Ok, wenn man bedenkt, dass ich nur ein kurzes Verständnis der Quantenmechanik habe (keine formale Ausbildung, nur durch das Lesen von Konzepten in Büchern), also könnte ich hier weit weg sein, habe ich eine Frage zu Wahrscheinlichkeitswellenfunktionen und Lichtwellen.
Nach meinem Verständnis hat jedes Materieteilchen eine Wahrscheinlichkeitswelle, die das gesamte Universum erfüllt, das heißt, der einzige Grund, warum ein Teilchen in meinem Fingernagel in meinem Fingernagel ist, ist, weil dort die höchste Wahrscheinlichkeit dafür besteht (mit der Chance, dass es ist überall sonst im Universum ist unendlich klein), also ist meine Frage, was eine Lichtwelle ist? Auch nach meinem Verständnis ist eine Lichtwelle einfach eine Wahrscheinlichkeitswelle für den Ort eines Photons, und erst bei der Beobachtung kollabiert diese Welle und das Photon „nimmt“ eine bestimmte Position im Raum ein, also wenn ich ein Materieteilchen vergleiche Wie kommt es zu einem Energieteilchen (in diesem Fall einem Photon), wie kommt es, dass das Materieteilchen eine Wahrscheinlichkeitswelle hat, die das gesamte Universum erfüllt? und das Photon nur eine kleine definierte Welle hat, die im Raum quasi eine Gerade ausmacht? Ist die Lichtwelle nur ein Bereich (gerade Linie?) des Weltraums, in dem die Wahrscheinlichkeit um Größenordnungen höher ist als überall sonst und die Wahrscheinlichkeitswelle des Photons immer noch den Rest des Universums durchdringt, oder ist es der Ort des Photonsdefinitiv irgendwo in dem von der Lichtwelle definierten Raumbereich?
Könnte zum Beispiel ein Photon, das Teil eines Laserstrahls ist, jemals mit einem Photon eines Laserstrahls interagieren, der parallel zum ersten Strahl wandert? (Abgesehen von anderen physikalischen Theorien, die dazu führen könnten, dass die beiden Strahlen auf andere Weise konvergieren, möchte ich beim Thema Schrödinger-Wahrscheinlichkeitswellen bleiben.)
Ich könnte hier durchaus Konzepte falsch verstehen / vermischen, das könnte der Grund für meine Verwirrung sein, wenn ja, kläre mich bitte auf!
Gehen wir es Schritt für Schritt an:
Nach meinem Verständnis hat jedes Materieteilchen eine Wahrscheinlichkeitswelle, die das gesamte Universum erfüllt, das heißt, der einzige Grund, warum ein Teilchen in meinem Fingernagel in meinem Fingernagel ist, ist, weil dort die höchste Wahrscheinlichkeit dafür besteht (mit der Chance, dass es ist woanders im Universum unendlich klein ist),
WAHR
Meine Frage ist also, was ist eine Lichtwelle? Auch nach meinem Verständnis ist eine Lichtwelle einfach eine Wahrscheinlichkeitswelle für den Ort eines Photons, und erst bei der Beobachtung kollabiert diese Welle und das Photon "nimmt" eine bestimmte Position im Raum ein.
Eine Lichtwelle ist auch ein Teilchen, das Photon genannt wird. Je nach Beobachtung kann es seine Teilchennatur oder seine Wellennatur aufweisen.
Wenn ich also ein Materieteilchen mit einem Energieteilchen (in diesem Fall einem Photon) vergleiche,
ein Photon ist auch ein Teilchen, nicht anders als andere Teilchen
Wie kommt es, dass das Materieteilchen eine Wahrscheinlichkeitswelle hat, die das gesamte Universum ausfüllt, und das Photon nur eine kleine definierte Welle hat, die praktisch eine gerade Linie im Raum bildet?
Ein Photon verhält sich je nach Experiment wie jedes andere Teilchen: Es zeigt entweder seine Wellennatur oder seine Teilchennatur, je nach Beobachtung: durch zwei Schlitze zeigt es Interferenz, also Welleneigenschaften, absorbiert in einem Atom, Teilchen. Sowohl Teilchen als auch Photonen verhalten sich gleich.
Ist die Lichtwelle nur ein Bereich (gerade Linie?) des Weltraums, in dem die Wahrscheinlichkeit um Größenordnungen höher ist als überall sonst und die Wahrscheinlichkeitswelle des Photons immer noch den Rest des Universums durchdringt,
ein Volumen , und zwar ein sehr kleines, wie alle Teilchen
oder ist der Standort des Photons DEFINITIV irgendwo in dem Raumbereich, der durch die Lichtwelle definiert wird?
In der Quantenmechanik gibt es keine Eindeutigkeit. Erst nach dem Versuch sind die Werte bekannt. Für einzelne Teilchen, Photonen oder nicht, können nur Wahrscheinlichkeiten berechnet werden.
Könnte zum Beispiel ein Photon, das Teil eines Laserstrahls ist, jemals mit einem Photon eines Laserstrahls interagieren, der parallel zum ersten Strahl wandert?
Hier dringen wir tiefer in die Quantentheorie ein, in die sogenannte „zweite Quantisierung“. Ja, zwei Photonen, die in ihren Wahrscheinlichkeitspfaden parallel zueinander sind, können mit winzig kleinen Wahrscheinlichkeiten interagieren, indem sie Energiequanten untereinander austauschen, diese werden von virtuellen Teilchen getragen, die das gesamte Spektrum abdecken, das durch Quantenzahlerhaltungen zulässig ist.
Abschweifen zu Lasern: Laser sind eine andere Geschichte und das Ergebnis der Möglichkeit, dass die Atomphysik kohärente Wellen von Photonen ermöglicht. Kohärent bedeutet „im Gleichschritt“ in Zeit und Raum. Atomphysik, weil die Übergänge zwischen Energiezuständen in Atomen mit Photonenaustausch und Wechselwirkungen geschehen, und man kann leicht einen kohärenten Strahl von Photonen erzeugen, die alle in Phase zueinander sind, wie es beim Laserstrahl der Fall ist.
Ein Weg für einen Laien, die Möglichkeiten der Auswirkungen von Kohärenz zu verstehen, ist das berühmte "Soldaten, die eine Brücke überqueren". Brücken waren in alten Zeiten vor allem deshalb stabil, weil die Bögen sie statisch hielten. Der Verbindungsmörtel hatte keine große strukturelle Festigkeit. Soldaten mussten beim Überqueren einer Brücke den Schritt brechen, da sonst das Schlagen von Stiefeln in Phase die Brücke zerstören konnte, indem sie kohärent große Kräfte aufbaute, die der Bogen nicht halten konnte.
Maschinenmessias
Ron Maimon
anna v