterferometerInterferometer::
ii = = ½ ( ½ (1 1 + + 2 2 ))
Interferenz!Interferenz! markiere Wegmarkiere Weg durch durch VerschränkungVerschränkung mit mit
orthogonalen orthogonalen inneren Zuständeninneren Zuständen 1 1 ,, 2 2
mm = = ½ ( ½ (1 1 1 1 + + 2 2 2 2 ))
Weg 1 Weg 2Weg 1 Weg 2
Interferenz Interferenz verschwundenverschwunden!!
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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Welcher-WegWelcher-Weg-Information:-Information: Präpariere Wellenfunktion Präpariere Wellenfunktion schicke sie durch schicke sie durch InterferometerInterferometer::
ii = = ½ ( ½ (1 1 ++ 2 2 ))
Interferenz!Interferenz!
S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic, Molecular and Optical Physics 42 (2000), 29-70S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic, Molecular and Optical Physics 42 (2000), 29-70
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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Welcher-WegWelcher-Weg-Information-Information
markiere Wegmarkiere Weg durch durch VerschränkungVerschränkung mit mit
orthogonalen orthogonalen inneren Zuständeninneren Zuständen 1 1 ,, 2 2
mm = = ½ ( ½ (1 1 1 1 + + 2 2 2 2 ))
Weg 1 Weg 2Weg 1 Weg 2
Interferenz Interferenz
verschwindet verschwindet ! !
S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic, Molecular and Optical Physics 42 (2000), 29-70S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic, Molecular and Optical Physics 42 (2000), 29-70
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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20
„„Quanten-Radierer”Quanten-Radierer”
addiere Gerät zur addiere Gerät zur Präparation & MessungPräparation & Messung einer einer
SuperpositionSuperposition von von 1 1 undund2 2 f f = ½ [= ½ [1 1 ((cc111 1 + c + c222 2 ) +) + 2 2 ((dd111 1 + d + d222 2 )])]
Interferenz Interferenz
ist wieder da ist wieder da !!
S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic, Molecular and Optical Physics 42 (2000), 29-70S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic, Molecular and Optical Physics 42 (2000), 29-70
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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„„Quanten-Radierer”Quanten-Radierer” addiere Gerät zur addiere Gerät zur Präparation & MessungPräparation & Messung einer einer
SuperpositionSuperposition von von 1 1 undund2 2 f f = ½ [= ½ [1 1 ((cc111 1 + c + c222 2 ) +) + 2 2 ((dd111 1 + d + d222 2 ))
Interferenz Interferenz wieder da wieder da !!
„„Quanten-Radierer“ mit verzögerter Wahl: Quanten-Radierer“ mit verzögerter Wahl: verzögerte Wahl verzögerte Wahl wähle ein wähle ein SubSubensemble ensemble
der der früheren früheren Messungen!Messungen!
kein Wunder kein Wunder geschieht!geschieht! keine „keine „Rückwärts-Verursachung” nötig!Rückwärts-Verursachung” nötig!
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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22
„„Quanten-Radierer”Quanten-Radierer”
Doppelspalt & Wegmarkierung mit Polarisatoren Doppelspalt & Wegmarkierung mit Polarisatoren
S.P.Walborn et al., S.P.Walborn et al., Quantum ErasureQuantum Erasure, American Scientist 91(2003), 336, American Scientist 91(2003), 336
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
![Page 23: 1 Quantentheorie und Kausalität brigitte.falkenburg@udo.edu 1. Philosophische Kausalitätsbegriffe 2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität 3](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062417/55204d6249795902118b64dc/html5/thumbnails/23.jpg)
23
„„Quanten-Radierer”Quanten-Radierer”
Doppelspalt & Wegmarkierung mit Polarisatoren Doppelspalt & Wegmarkierung mit Polarisatoren
S.P.Walborn et al., S.P.Walborn et al., Quantum ErasureQuantum Erasure, American Scientist 91(2003), 336, American Scientist 91(2003), 336
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
![Page 24: 1 Quantentheorie und Kausalität brigitte.falkenburg@udo.edu 1. Philosophische Kausalitätsbegriffe 2. Einsteins Kausalität und Bohrs Komplementarität 3](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062417/55204d6249795902118b64dc/html5/thumbnails/24.jpg)
24
„„Quanten-Radierer“ Quanten-Radierer“ mitmit verzögerter Wahl: verzögerter Wahl:
wähle wähle SubSub-Ensembles der Teilchen-Detektionen — -Ensembles der Teilchen-Detektionen —
— — sie summieren sich zur sie summieren sich zur GesamtmessungGesamtmessung auf! auf!
GesamtmessungGesamtmessung keine keine Interferenz Interferenz Sub-Sub-Ensemble Ensemble Interferenz-Streifen Interferenz-Streifen Streifen + Streifen + Anti-Anti-Streifen = Streifen = GesamtmessungGesamtmessung
aber: aber: kontrafaktischekontrafaktische Summe !Summe ! (nach (nach BohrBohr: Summe : Summe verschiedenerverschiedener Quantenphänomene!) Quantenphänomene!)
Bohrs Komplementarität Bohrs Komplementarität rehabilitiert:rehabilitiert:
Weg-Information Weg-Information oderoder Interferenz-Streifen Interferenz-Streifen
......oder oder beide unscharfbeide unscharf: Komplementarität : Komplementarität verallgemeinertverallgemeinert
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
Kein Wunder Kein Wunder no backward causationno backward causation
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25
wähle wähle SubSub-Ensembles der Teilchen-Detektionen — -Ensembles der Teilchen-Detektionen — — — sie summieren sich zur sie summieren sich zur GesamtmessungGesamtmessung auf! auf!
GesamtmessungGesamtmessung keine keine Interferenz Interferenz Sub-Sub-Ensemble Ensemble Interferenz-Streifen Interferenz-Streifen Streifen + Streifen + Anti-Anti-Streifen = Streifen = GesamtmessungGesamtmessung
S.P.Walborn et al., S.P.Walborn et al., Quantum ErasureQuantum Erasure, , American Scientist 91(2003), 336American Scientist 91(2003), 336S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic, S.Dürr & G.Rempe, Advances in Atomic,
Molec. and Opt. Physics 42 (2000), 29-70Molec. and Opt. Physics 42 (2000), 29-70
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
„Quanten-Radierer“
mit verzögerter Wahl:
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Komplementarität & KausalitätKomplementarität & Kausalität Bohr: “rationale Verallgemeinerung” Bohr: “rationale Verallgemeinerung” der klass. der klass.
SichtSicht klassische Sicht:klassische Sicht:
raumzeitlicheraumzeitliche && kausalekausale BeschreibungBeschreibung vollständig bestimmtevollständig bestimmte Eigenschaften Eigenschaften Determinismus Determinismus !!
Komplementaritäts-Auffassung:Komplementaritäts-Auffassung: entweder entweder raumzeitlicheraumzeitliche oderoder kausalekausale Beschreibung Beschreibung raumzeitlichraumzeitlich::
Interferenz-StreifenInterferenz-Streifen oderoderWeg-InformationWeg-Informationabhängig von abhängig von Experiment & Messgeräten Experiment & Messgeräten !!
kausalkausal:: Teilchen-Detektion = irreversibler Prozess der Teilchen-Detektion = irreversibler Prozess der
Signalübertragung Signalübertragung Einstein-Kausalität Einstein-Kausalität
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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27
2 Kausalitäts-Begriffe:2 Kausalitäts-Begriffe:
(1) (1) probabilistische Kausalitätprobabilistische Kausalität der QT der QT – deterministische, unitäre Entwicklung von deterministische, unitäre Entwicklung von – probabilistische Deutung von probabilistische Deutung von 22
(2) (2) Einstein-KausalitätEinstein-Kausalität der Signalübertragung der Signalübertragung – keine Verletzungen der Einstein-Kausalität in QTkeine Verletzungen der Einstein-Kausalität in QT– keine keine Rückwärts-Kausalität Rückwärts-Kausalität nötig zur Erklärung nötig zur Erklärung
der „Qder „Quanten-Radierer“ mit verzögerter Wahluanten-Radierer“ mit verzögerter Wahl
(3) (3) Interventions-KausalitätInterventions-Kausalität des Experimentators des Experimentators – Wahl des VersuchsaufbausWahl des Versuchsaufbaus– Präparation & Messung bestimmter Quantenzustände Präparation & Messung bestimmter Quantenzustände
3. 3. Welcher-WegWelcher-Weg-Experimente und ihre kausale Deutung-Experimente und ihre kausale Deutung
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28
Quantentheorie und Quantentheorie und KausalitätKausalität
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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29
PräparationPräparation
und Messungund Messung
Experimente Experimente präparierenpräparieren Wellen und Wellen und messenmessen Teilchen. Teilchen.
Wellen werden präpariert, Wellen werden präpariert, um etwas damit zu machenum etwas damit zu machen: : Also sind sie Also sind sie realreal!!
Hackings Kriterium: “If you can spray them, they are real.”Hackings Kriterium: “If you can spray them, they are real.”
AlsoAlso: Quanten-Wellen : Quanten-Wellen gibt esgibt es wirklichwirklich..
Die Natur präpariert Die Natur präpariert vieleviele superponierte Quanten-Wellen. superponierte Quanten-Wellen.(Neutrino-Oszillationen, Kaon-Zerfall, Quark-“mixing”)(Neutrino-Oszillationen, Kaon-Zerfall, Quark-“mixing”)
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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30
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
PräparationPräparation
und Messungund Messung
Experiment mit polarisierten Photonen:Experiment mit polarisierten Photonen:
1 c 0
Laser
Gekreuzte Polarisatoren präparieren QFT-Vakuum!
Vertikaler Polarisator
Horizontaler Polarisator
kein Licht
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31
PräparationPräparation
und Messungund Messung
Experiment mit polarisierten Photonen:Experiment mit polarisierten Photonen:
c d\ e –
LaserDiagonaler Polarisator
Jeder Polarisator präpariert Zustand mit kleinerer Amplitude!
fluktuierende Teilchen- Detektionen
1
Vertikaler Polarisator
Horizontaler Polarisator
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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32
PräparationPräparation
und Messungund Messung
Teilchenbild:Teilchenbild:
Laser
2 Absorber: kein Photon kommt durch!
Absorber 1 Absorber 2
?
kein Licht
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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33
PräparationPräparation
und Messungund Messung
Teilchenbild:Teilchenbild:
LaserAbsorber 1 Absorber 2Absorber 3 einige
Photonen kommen durch
3 Absorber: einige Photonen kommen durch!
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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PräparationPräparation
und Messungund Messung
Wellenbild:Wellenbild:
c d\ e –
Laseretwas Licht kommt durch
1
Wie klassisches Licht!
Vertikaler Polarisator
Horizontaler Polarisator
Diagonaler Polarisator
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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PräparationPräparation
und Messungund Messung
Erklärung der QFT:Erklärung der QFT:
1 c d\
Laserfluktuierende Teilchen- Detektionen
Polarisatoren präparieren Feldmoden mit unscharfem NDetektor wirkt auf Superposition: fluktuierende Zählrate!
e–
e11 + e20 d11 + d20 c11 + c20 1
Horizontaler Polarisator
Vertikaler Polarisator
Diagonaler Polarisator
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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Deutung?Deutung?
RealismusRealismus
- Reale Teilchen: kausales Paradoxon- Reale Teilchen: kausales Paradoxon
(3. (3. AbsorberAbsorber scheint Photonen zu scheint Photonen zu erzeugenerzeugen))
- Reale Wellen: Feldstärke-Puzzle- Reale Wellen: Feldstärke-Puzzle
(Polarisations-Zustand (Polarisations-Zustand Feld-Amplitude)Feld-Amplitude)
- Ignoranz-Deutung der QFT ?? - Ignoranz-Deutung der QFT ??
(Ich habe meine Zweifel!)(Ich habe meine Zweifel!)
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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Deutung?Deutung?
InstrumentalismusInstrumentalismus
- nur bedingte Wahrscheinlichkeiten- nur bedingte Wahrscheinlichkeiten (die Polarisatoren ändern sie auf wohldefinierte Weise;(die Polarisatoren ändern sie auf wohldefinierte Weise;
kausale Relevanz der Präparation kausale Relevanz der Präparation Kausalität ist nur Regularität) Kausalität ist nur Regularität)
- nur die Photon-Detektionen sind real- nur die Photon-Detektionen sind real (Präparationsergebnisse (Präparationsergebnisse weniger real weniger real als Messergebnisse...? ABER: als Messergebnisse...? ABER:
Welcher Weg-EWelcher Weg-Experimente xperimente Speichern von Information Speichern von Information hinreichend!)hinreichend!)
- aber, - aber, worauf worauf wirken die Polarisatoren?wirken die Polarisatoren?(wenn nicht auf (wenn nicht auf FeldzustandFeldzustand: “a miracle occurs”....? Agnostizismus...?): “a miracle occurs”....? Agnostizismus...?)
4. Polarisierte Photonen4. Polarisierte Photonen
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Quantentheorie und Quantentheorie und KausalitätKausalität
5. Schlussfolgerungen5. Schlussfolgerungen
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Quantenoptik: Experimente Quantenoptik: Experimente Komplementarität & Welle-Teilchen-DualismusKomplementarität & Welle-Teilchen-Dualismus
– Quantenoptik im Teilchenbild (Realismus)Quantenoptik im Teilchenbild (Realismus) kausale Paradoxienkausale Paradoxien
– Regularitätsauffassung der KausalitätRegularitätsauffassung der Kausalität (Instrumentalismus)(Instrumentalismus) kausale Lückenkausale Lücken
– Komplementarität stützt Komplementarität stützt kausalen Pluralismuskausalen Pluralismus nicht nur für nicht nur für verschiedeneverschiedene TheorienTheorien (P.Weingartner) (P.Weingartner) sondern sondern fürfür ein-und-das-selbe ein-und-das-selbe ExperimentExperiment
– KausalitätKausalität ist ist anthropozentrischanthropozentrisch eindeutige Kausalitäteindeutige Kausalität ging der Physik ging der Physik verlorenverloren EntanthropomorphisierungEntanthropomorphisierung des physikalischen Wissens des physikalischen Wissens hat ihren hat ihren
Preis Preis begriffliche begriffliche UneinheitlichkeitUneinheitlichkeit
5. Schlussfolgerungen5. Schlussfolgerungen