Können Beobachter Teilchen sein?

Allgemein teilt die Quantenmechanik ein zu beobachtendes System und einen Beobachter ein. Dies wird im Allgemeinen als ein menschliches Wesen angesehen. Aber warum sollte man es darauf beschränken? Warum kein Teilchen?

Gibt es einen guten physikalischen oder philosophischen Grund dafür, dies als nicht nachhaltig abzutun?

Ich denke hier speziell an die Kopenhagener Interpretation oder an ihre moderne Inkarnation, konsistente Geschichten. Ich verstehe, dass Dekohärenz in konsistenten Geschichten die Idee des Wellenkollaps in der Kopenhagener Interpretation vollständig ersetzt.

Im Wesentlichen wird die Idee des beobachteten Systems und eines Beobachters durch eine Umgebung ergänzt, die auf den ersten Blick ganz natürlich erscheint. Die Idee der Dekohärenz stammt aus der statistischen Physik.

Ich schlage vor, dass ein Teilchen, das sich wie ein „Beobachter“ verhält, „wissen“ muss, in welchem ​​Zustand sich das beobachtete System befindet, um zu „wissen“, wie es darauf reagieren soll. Dekohärenz löst die Überlagerung von Zuständen im beobachteten System in ein Wahrscheinlichkeitsgemisch auf.

Möglicherweise verwandt: 1 , 2 ("Ein wichtiger Aspekt des Messkonzepts wurde in einigen QM-Experimenten geklärt, bei denen sich ein einzelnes Elektron als "Beobachter" als ausreichend erwiesen hat - ein bewusster "Beobachter" ist nicht erforderlich"), 3 , 4 , 5
Nur eine Frage. Ist ein Elektron in seinem eigenen Ruhesystem nicht ein potentieller Beobachter?
@Gugg, dieses Wikipedia-Zitat scheint furchtbar übertrieben zu sein. Die Forschung, auf die es sich bezieht, beweist schwache Messungen und kann so interpretiert werden, dass es die Notwendigkeit eines bewussten Beobachters widerlegt, aber es sagt nicht annähernd, dass ein einzelnes Elektron als Beobachter fungieren kann.
(Zur ursprünglichen Frage) Die formale Antwort ist nein, weil Beobachter als bewusst definiert werden. Die praktische Antwort lautet nein, da die Dekohärenz der Wellenfunktion eine Interaktion mit einem sehr großen System erfordert (und Beweise haben gezeigt, dass ein Zusammenbruch nur als ungefähre Folge dieser Interaktion auftreten könnte).
Wie wäre es damit als Alternative zur Frage: Was ist das einfachste System, das ein Beobachter sein kann? Kann ein solches System "unbewusst" sein: hat sich zum Beispiel jemand einen Quanten-Beobachter-Automaten ausgedacht, analog zu der von Bennett und anderen betrachteten endlichen Zustandsmaschine Maxwell Daemons. Oder forscht jemand an solchen Konstruktionen? Dies scheint ein wunderbares Forschungsthema zu sein, wenn es unwahrscheinlich ist, dass es nicht bereits jemand tut.
Ein "Beobachter" in der Quantenmechanik ist kein Mensch oder irgendeine Art von Intelligenz. Es ist klar als ein Prozess definiert, der eine bleibende Erinnerung hat. Als solches muss es irreversibel sein. Das ist wirklich alles, was von einer "Messung" verlangt wird. Nur Gott der Allmächtige weiß, warum es so viel Verwirrung über etwas so Triviales gibt.
@curiousone: Nun, das ist ungefähr das, was ich vorgeschlagen habe; Ich vermute jedoch, dass die „Verwirrung“ von einer möglichen Ausrichtung auf den Idealismus herrührt – der im Allgemeinen gegen die normative philosophische Grundlage der Physik seit Newtons Zeit ist, die eine materialistische Grundlage annimmt; Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob dies Newtons eigene Ansicht ist, wenn man von Newtons weniger bekannten Werken ausgeht.
Falsche Abteilung. Wir machen hier keine Philosophie, nur Messungen. Newton wusste nichts über Quantenmechanik, also ist es sinnlos, ihn um Hilfe zu bitten.
@curioysine: Tatsächlich sagt Carlos Rovelli irgendwo, dass Physiker, die sich nicht für die philosophischen Grundlagen der Physik interessiert haben, nicht dafür bekannt sind, einen großen Beitrag zur Physik geleistet zu haben. Vielleicht eine kleine Übertreibung, aber dennoch eine pointierte für interessierte Physiker. Was Newton betrifft, würde ich erwarten, dass er sich für Aristoteles Metaphysics & Physics interessiert hat, angesichts dessen, wie stark er sich gegen Fernwirkung ausgesprochen hat, und wie er sagte, aus philosophischen Gründen.

Antworten (4)

Dies hängt von der Platzierung des Heisenberg-Schnitts ab. Die Platzierung des Heisenberg-Schnitts ist willkürlich (aber bestimmte Entscheidungen würden als unterschiedliche Interpretationen der Quantenmechanik bezeichnet). Alles jenseits des Heisenberg-Schnitts (auf der dem beobachteten System gegenüberliegenden Seite des Heisenberg-Schnitts) kann als Beobachter arbeiten.

siehe physical.stackexchange.com/questions/4366/… zum Heisenberg-Schnitt, insbesondere zur Antwort von Luboa Motl

Da diese Frage wieder in den Vordergrund gerückt ist, denke ich, dass es um die Nabelschau von Leuten geht, die über die Philosophie der Quantenmechanik diskutieren.

In der Teilchenphysik werden alle experimentellen Ergebnisse, anhand derer das Standardmodell validiert wird, mit "Teilchen rein --- Teilchen raus" durchgeführt, um die Querschnitte und Zerfälle zu erhalten. Die primäre Interaktion ist der Beobachter. Sicherlich sind es nicht die Datenbanken, in denen die Wechselwirkungsmessungen gespeichert sind, noch die Physiker, die Tausende und Millionen von Wechselwirkungen sammeln, um die quantenmechanischen Wahrscheinlichkeitsverteilungen auf Querschnitte und Zerfälle zu überprüfen.

In der Wechselwirkungsregion gibt es nur Teilchen und Felder, kein menschlicher Beobachter beobachtet jedes Ereignis, während es passiert, es ist die Bewegung der einfallenden Teilchen, Protonen auf Protonen, die die Wechselwirkungen am LHC erzeugt.

Ob ein Teilchen ein Beobachter sein kann oder nicht, ist teilweise eine Frage dessen, welche Interpretation von QM betrachtet wird, und teilweise eine semantische Frage (wie wir „Beobachter“ definieren).

Der Standpunkt, den Sie in der Frage beschreiben, kommt der relationalen Quantenmechanik von Rovelli am nächsten .

Ich denke, dass man in der QM den Betrachter meist als Mensch bezeichnet, denn ein Mensch, der das Ergebnis auf dem Bildschirm des Versuchsgeräts abliest, ist doch im Grunde nichts mehr. Wenn ein Mensch ein quantenmechanisches System beobachtet, geschieht dies durch Felder und Teilchen, nicht mit seinem Verstand. Die Tatsache, dass ein Mensch in einem Stern-Gerlach-Experiment eine Drehung nach oben oder unten beobachtet, ist in der Tat die Tatsache, dass das Elektron mit einem Magnetfeld interagiert und dann durch einen Schirm geht. Wo ist der Mensch? Natürlich gibt es eine philosophische Frage: Existiert die Welt, wenn niemand sie anschaut? Ich nehme an, die Antwort könnte davon abhängen, wer die Frage beantwortet, aber natürlich glaube ich nicht, dass Menschen eine besondere Rolle im Universum spielen und natürlich nicht in den physikalischen Gesetzen. Also würde ich definitiv nein sagen, QM braucht keine Menschen.

Man kann es viel prägnanter formulieren: Eine Messung setzt Irreversibilität voraus (sonst kann es keine dauerhafte Aufzeichnung geben). Auf diese Weise kann jede Erwähnung von Menschen vermieden werden.
@CuriousOne Sie können unmöglich eine überprüfbare Theorie der Natur bilden, die sowohl nützlich ist als auch nicht implizit Menschen einbezieht, die Experimente durchführen.
Können Beobachter Teilchen sein?
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