Zufall

[Black-Jack-ME-]

seht auch matrix nochmal an...der merowinger erzählt was nettes über kausalität...das warum ...das wieso...

welcher teil?

ach wenn ich's jetzt nicht so eilig hätte in die schule zu gehn, würd ich das jetzt sofort lesen weil die einleitung interessant klingt ich freu mich schon auf's nach Hause kommen thx auf jeden fall für die antwort, ist eigentlich gut das sie ausführlich ist, blos keine schuldgefühle 8)

Ich versteh's nicht ganz, obwohl du es gut und einfach erklät hast! Unlogisch finde ich das mit dem quantum, das nicht weiß wo es ist, wenn es seine geschwindigkeit kennt. Man kann ja nicht aus der Sicht eines quantums schreiben, schließlich wissen wir doch nur was wir (nicht) wissen, nicht was das quantum weiß...

unser physikprof. sagte uns auch, man kann nur herausfinden wo es ist, dafür kann man nichtmehr erroieren, wie schnell es ist, oder umgekehrt. beides geht nicht... ja das ist klar, doch was hat das jetzt mit zufall zu tun?

 

[Aphorismus]

Die Begründung hat etwas mit Zufall zu tun. Die Frage ist nämlich: Wieso können wir beim Quant nur den Ort oder die Geschwindigkeit kennen, aber nicht beides? Eine mögliche Antwort: Quanten können nur eine Information tragen, das heißt: Wenn wir wissen wollen wie schnell ein Quant sich bewegt, dann müssen wir die Geschwindigkeit messen. Wenn wir die Geschwindigkeit messen, dann verlangen wir dem Quant eine Information ab. Das Quant hat aber nur eine Information. Das heißt, dass es, nachdem wir die Geschwindigkeit gemessen haben, keine Information darüber tragen kann, wo es mal landet. Deswegen auch der Vergleich mit dem Hippie - ein Quant besteht zu jedem Zeitpunkt nur aus einer einzigen Information - wenn du diese Information abrufst ist garantiert, dass jedes weitere Verhalten des Quants, das nicht in Bezug zu der vorgenommenen Messung steht, rein zufällig sein muss, da nicht einmal das Quant selbst mehr über die Möglichkeit verfügt zu kontrollieren welchen Weg es geht. Dafür fehlen ihm die Kapazitäten, die wir ihm durch unsere Messung der Geschwindigkeit abverlangt haben.

Man muss auch gar nicht so schreiben, als on das Quant Dinge weiß, das erleichtert nur manchmal sich abstrakte Sachverhalte anschaulicher vorstellen zu können.

Man könnte das aber auch so formulieren:

Ein Quant ist eine Informationseinheit, die nicht weiter teilbar ist. Zum Beispiel gibt es das komplementäre Paar Ja - Nein. Etwas kann nicht in demselben Sinne gleichzeitig Ja und Nein sein. So ist das bei dem Quant auch. Mit einer Erweiterung: Das Quant ist weder Ja noch Nein, bevor wir ihm in Form einer Messung eine Frage stellen. Wir messen die Geschwindigkeit und fragen (von einer guten Berechnung ausgehend): Bist du so-und-so schnell? Dann sagt uns das Quant über die Messergebnisse unserer Gerätschaften und den Versuchsaufbau entweder Ja oder Nein.

Jetztmuss man sich erinnern - ein Quant kann immer nur eine Information tragen!

Nehmen wir jetzt an, dass wir die Geschwindigkeit richtig erraten haben, das Quant signalisiert über die Messergebnisse unserer Geräte, dass es sich tatsächlich ziemlich genau mit der geschätzten Geschwindigkeit bewegt. In diesem Falle hat das Quant uns eine Information geliefert.

Das Quant vor der Frage hatte keine Information getragen, aber potentiell die Möglichkeit sich entweder so oder so zu verhalten, wenn man es misst.

Das Quant nach der Messung hat eine Information übermittelt und ist nun nicht mehr Träger von Information. Bei unseren Versuchen passiert dies im Flug. Wir messen die Geschwindigkeit und das Quant taucht hinten auf dem Schirm, auf den es am Ende nach der Messung trifft an vollkommen zufälligen Plätzen auf. Sobald wir aufhören zu messen kommen Muster.

Und dieser Zufall ist nunmal "echt", weil wir dank der Quantenphysik wissen, dass die kleinsten Teilchen, aus denen die Welt besteht, die Quanten, selbst nicht in der Lage sind, mehr als eine Information zu tragen. Ruft man diese Information ab, sind sie nur noch leere Hüllen, die sich absolut zufällig verhalten.

Dies ist die Unterscheidung zwischen objektivem und subjektivem Zufall, wie sie unter anderem von Werner Heisenberg in "Quantentheorie und Philosophie" oder Prof. Dr. Anton Zeilinger in "Einsteins Schleier - Die neue Welt der Quantenphysik" vertreten wird. Das sind beides Bücher, die man auch als Laie - zur Not mit nem Fremdwörterduden - gut verstehen kann.

 

[the_midget]

Dies ist die Unterscheidung zwischen objektivem und subjektivem Zufall, wie sie unter anderem von Werner Heisenberg in "Quantentheorie und Philosophie" oder Prof. Dr. Anton Zeilinger in "Einsteins Schleier - Die neue Welt der Quantenphysik" vertreten wird.

Ähmm würdest du diese Unterscheidung nochmal erklären, bitte?

 

[Aphorismus]

Hab ich doch gerade.... :gruebel:

Okay, nochmal:

Subjektiver Zufall - Es gibt Gründe für ein Ereignis, die sich aber zu großen Teilen oder ganz unserer Kenntnis entziehen

Objektiver Zufall - Es gibt für den exakten Ablauf eines Ereignisses keinen Grund, weil die Natur selbst in diesem Punkt nicht festgelegt ist

Der zweite Fall, objektiver Zufall, tritt im Grunde nur in der Quantenphysik auf. Ein Quant ist die kleinste Einheit von Materie. Eine nähere Beschreibung ist problematisch, da sich zum Beispiel Photonen, also Licht-Quanten sowohl wie Wellen als auch wie Teilchen verhalten, je nachdem was man misst. Aus dieser und anderer Tatsachen konnte man ableiten, dass Quanten auch als Informationsträger einer Information aufgefasst werden können. Ein Quant, das nicht gemessen wird, hat keine Art von Information über die wir vernünftige Aussagen machen können. Dies wurde u.a. von Schrödingers Gedankenexperiment mit der Katze, das ja inzwischen ziemlich populär ist, gezeigt und auch mathematisch bewiesen, wofür er den Nobelpreis bekam. Wenn wir bei einem solchen nicht festgelegten Quant eine Messung vornehmen, dann verlangen wir ihm unweigerlich eine Information ab. Da Quanten nur eine Information - zum Beispiel ihren Ort - speichern können, ist die jeweils komplementäre Eigenschaft (im Fall des Quants sind Ort und Geschwindigkeit komplementär) nicht festgelegt. Sprich: Wenn wir wissen wie schnell sich das Quant bewegt, dann kann nicht festgelegt sein, wo das Quant am Ende landet weil der Ort in keiner Form durch das Quant festgelegt sein kann. Die geht unter anderem auf Grund der Heisenbergschen Unschärferelation nicht, die auf einen anderen Nobelpreisträger, nämlich Werner Heisenberg, zurückgeht.

 

[the_midget]

Hab ich doch gerade.... :gruebel:

Okay, nochmal:

Subjektiver Zufall - Es gibt Gründe für ein Ereignis, die sich aber zu großen Teilen oder ganz unserer Kenntnis entziehen

Objektiver Zufall - Es gibt für den exakten Ablauf eines Ereignisses keinen Grund, weil die Natur selbst in diesem Punkt nicht festgelegt ist

Der zweite Fall, objektiver Zufall, tritt im Grunde nur in der Quantenphysik auf.

Na ja, wenn sich die Gründe für ein Ereignis unserer Kenntnis entziehen, kann es ja trotzdem sein, daß es sich um einen objektiven Zufall handelt. Allerdings können wir das nicht wissen.

Ansonsten vielen Dank für die schönen Erklärungen.

gruß

midget

 

[morgenroth]

@Aphorismus: dieses schwierige Thema hast du echt klasse und plastisch beschrieben - ich verstehe z.Mind. mehr als vorher.
Was aber immer noch nicht verstehe ist folgendes:
Die Quanten bewegen sich doch durch Raum undZeit. Ist es vielleicht möglich, dass sie diese Informationen doch tragen und der Mensch sie mit seinen bisherigen Methoden nur nicht messen kann?

 

[Aphorismus]

@ the_midget:

Da hast du natürlich irgendwo recht. Die Frage ist dann aber auch, ob objektive Zufälle auch makroskopische Systeme betreffen können. Prinzipiell spricht da aber wohl nichts gegen. Und: bittebitte

@ morgenroth:

Die Quanten bewegen sich doch durch Raum undZeit. Ist es vielleicht möglich, dass sie diese Informationen doch tragen und der Mensch sie mit seinen bisherigen Methoden nur nicht messen kann?

Gute Frage! Das ist genau Einsteins Überlegung, der sich ja auch gegen diese "Nicht-Lokalität" gewand hat. Aber nach 50 Jahren Versuchen zu dieser Debatte, die ursprünglich hauptsächlich zwischen Niels Bohr und Albert Einstein geführt wurde sind sich die allermeisten Physiker darüber einig, dass Einsteins Idee "versteckter Variablen" nicht sinnvoll ist und Niels Bohrs Beschreibungen sehr viel zutreffender sind. Das Problem mit den versteckten Variablen ist eben gerade, dass - damit sie funktionieren - sie per definitionem von uns nicht erkannt werden können und wir mit ihnen deshalb nichts beweisen können.

Zu diesem Thema gibt es auch diverse sehr gute Versuche, die nahezu ausnahmslos gegen die Existenz von "versteckten Variablen" sprechen. Aber um ehrlich zu sein bin ich was diese Versuche selbst angeht nicht besonders bewandert, da müsstest du mal googlen. Stichworte: versteckte Variable vs. Nicht-Lokalität oder auch Bohr Einstein Debatte

 

[Black-Jack-ME-]

Objektiver Zufall - Es gibt für den exakten Ablauf eines Ereignisses keinen Grund, weil die Natur selbst in diesem Punkt nicht festgelegt ist

Damit kann ich mich absolut nicht anfreunden ^^

 

[Booth]

Ein kurzer Hinweis:

Ich schätze, daß das Prinzip des Zufalls zwei Interpretationen beinhaltet, wie auch schon dem ersten Satz der Definition von Wikipedia zu entnehmen ist:

Man spricht von Zufall, wenn ein Ereignis nicht notwendig oder nicht beabsichtigt auftritt.

Die Notwendigkeit bezieht sich mehr auf das zwangsläufige Eintreten des Ereignisses auf Grund naturwissenschaftlicher Ursachen. Zufall im naturwissenschaftlichen Sinne ist also, wenn die Gesetze es auch zulassen, daß die Wirkung sich anders bemerkbar hätte machen können, als beobachtet wird. Oder eben im Bereich der Quantenmechanik eventuell gar keine Ursache mehr vorhanden ist.

Die Absicht zielt mehr auf eine bewusstseinssteuernde Entität, also irgendetwas, was WOLLTE, daß dieses Ereignis bzw diese Wirkung eintritt.

Viele religiös verwurzelte Menschen nehmen automatisch die zweite Interpretation als Diskussionsgerundlage an, da es für sie ohne Zweifel klar ist, daß "hinter allem" ein steuerndes Bewusstsein steht.

gruß
Booth

 

[antimagnet]

ist das wetter demnach zufall?

 

[Black-Jack-ME-]

ist das wetter demnach zufall?

*rofl*

 

[Aphorismus]

Objektiver Zufall - Es gibt für den exakten Ablauf eines Ereignisses keinen Grund, weil die Natur selbst in diesem Punkt nicht festgelegt ist

Damit kann ich mich absolut nicht anfreunden ^^

Musst du ja auch nicht. Beschäftige dich einfach nicht mit Quantenphysik und schon hast du damit keine Probleme!

 

[antimagnet]

schon etwas länger gehe ich mit ein paar textfragmenten schwanger, die ich eigentlich mal noch in eine stringentere form bringen wollte. da das aber irgendwie nix wird, post ichs jetzt einfach mal so halbstrukturiert, wies im moment ist:


um zu verstehen, was quanten sind, muss man zunächst mal den unterschied zwischen stetig und diskret verstehen. stetig und diskret, das ist m.e. wie analog und digital. stell dir einen analogen lautstärkeregler vor (also einen drehknopf) und einen digitalen. der analoge regler lässt sich stufenlos bewegen, d.h. zwischen zwei lautstärkestufen gibt es immer noch eine zwischenstufe in der mitte. digital (bzw. diskret) ist das nicht der fall. da ist nach der x-ten nachkommastelle schluss. ein computer kann ja nicht ewig lange zahlen berücksichtigen. dort gibt es also sprünge zwischen zwei lautstärkestufen.

kommen wir zurück zum analogen regler. dort habe ich behauptet, der sei stetig und es lässt sich immer eine zwischenstufe einstellen. immer? nein, natürlich nicht immer. beträgt der abstand zwischen der einen stufe und der anderen stufe nur ein quant, so gibt es dazwischen nix. hier wird die analoge, stetige welt digital bzw. diskret. den abstand zwischen den quanten nennt man quantensprung.

wenn man nun ein objekt immer näher mit der lupe betrachtet, so sehen wir irgendwann moleküle, noch näher atome, dann die teilchen aus denen die atome bestehen usw. wenn wir beim quant angelangt sind, ist schluss. ende gelände, tiefer geht's nicht. teilchen bewegen sich, und quanten sollten sich dann auch bewegen. zwischen zwei quanten gibts aber nix, wo die sich langbewegen könnten. entweder ein quant ist an seinem ort oder "dazwischen" bzw. "unterwegs". wenn es unterwegs ist, wissen wir nicht, wo es ist, können aber die bewegung, die geschwindigkeit, feststellen. erwischen wir ein quant an einem fixen ort, so steht es da still und unbeweglich.

man könnte auch eine bewegung unter einer stärkeren (zeit)lupe beobachten. wir machen immer mehr fotos pro zeiteinheit und kommen auch hier bei den quanten zum ende der bewegung. auf den fotos sehen wir keine einzige bewegung, da sind alles stillstandsaufnahmen. wie aber kann es bewegung geben, wenn zu jedem moment stillstand herrscht?

eine lösung wäre, dass bewegung zwischen diesen momenten stattfindet. da wo wir nicht hinkucken können, nicht weil unsre messinstrumente keine groß genuge auflösung hinbekämen, sondern weil zwischen den momenten nichts ist, was wir örtlich festhalten können. auf quantenebene gibt es nur bewegung ohne ort bzw. orte ohne bewegung. entweder wir sehen den ort eines quants oder wir sehen die geschwindigkeit, beides gleichzeitig geht nicht...

 

[Ellinaelea]

wenn wir beim quant angelangt sind, ist schluss. ende gelände, tiefer geht's nicht.

Darauf würd ich nicht wetten. Lange hiess es, das Atom wär das kleinste Teilchen. Zurzeit sinds halt die Quanten. Ich für meinen Teil bin mir sicher, dass es auch in die Richtung endlos weiter geht. Ich würde nur nicht behaupten, dass wir uns dann noch im eigenen, messbaren physikalischen Raum befinden. Aber nur weil wir es nicht messen oder sehen können, bedeutet das nicht, dass es deswegen nicht da ist :-)

 

[antimagnet]

ich dachte, das sei eher mathematisch/logisch als empirisch begründet.

außerdem glaube ich auch, dass "raum" auf quantenebene (bzw. erst recht auf der hypothetischen subquantenebene) gar nicht als raum existiert. aphorismus hatte ja auch schon geschrieben, dass raum und zeit in bezug auf quanten falsche vorstellungen vermitteln und gar nicht die richtigen begriffe sind, um das sinnvoll zu beschreiben...

 

[Aphorismus]

@ Ellinaella:

Darauf würd ich nicht wetten. Lange hiess es, das Atom wär das kleinste Teilchen. Zurzeit sinds halt die Quanten. Ich für meinen Teil bin mir sicher, dass es auch in die Richtung endlos weiter geht. Ich würde nur nicht behaupten, dass wir uns dann noch im eigenen, messbaren physikalischen Raum befinden. Aber nur weil wir es nicht messen oder sehen können, bedeutet das nicht, dass es deswegen nicht da ist

In der Physik stehen wir vor einer komischen Situation:

Wir gucken immer genauer, und umso genauer wir gucken umso weniger sehen wir. Quanten sind übrigens schon nicht mehr, so weit weg von normalem Alltag sind wir hier, sie können nur als etwas beschrieben werden.

Und da treffen teilweise vollkommen widersprüchliche Konzepte simultan zu.

Licht kann als Welle beschrieben werden,weil es sich wie eine Welle verhält. Licht kann aber auch als Teilchen beschrieben werden, weil es sich wie Teilchen verhält.

Wie es sich letztendlich im Einzelfall verhält hängt davon ab, wie wir nachgucken. Gucken wir nach Wellen, finden wir Wellen. Gucken wir nach Teilchen, finden wir Teilchen.

Diese Quanten sind also keine "Dinger" mehr, wie Atome. Sie sind... äh... können beschrieben werden als kleinst mögliche Informationseinheiten (bits) oder kleinst mögliche Anschauungsform von Materie.

Alles unterhalb von Quanten kann man sich nicht mehr ansehen, weil ein Quant das gleiche ist wie eine Information. Weniger als ein Quant hieße: weniger als eine Information. Weniger als eine Information ist keine Information - und etwas, über das wir keine Information haben existiert für uns auf keine vernünftige Weise, da wir über etwas, das keine Information trägt auch nichts erfahren können.

Deswegen kann es unterhalb der Quantenebene nichts geben, was irgendwie für irgendwen relevant sein könnte.

Die kleinste Einheit für Energie ist das Plancksche Wirkungsquantum. Unterhalb davon ist... Chaos, Zufall, der Raum in dem du dich selbst metaprogrammierst, Gott - such dir eine dir passende Metapher oder Phliosophie aus.

Aber als jemand der sich selbst durch Denken gesund machen kann weißt du doch eigentlich, was ich meine, oder? Das ist nur die physikalisch-wissenschaftliche Metapher für solche Phänomene - du bist halt gut auf der Ebene unterhalb des Planckschen Wikungsquantums!

 

[Black-Jack-ME-]

Atom heißt doch "kleinstes Teil" oder? Kleiner als das kleinste Teil ginge ja eigentlich auch nicht oder? Aber egal, lassen wa das ;D das is mir nur grade so in den Kopf gesprungen als ich deine Nachricht gelesen hab...

Leider kann ich da nichtmehr mitplaudern weil ich mit Quantenphysik nix am Hut hab...

 

[agentP]

Atom heißt doch "kleinstes Teil" oder?

Atom kommt aus dem altgriechischen und heisst "unteilbar", daß das so nicht stimmt wussten die alten Griechen noch nicht.

 

[Malakim]

Atom heißt doch "kleinstes Teil" oder? Kleiner als das kleinste Teil ginge ja eigentlich auch nicht oder?

Der Begriff Atom ist recht alt (altes Griechenland) und passt eigentlich tatsächlich nicht genau auf das "Atom" das wir damit bezeichnen.

 

[Ismael]

das elektron was um ein atom kreist ist noch kleiner als ein atom...