Ich lerne die Grundlagen der Quantenphysik und habe gelesen, dass alle Objekte eine Wellenfunktion haben, aber der einzige Grund, warum sich nichts in der Makrowelt überlagert, ist, dass sie ständig mit der Umgebung interagieren, die wie ein Beobachter fungiert. Die Wellenfunktion befindet sich also in einem ständigen Kollapszustand.
Wenn das der Fall ist, was ist dann mit einem Stein im Vakuum? Da es im Weltraum keine Umgebung gibt, gibt es keinen Beobachter. Würde sich also ein Asteroid überlagern und dann einen Zusammenbruch der Wellenfunktion erfahren, wenn wir ihn durch ein Teleskop sehen?
Sorry, wenn das eine dumme Frage ist.
Es ist keine dumme Frage. Unser begrenztes Verständnis der Quantenwelt hat zu vielen solcher Fragen geführt, einige mit überraschenden Antworten!
Zu Ihrer Frage und um einen weiteren hier angesprochenen Punkt anzusprechen: Das Vakuum ist leider keine einfache Leere. Es ist tatsächlich unglaublich kompliziert mit (manchmal virtuellen) Partikeln, die die ganze Zeit in die Existenz ein- und ausgehen. Die Quantenfeldtheorie befasst sich damit, und wenn Sie sich damit beschäftigen wollen, versuchen Sie es mit dem Buch von Peskin & Schroeder.
Sie brauchen keinen Beobachter, damit Phänomene auftreten, und ein Asteroid im leeren Raum wird sich nicht mit einem anderen überlagern (vorausgesetzt, es gäbe tatsächlich 2). Die Quantenfeldtheorie ist immer noch eine sich entwickelnde Theorie, die leider unvollständig ist, aber in diesem Bereich (QED und QCD) ist sie ziemlich gut entwickelt, und genügend Ergebnisse von CERN, Fermilab und anderen Experimenten haben eine erhebliche Verbesserung des Verständnisses des Standardmodells gezeigt. die Wechselwirkungen gewöhnlicher Materie beschreibt.
Genauer gesagt interagiert jedes Teilchen im Asteroiden mit anderen Teilchen im selben Asteroiden. Sie können Quantentheorien aufgrund der unglaublichen Anzahl von emergenten Eigenschaften, die aus Ansammlungen von Teilchen stammen, nicht korrekt auf Makroobjekte erweitern. Außerdem gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass sich eine Ansammlung von Partikeln wie eine einzige große Version ihrer Bestandteile verhält. Die Physik der kondensierten Materie ist ein Gebiet, das sich mit vielen dieser neuen Eigenschaften befasst. Phononen sind ein großartiges Beispiel für aufstrebende Physik, die auf der fundamentalen Ebene nicht existiert. Schroeder hat ein erstaunliches Buch über Thermodynamik.
Ich hoffe, dies hilft bei der Beantwortung Ihrer Frage und gibt Ihnen einige Denkanstöße.
Auf einen Felsen im Weltraum treffen immer noch Photonen aus verschiedenen Quellen ein, sodass er immer noch mit seiner Umgebung interagiert, wodurch eine makroskopische Überlagerung verhindert wird.
Wenn Sie die Photonenquellen eliminieren (dh angenommen, der Stein wäre in einem leeren Universum und bei Nulltemperatur), dann können Sie den Stein nicht mehr sehen, also gibt es auch dort kein Problem.
Beobachtung, Messung und Interaktion bringen die Wellenfunktion nicht zum Kollabieren. In der Quantenmechanik kann ein System in verschiedenen Versionen vorliegen. Beispielsweise kann sich ein Asteroid an zwei (oder mehr) verschiedenen Orten befinden. Die beiden verschiedenen Versionen des Asteroiden können im Prinzip interagieren, indem sie unterschiedlich werden und dann wieder so zusammenkommen, dass das, was dazwischen passiert ist, das Ergebnis beeinflusst. Dies wird als Quanteninterferenz bezeichnet.
Wenn zwei Versionen eines Systems nicht gestört werden können, können Sie nicht erkennen, dass es zwei Versionen gibt. Messungen, Beobachtungen und viele andere Wechselwirkungen verhindern Störungen. Es ist lediglich erforderlich, dass Informationen über die verschiedenen Zustände des Systems in andere Systeme gelangen. Dadurch werden einige der für die Interferenz benötigten Informationen über mehrere Systeme verteilt. Ohne diese Informationen kann das ursprüngliche System nicht gestört werden. Dies erklärt die Tatsache, dass Sie nicht zwei verschiedene Versionen desselben Systems sehen können, und beseitigt so die Notwendigkeit, einen Kollaps zu postulieren. Dies ist eine umstrittene Position, da viele Physiker schlechte philosophische Ideen übernommen haben. Siehe „The Fabric of Reality“ Kapitel 2 und „The Beginning of Infinity“ von David Deutsch,
Im Fall eines Asteroiden verhindert die Wechselwirkung mit Photonen eine Interferenz zwischen verschiedenen Versionen des Asteroiden, siehe
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