Kann unsere Hand durch einen Tisch gehen?

Neulich habe ich gelesen : „Es gibt eine 1 In 5.2 61 Wahrscheinlichkeit, dass sich die Moleküle in Ihrer Hand und Ihrem Tisch verfehlen und Ihre Hand hindurchgehen würde , ist es tatsächlich möglich, dass dies geschieht, indem man alles als Wellen behandelt?

Obwohl ich die Zuverlässigkeit der Quelle nicht bezweifle, können Sie dieselbe zitieren?
@ManasDogra Vielleicht ist es [das]. ( reddit.com/r/Showerthoughts/comments/fh2366/… ) Der Wortlaut scheint derselbe zu sein, aber es gibt Leute in den Kommentaren, die argumentieren, dass es die falsche Aussage ist, dass die Wahrscheinlichkeit ist, dass zwei Atome passieren gegenseitig. Oder es könnte dies sein . Und trotz der Anführungszeichen konnte ich jedoch keine Forschungsarbeiten finden
Ich schätze, der entscheidende Punkt des Autors ist, dass es kein (!) Gesetz in der Physik gibt, dass zwei massive Objekte einander durchtunneln.
Zunächst sollte darauf hingewiesen werden, dass diese Art von lächerlichen Szenarien nicht auf die Quantenmechanik beschränkt ist. Man könnte zum Beispiel sagen, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit alle auf der Erde gleichzeitig stolpern. Es besteht eine Wahrscheinlichkeit ungleich Null, dass sich thermische Energie aus dem Boden ausrichten könnte, um Sie spontan in den Weltraum zu schießen. All dies ist in der klassischen Mechanik möglich, wenn bestimmte Annahmen gegeben sind, die wir nicht testen können . Das eigentliche Problem ist hier nicht die Quantenmechanik, sondern die Wahrscheinlichkeit. Der Frequentismus beginnt auseinanderzufallen...
..., und wir müssen stattdessen auf den Bayesianismus zurückgreifen, indem wir eher von Unwissenheit als von Häufigkeit von Dingen sprechen. Wir wissen nicht, ob die Quantenmechanik überhaupt für dümmlich kleine Wahrscheinlichkeiten gilt, so viele Annahmen können bei unseren Extrapolationen scheitern.
5,2 hoch 61? Das ist eine lustige Art, 10^43 oder so zu sagen.
Es ist unwahrscheinlich, aber möglich, dass die Atome Ihrer Hand den Tisch passieren, aber noch unwahrscheinlicher ist es in diesem Fall, dass die Atome Ihrer Hand „Atome Ihrer Hand“ bleiben würden.
1 von 10^43 ist eine dumme Überschätzung. Versuchen Sie 10^(10^43).
Ich vermute, es sollte 5,2 x 10 ^ 61 (oder 5,2e61) sein, und entweder das OP oder die von ihnen zitierte Quelle haben es falsch verstanden.
Ich denke, die ursprüngliche Schätzung vernachlässigte die Tatsache, dass die Atome von etwas, das in einen Feststoff oder eine dichte Flüssigkeit eingebettet ist, exponentiell im Nanometerbereich lokalisiert sind. Eine wahre Schätzung liegt wahrscheinlich jenseits von e^(-10^7),
Gegenfrage, können Sie in ein Casino gehen und beim Roulette eine Milliarde mal Milliarde mal 26 bekommen? Theoretisch ja, aber in Wirklichkeit nie.
Es wäre interessant, dies als konstante Kraftbarriere zu modellieren, die Bereiche mit Nullpotential trennt. Die fragliche Kraft könnte proportional zum Elastizitätsmodul sein, eine Breite von fünf und ein ankommender Partikelimpuls, vergleichbar mit Ihrem durchschnittlichen Karate-Schlag. Sie können die Mathematik vermeiden und die Chancen viel höher erhöhen, wenn Sie stattdessen einen Vorschlaghammer verwenden.
Das Konzept der „praktischen Unmöglichkeit“ ist relevant. Wenn ein Ereignis so unwahrscheinlich ist, dass es unwahrscheinlich ist, dass es irgendwo im sichtbaren Universum während der Lebensdauer des Universums eintritt, dann kann es für alle praktischen Zwecke als unmöglich angesehen werden.
@AdilMohammed: Ich bin mir sehr sicher, dass es sich entweder um die Webseite handelt, die Sie gefunden haben (was die früheste Quelle ist, die Google aufruft) oder woher der Autor der Webseite sie hat (die angeblich von einem Reddit-Benutzer namens "bulletking119" stammt (aber die früheste von diesem Benutzer Die reddit-Nachricht stammt aus dem Jahr 2019 – Mai, also ist hier etwas faul.) In jedem Fall ist der Wortlaut derselbe, also ist das das Beste, was wir haben, es sei denn, der Fragesteller nennt uns die genaue Quelle.

Antworten (4)

Meiner Meinung nach ist diese Quelle sehr unzuverlässig.

Erstens verfehlt es völlig, ein richtiges Bild zu zeichnen. Der Grund dafür ist, dass, obwohl Quantentunneln möglich ist, die Wahrscheinlichkeit, dass Ihre gesamte Hand in einem Stück bleibt , aber durch den Tisch tunnelt, lächerlich viel kleiner ist als (sagen wir < 1/10 1000Mal) die Wahrscheinlichkeit, dass eine kleine Anzahl (z. B. 2) von Molekülen aus Ihrer Hand durch den Tisch tunnelt, die anderen jedoch auf der erwarteten Seite bleiben. Warum um alles in der Welt sollten wir uns also mit der Wahrscheinlichkeit befassen, dass „unsere Hand durch den Tisch geht“, wenn es bei weitem nicht das zweitwahrscheinlichste oder drittwahrscheinlichste Ergebnis ist, oder …? Ihre einfache klassische Intuition ist vollkommen in Ordnung, selbst aus quantenmechanischer Sicht, da sich der Ausdruck "Ihre Hand" sowieso nicht auf einen vollständig präzisen Satz von Teilchen bezieht, so dass es wirklich lächerlich ist, Quantentunneln einiger weniger Teilchen "in" Ihrer zu betrachten Hand.

Zweitens "verfehlen" sich Teilchen nicht, wenn Quantentunneln auftritt. Dieser Ausdruck ist sehr irreführend, weil er suggeriert, dass die Partikel wie winzige feste Objekte sind und sie „fehlen“ müssen, um „durchzugehen“. Nein überhaupt nicht. Die Wellenfunktion jedes Teilchens erstreckt sich immer über jede endliche Potentialbarriere hinaus. Wann immer Sie eine Messung durchführen, manipulieren Sie im Wesentlichen nur die Umgebung, damit die Partikel, die Sie messen, Wellenfunktionen haben, die eine einzige scharfe Spitze haben (entsprechend Ihrem Messergebnis). Diese Spitzenposition kann außerhalb des klassisch erwarteten Bereichs liegen, aber das liegt nicht daran, dass das Teilchen die Barriere passiert hat ! Es lokalisierte einfach jenseits der Barriere!

Drittens (aber ich habe es nicht überprüft) scheint es das angebliche zu sein 5 · 2 61 kommt wirklich von der Annahme, dass die beteiligten Partikel einfach winzige ungeladene Kugeln sind ... Wenn man QM verwendet, um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass Ihre Hand in einem Stück bleibt und durch den Tisch tunnelt (z. B. 2 cm Holz), geht es sicherlich weniger als eins sein 10 1000 ...
Wenn Sie eine Analogie für den letzten Absatz suchen, Tunnelbau ist eher wie Teleportation – Sie sind auf der einen Seite der Barriere und dann plötzlich auf der anderen Seite, aber Sie sind nie wirklich durch sie gereist. Die Wellenfunktion ist einfach anders zusammengebrochen.
@Barmar: Ja, obwohl ich dieses Wort nicht verwenden möchte, da das Partikel immer auf beiden Seiten war, bis es gezwungen wurde, es zu lokalisieren. Es war nie nur einseitig, was ein viel zu häufiges Missverständnis ist .
Ich erinnere mich, dass ich die Erd-/Jupiter-Schwerkraft gut verwendet habe, um die Barriere und etwas mit einem Transponder einzurichten, und fragte, ob ich es während des Transports beobachten und gegen welches Gesetz verstoßen wurde.
Hinzu kommt, dass es eine verschwindend kleine Chance gibt, dass jedes Molekül in Ihrem Körper zum Zentrum der Sonne tunnelt ... Aber es wird nicht passieren, bevor das Universum entweder implodiert oder sich selbst in Stücke reißt

Das Grundgerüst der Welt, in der wir leben, ist quantenmechanisch. In der Quantenmechanik werden die Atome-Molekül-Gitter mit Wellenfunktionen modelliert, dh Lösungen bestimmter Wellengleichungen, die die Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung angeben.

Auch in quantenmechanischen Systemen besteht die Wahrscheinlichkeit, dass, sobald die Wellenfunktion bekannt ist, eine Barriere durchtunnelt wird . Ihre Hand, die durch den Tisch geht, würde in diese Kategorie fallen.

Tunnelbau

Der Tisch und die Hand bestehen aus einer Reihenfolge von 10 23 ( Avogadro- Zahl) Atome und Moleküle. Damit Ihre Hand durch eine kohärente Wellenfunktion tunneln kann, sollte der Tisch und eine Ihre Hand beschreiben, so dass eine Wahrscheinlichkeit für Tunneln bestehen könnte. Die Anzahl der Moleküle zeigt, wie unwahrscheinlich dies sein wird, und ich schätze, so etwas wurde verwendet, um die angegebenen Zahlen zu erhalten.

Man sollte das hinzufügen, zusätzlich zu der Chance, dass die Hand durchtunnelt, gibt es all die anderen minimalen Chancen, dass etwas Schreckliches mit der Hand passiert, anstatt nur durch den Tisch zu tunneln ....
@Quantumwhisp Nun ja, wenn die Kohärenz zum Beispiel auf halbem Weg aufhört :). Glücklicherweise sind dies alles Fälle mit infinitesimaler Wahrscheinlichkeit.
@Quantumwhisp Offensichtlich ist die Anzahl der Zustände, in denen die Atome durchtunneln und auf der anderen Seite eine Hand bilden, astronomisch kleiner als die Gesamtzahl der Zustände, in denen sie durchtunneln.
Die Schlussfolgerung dieser Antwort kann so klingen, als ob die vom OP angegebene Zahl durch eine solide Berechnung abgeleitet wurde , von der Sie annehmen, dass sie dies nicht war.
@JirkaHanika Ich spreche nirgendwo von "Ton". Die Wellenfunktion ist die quantenmechanische Wellenfunktion, mit der Wahrscheinlichkeiten berechnet werden
Ich verstehe. Ich mache mir nur Sorgen, dass Sie eine "prinzipielle" Antwort geben und dann vorschlagen, dass dieselben Prinzipien verwendet wurden oder hätten verwendet werden können, um die angegebenen Zahlen zu erhalten. Wobei es wahrscheinlicher ist, dass jemand einfach die Moleküle gezählt und sich nicht mit Wellenfunktionen beschäftigt hat. Die genannten Zahlen erscheinen mir lächerlich, unverständlich, naiv hoch , wenn Wörter wie „Hand“ oder „Tisch“ ihre alltägliche Bedeutung behalten sollen.
@annav „Sound“ ist ein Adjektiv, das „basierend auf Vernunft, Sinn oder Urteil“ bedeutet.

Für mich scheint es völlig falsch zu sein. . . . . . und das liegt daran, dass Sie nicht in der Lage sind, das Ausmaß zu begreifen 1 In 5.2 61 ≈ 5 × 10 43 .

Etwa seit dem Urknall 4 × 10 17 Sekunden sind vergangen. Nun, das ist eine große Zahl, aber nirgendwo so groß wie 5 × 10 43 sondern die vorgeschlagene Halbwertszeit eines Protons 5 × 10 41 ist nicht so weit weg.

In diesem Zusammenhang könnte die Einheit Mikromort helfen, eine Risikoeinheit, die die Wahrscheinlichkeit eines plötzlichen Todes von eins zu einer Million darstellt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Können Sie sich wirklich vorstellen, wie wahrscheinlich es ist, dass Ihre Hand durch einen Tisch geht und dass dies bedeutet, dass Sie, wenn Sie das Experiment ausprobieren, möglicherweise viel länger als das Alter des Universums warten müssen, bis es stattfindet?

Die angegebene Wahrscheinlichkeit klingt für mich immer noch viel zu hoch. Selbst wenn ein einzelnes Teilchen eine großzügig geschätzte Wahrscheinlichkeit von 1/2 hat, durch den Tisch zu tunneln, würde eine naive Annahme der Unabhängigkeit eine Wahrscheinlichkeit von ungefähr liefern 2 − 10 23 , viel niedriger als die angegebene Zahl.
Was für eine furchtbar irreführende Datenvisualisierung :/ Haben sie diese Balken einfach völlig willkürlich dimensioniert? (Vergleiche die Höhe des Balkens 37.932 mit 463...)
@SteveBennett Könnte es nicht eine logarithmische Skala sein, wie es in solchen Diagrammen oft der Fall ist? Wenn das der Fall war, sollte das Verhältnis sein 1.7 : 1 .
@Magma - Selbst Ihre absichtlich naive Schätzung könnte immer noch viel zu hoch ausfallen, wenn sich herausstellt, dass diese unabhängig voneinander getunnelten Partikel keine Hand mehr bilden. Oder sogar zu niedrig: Betrachten Sie den Alpha-Zerfall. Das Zusammenbleiben könnte für bestimmte Kompositteilchen wie Heliumkerne oder menschliche Hände energetisch begünstigt sein und so kann man weder für eine Obergrenze noch für eine Untergrenze von einer Unabhängigkeit ausgehen. Aber ich stimme zu, dass das OP eine Zahl enthält, die offensichtlich viel zu hoch ist, um das völlig falsche Verständnis der Quelle von Quantentunneln zu verraten.
Matt Parker (von youtube standup maths fame) führte die wunderbare Einheit „Mankind-Century-Second“ (oder so ähnlich) ein: Wenn 10 Milliarden Menschen hundert Jahre lang jede Sekunde etwas versuchen, summiert sich das auf dazwischen 10 19 Und 10 20 Versuche, also 10 − 20 dient als schöne Wahrscheinlichkeitsgrenze für "Dinge, die jemandem tatsächlich passiert sein könnten".

Ich denke, der Punkt, auf den es ankommt, wenn es überhaupt einen gibt, ist, dass Sie zumindest im Prinzip die Wahrscheinlichkeit berechnen können, dass sich jedes Atom im Hand- / Tischsystem genau im selben Moment in genau die richtige Richtung und Entfernung bewegt, um dies zu ermöglichen die Hand durch den Tisch gleiten, ohne dass ihre Wellenfunktionen übereinander stolpern.

Bedenken Sie nun, dass das Alter des Universums etwa 4,36 x 10^17 Sekunden beträgt und vergleichen Sie dies mit der angegebenen Wahrscheinlichkeit.

Kann unsere Hand durch einen Tisch gehen?
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