Sind Partikel wirklich in einer Überlagerung, bevor Sie das Partikel beobachten [geschlossen]

Also, wenn ich es richtig verstanden habe, ist Schrödingers Katze ein Gedankenexperiment, das eine Katze in eine Kiste steckt, und es gibt einen Mechanismus, der die Katze mit 50%iger Wahrscheinlichkeit tötet, basierend auf einem Quantenprozess. Das Argument ist, dass sich die Katze jetzt in einer Überlagerung von tot und lebendig befinden muss. Aber ist die Katze wirklich in einer Superposition?

Das ist mein Argument gegen Superposition. Angenommen, jemand hat eine Linie gezeichnet und gesagt, sie solle gemessen werden. Wenn Sie sich die Linie ansehen, wissen Sie nicht, wie lang die Linie ist, bis Sie sie messen. Die Linie kann nicht unterschiedlich lang sein, sie hat bereits eine definierte Länge. Wenn Sie also den Spin eines Teilchens nicht kennen, bis Sie ihn gemessen haben, ist das so, als ob Sie die Länge der Linie nicht kennen, richtig? Meine Frage ist, ist ein Teilchen wirklich in einer Überlagerung, bevor wir es beobachten? Der Spin mag unbekannt sein, aber er hat immer noch einen definierten Spin, richtig?

Ich kann nicht sehen, wie Ihr zweiter Absatz zeigt, dass es keine Überlagerung gibt. Für mich gibt es keinen Hinweis auf die eine oder andere Weise.
Ich denke, die Frage, die Sie stellen, lautet: "Warum können wir in großen Systemen (wie Katzen und Herrschern) keine Quantenüberlagerung beobachten?" Diese Frage wird bereits in Schrödingers Katze und der Schwierigkeit des makroskopischen Überlagerungszustands behandelt , zusammen mit anderen, die in den Links auf der rechten Seite zu finden sind.
Wenn Sie davon ausgehen, dass ein Teilchen eine wohldefinierte Spinkomponente hat, bevor Sie es gemessen haben, dann ist das nicht mit der Quantenmechanik vereinbar. Siehe zB hier für ein einfaches Argument, das eine Überlagerung von 3 Spins beinhaltet. Hier ergibt das Ergebnis der Messung der x-Komponente von 1 und der y-Komponente von 2 anderen miteinander multipliziert immer 1, obwohl die einzelnen Ergebnisse immer unsicher sind.
Aber wenn die Ergebnisse vorbestimmt wären und daher nicht von Ihrer Wahl abhängen, welche x-Komponente des Spins gemessen werden soll, dann würden Sie durch Multiplikation aller 3 Möglichkeiten das Ergebnis der Messung des Produkts der 3 x-Komponenten der Spins erhalten. Dies sollte daher 1 sein, QM sagt jedoch voraus, dass das Ergebnis dieser Messung immer -1 sein wird.

Antworten (1)

Schrödingers Katze ist ein pathologisch fehlerhaftes Beispiel, weil ein Lebewesen ein äußerst unlösbar kompliziertes System ist – weitaus komplizierter als die Physik es jemals zu tun hat oder in absehbarer Zukunft tun wird – und außerdem müsste man eine Observable (eine Quantenmessung) definieren. das würde bestimmen, ob die Katze tot oder lebendig war. Da sich nicht einmal die Biologie auf eine strenge Definition von "lebendig" einigen kann, scheinen wir keine absehbare Hoffnung auf eine Definition zu haben, die in so etwas kodiert werden könnte.

Wir glauben im Prinzip, dass komplizierte isolierte Systeme einen sich einheitlich entwickelnden reinen Quantenzustand haben, aber die Dimensionalität einer Katze und der Welt, mit der sie interagiert, wäre erstaunlich groß. Dies ist eine ganz andere Situation als bei einfachen Ein-Teilchen-Systemen und Abfragen durch einfache Observablen wie der Messung von Spin up/down in einem Stern-Gerlach-Apparat für ein Elektron.

Einsame Teilchen mit einer Messung, die von einem einfachen hermiteschen Operator modelliert wird, haben wenig Ähnlichkeit mit der verblüffenden Komplexität von etwas wie einer Katze. Man kann wirklich nicht gegen die Gültigkeit der Quantenkonzeption der Welt argumentieren, nur weil das Quantenverhalten, das wir in einfachen Systemen sehen, nicht das Verhalten alltäglicherer, sondern weitaus komplizierterer Objekte zu modellieren scheint.

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