Neil deGrasse Tyson sagt, dass Elektronen zwischen Energieniveaus „teleportieren“?

Tyson behauptet, dass ein Elektron aus einem Orbital verschwindet und in einem anderen erscheint, und behauptet, dass dies so sei, als würde man vom zweiten Stock eines Gebäudes in den vierten Stock gehen, ohne dazwischen zu existieren. Das passiert eigentlich nicht. Was stattdessen passiert, ist, dass jedem möglichen Zustand des Systems eine kontinuierliche Amplitude zugeordnet ist. Bei einem Übergang von Zustand 1 zu Zustand 2 nimmt die Amplitude von Zustand 1 über die Zeit kontinuierlich ab, während die von Zustand 2 kontinuierlich zunimmt. Diese Zustände überlappen sich im Raum, und daher gibt es kein mysteriöses magisches Mysterium über ein Elektron, das von einem Ort zum anderen springt oder so etwas. Es gibt nur eine kontinuierliche Entwicklung kontinuierlicher Amplituden des diskreten Satzes von Zuständen, in denen das Elektron bei der Messung gefunden werden kann.

Die Verwirrung in Bezug auf diese Art von Problem ist das Ergebnis des Chaos, das normalerweise bei der Diskussion darüber angerichtet wird, wie die Quantenmechanik zu verstehen ist, wenn es um Messungen geht. Die Standardgeschichte besagt, dass der Zustand eines Quantensystems in eines der möglichen Messergebnisse springt oder zusammenbricht, aber das ist falsch. Eine genauere Beschreibung geht so. Eine Messung muss Informationen schaffen, die frei kopierbar sind, damit sie dort, wo sie vorher nur in einem System vorhanden war, neuerdings in vielen vorhanden sind. Es ist nicht unbedingt wahr, dass das ursprünglich gemessene System seinen Zustand kopiert hat. Der Status kann stattdessen gelöscht werden, er kann auf einen Standardstatus zurückgesetzt werden. Aber das Messergebnis selbst muss kopiert werden können, sonst kann man nicht darüber diskutieren, denn um davon zu wissen, muss man es in sein Gehirn kopieren.

http://arxiv.org/abs/1212.3245 .

Selbst dieses Papier ist nicht so klar, wie es sein sollte. Der Autor sollte darauf hinweisen, dass der Zustand tatsächlich nicht springt oder zusammenbricht, sondern sich nur gemäß den entsprechenden Bewegungsgleichungen entwickelt. Der Beobachter befindet sich nach der Messung oft in mehreren Zuständen, kann aber keinen anderen als den, in dem er sich befindet, erleben, da der Kopiervorgang eine Interferenz zwischen den verschiedenen Versionen des Messergebnisses verhindert.

Siehe auch

http://arxiv.org/abs/quant-ph/0104033 .

Ihre Fragen erinnern mich an den Film "a ernste Männer" der Coen-Brüder (Sie sollten ihn sich ansehen, unabhängig davon, ob die Hauptfigur ein College-Physikprofessor ist). Wie einige der Kommentare sagten, ist es eine zu starke Vereinfachung oder ein viel komplexeres Phänomen. Der einzige Weg, eine Vorstellung davon zu bekommen, was passiert, ist, die Gleichungen der Quantenmechanik zu verstehen. Aber selbst wenn Sie das tun, bleibt immer noch das Problem, zu interpretieren, was sie wirklich bedeuten. Und darüber sind sich nicht alle Physiker einig. Das ist ein Studienfach in Grundlagen oder Philosophie der Physik. Noch immer herrscht in der Physikergemeinde keine Einigkeit darüber, wie die Bedeutung der Gleichungen der Quantenmechanik zu interpretieren ist. Geschweige denn, wie man sie der breiten Öffentlichkeit erklärt!