Warum ist die Kamera nicht der Übeltäter? [Duplikat]

Vielleicht liege ich völlig falsch, aber so wie ich es verstehe, kann unsere Beobachtung eines Systems das Ergebnis beeinflussen. Das Beispiel, an das ich mich erinnere, ist das Doppelspaltexperiment, bei dem sich Elektronen zunächst wie eine Welle verhalten, sich aber beim Beobachten wie ein Teilchen verhalten. Die Schlussfolgerung ist, wie ich mich erinnere, gehört zu haben, dass die Beobachtung des Systems die unterschiedlichen Ergebnisse verursacht hat.

Warum ist das so? Könnte es nicht die Kamera (oder was auch immer zum Erkennen / Beobachten / etc. verwendet wird) gewesen sein, die den Unterschied verursacht? Es scheint nur, als gäbe es ein paar mögliche Erklärungen, die hier übersprungen werden.

Entschuldigen Sie, während ich dieses Experiment höchstwahrscheinlich mit einem Beispiel schlachte. Angenommen, ich drehe das Waschbecken auf und das Wasser fließt vom Wasserhahn in den Abfluss. Wenn ich jetzt eine Tasse unter Wasser halte, trifft sie nicht mehr auf den Abfluss, sondern wird in der Tasse aufgefangen. Meine Erklärung, meine Hand dort zu haben, verursacht das Verhalten.

Das hat mich genervt, seit ich es zum ersten Mal gehört habe, und ich muss noch eine Erklärung finden, die ich akzeptieren kann. Das mag an meiner Unfähigkeit liegen, einige der komplexeren Erklärungen zu verstehen, aber ich würde es trotzdem gerne herausfinden.

Fragen Sie, ob ein intelligenter Beobachter erforderlich ist, um die Wellenfunktion zu kollabieren, oder ob ein rein mechanischer Beobachter (wie eine Kamera) ausreicht?
Ich frage mich, warum die Schlussfolgerung der Akt des Beobachtens ist und nicht das Gerät. Beispielsweise erzeugt das Gerät möglicherweise ein Magnetfeld oder eine Art von Interferenz, die das unterschiedliche Ergebnis verursacht. Es wäre so, als würde ich sagen, 1+1mit Bleistift geschrieben macht, 2während 1+1+1geschrieben mit Stift macht, 3weil es mit Stift geschrieben ist.
Ich nehme an, Sie sprechen von Youngs Doppelspaltexperiment oder einem anderen optischen Beugungsexperiment. Wenn wir eine Filmkamera oder ein CCD verwenden oder eine Fotodiode herumbewegen oder einfach nur das Licht betrachten, das in einem dunklen Raum auf ein Blatt Papier scheint, sehen wir das gleiche Muster. Gibt es experimentelle Beweise dafür, dass ein anderer Mechanismus zur Messung des Beugungsmusters zu einem anderen Ergebnis führt?
@ThePhoton Wenn ich Licht betrachte, das in einem dunklen Raum durch zwei Schlitze geht, sollte ich sehen, dass es sich wie eine Welle verhält, richtig? Wenn ich also Ausrüstung einführe und das Verhalten ändert, sollte es die Ausrüstung sein, nicht der Akt des Beobachtens, richtig?
Wenn Sie kohärentes Licht durch zwei entsprechend große Schlitze auf einen Bildschirm strahlen, sehen Sie ein Beugungsmuster. Wenn Sie einen Film oder ein digitales Foto des Musters machen, ändert sich das Muster nicht. Wenn Sie den Bildschirm durch ein großes Stück Film ersetzen, wird dasselbe Muster aufgezeichnet.
Aber wenn Sie Ihre Kamera so platzieren, dass sie einen der Schlitze blockiert, ändert sich das Muster.
@ThePhoton So wie ich es verstehe, ist das resultierende Bild beim Schießen von Elektronen (Partikeln) durch das 2-Schlitz-Setup so, wie sich Wellen verhalten würden. Wenn wir jedoch ein Gerät einführen, das beobachtet, durch welchen Schlitz es geht, sieht das resultierende Bild wie das eines Teilchens aus. Warum schlussfolgern wir, dass das Beobachten des Schlitzes das neue Ergebnis verursacht und nicht das Gerät selbst? Wenn wir dieses Video verwenden , ist es so, als würde man sagen, dass das Beobachten des Auges das Ergebnis verursacht, nicht das, was das Auge zum Arbeiten bringt.
@DumpsterDoofus Ich bin mir nicht sicher, wie dies ein Duplikat davon ist. Diese Frage fragt, wie die Beobachtung zur Erklärung für das Welle-Teilchen-Dualitätsphänomen wurde, während diese Frage technische Einschränkungen und das Heisenberg-Prinzip diskutiert.
@DavidStarkey: Versuchen Sie, das erste Kapitel von Feynmanns "Quantum Mechanics and Path Integrals: Emended Edition" zu lesen. Er beschreibt im Detail die Ergebnisse des Doppelspalts auf sehr bildhafte Weise ohne Mathematik, und die Essenz der Idee ist, dass es nicht so sehr die Tatsache ist, dass die Beobachtung das Ergebnis ändert, sondern vielmehr der Prozess, der verwendet wird, um die Situation zu beobachten Ergebnis. Sie haben also tatsächlich Recht mit Ihrem Vorschlag, dass es das Gerät selbst ist (nämlich die Photonen, mit denen die Elektronenpfade gemessen werden), das die Änderung verursacht, und nicht der Beobachter.
@DavidStarkey: Die Vorstellung, dass der Bewusstseinsakt, der die Beobachtung macht, der Schuldige hinter der Änderung des Experimentergebnisses ist, ist ein weit verbreitetes Missverständnis, teilweise aufgrund von psychischen Heilern und Verkäufern von Pseudowissenschaften wie Deepak Chopra, die die Quantenmechanik gerne neu interpretieren, um sie ihrem Geschäft anzupassen Pläne.
Ich habe den „Beobachter“ in dieser Diskussion immer nicht als einen intelligenten Interpreten verstanden, sondern als „alles, was die Wellenfunktion kollabiert“, womit ich alles meine, was die Unsicherheit über die Teilchenposition beseitigt. Aber ich bin mir nicht sicher, ob das eine vollständige oder aktuelle Erklärung ist, weil ich kein Physiker bin.
@DumpsterDoofus Also ist der Akt des Beobachtens nicht die Ursache, sondern der Prozess, durch den wir beobachten ? Beobachtet man also bei der berüchtigten Schrödinger-Katze nicht die Katze, sondern das Öffnen der Kiste oder das einfallende Licht oder so?

Antworten (1)

Eine sehr einfache Antwort auf Ihre Frage ist, dass es unmöglich ist, ein System zu beobachten, ohne auf irgendeine Weise mit ihm zu interagieren. Indem wir einen Apfel wiegen, kratzen wir Atome von seiner Basis, die sein Gewicht reduzieren. Selbst wenn wir einen Stern beobachten, absorbieren unsere Augen Photonen, die andernfalls direkt in denselben Stern zurückreflektiert worden wären. Es ist unmöglich, sich vollständig von einem System zu lösen, das Sie beobachten.

Auf subatomarer Ebene wird die Beobachtung sehr schwierig, da die „Objekte“ nicht zu sehen und sehr schwer zu entdecken sind. Wir „erkennen“ sie, indem wir Beweise für ihre Existenz sammeln und diese Beweise zu Modellen zusammenstellen (die wiederholt überprüft werden können). Diese Beweise sind oft unvollständig, und unseren Modellen fehlen oft wichtige Details. Bei manchen Teilchensystemen können wir Hinweise auf Geschwindigkeiten sehen und wir können auch Hinweise auf Positionen sehen. Es ist uns jedoch unmöglich, eine Geschwindigkeit mit einem Ort zu verknüpfen und zu sagen, dass wir beides für ein Teilchen kennen. Wir wissen, wo es ist, aber wir können nicht vorhersagen, wo es sein wird.

Es gibt viele mögliche Antworten, der Trick besteht darin, genügend überprüfbare Beweise zusammenzustellen, um Ihre möglichen Antworten zu unterstützen. Darum geht es bei der wissenschaftlichen Methode.

Ich glaube, Sie haben meine Frage vielleicht etwas übersehen. Ich verstehe, dass es unmöglich ist, uns aus dem Experiment zu entfernen, tatsächlich ist dies ein Teil des Grundes für die Frage. Der Grund, warum ich verwirrt bin, liegt am Ende. Warum ist es der Akt des Beobachtens und nicht die Werkzeuge, die beim Beobachten verwendet werden ?
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