Wir wissen, dass beim Doppelspaltexperiment die Beobachtung das Verhalten eines Quantenobjekts verändert, dass es sich wie ein Teilchen verhält, wenn es beobachtet wird, und wie eine Welle, wenn es nicht beobachtet wird. Aber warum sollte seine Natur von der Beobachtung abhängen? Was wäre, wenn es uns nicht gäbe und daher keine Beobachtung ...? Die Natur der Quantenobjekte muss gleich bleiben, richtig? Warum basiert es auf Beobachtung? Versuche ich, den Welle-Teilchen-Dualismus falsch zu verstehen?
Diese Frage ist in der Wissenschaft noch immer eine offene Frage. Wir wissen, dass ein Teilchen, wenn es nicht beobachtet wird, durch eine Wellenfunktion beschrieben wird, diese Wellenfunktion entwickelt sich mit der Zeit. Die Wellenfunktion wird als Überlagerung möglicher Zustände des Teilchens (Eigenzustände genannt) beschrieben.
Wenn eine Messung durchgeführt wurde, kollabiert die Wellenfunktion in einen dieser Eigenzustände, was bedeutet, dass sie zu einem wohldefinierten Teilchen mit Ort und Impuls wird.
Der Kollaps der Wellenfunktion ist noch immer nicht verstanden. Niemand weiß, was genau passiert. Weitere Informationen finden Sie unter: http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_function_collapse
"Die Natur der Quantenobjekte muss gleich bleiben, oder?" Die Intuition sagt es, aber die Natur ist anderer Meinung, soweit wir sie verstehen.
Hoffentlich hat das geholfen!
Anscheinend sind Sie auf das Messproblem gestoßen, bei dem sich ein Quantenobjekt in alle Richtungen bewegt, wenn Sie es noch nicht beobachten oder messen.
Seine Natur hängt von der Beobachtung ab, als ob Sie es messen, es wird es stören oder stören, wenn Sie es messen, wenn es seine Richtung in eine bestimmte ändert, die Umgebung, in der es sich befindet, wird es auch dazu bringen, mit der Umgebung zu interagieren und das Verhalten wegzuspülen von Quantenobjekten.
Im Grunde genommen werden gemessene Quantenobjekte so interferiert, dass sie dann ihre Richtung in eine andere Richtung als in alle Richtungen ändern.
Ihre Verwirrung ist vollkommen gerechtfertigt. Herzlichen Glückwunsch, Sie haben gerade das sogenannte Messproblem entdeckt . Es gab mehrere Versuche, dieses Problem zu lösen, die meisten davon auf der Grundlage der Einführung von anderen Interpretationen der Quantenmechanik als der Kopenhagener Interpretation (oder genauer gesagt der Standard- oder orthodoxen Interpretation; die ursprüngliche Kopenhagener Interpretation gilt heutzutage als unerträglich). Eine wichtige Rolle spielt dabei die Dekohärenz, die den Kollaps des Quantenzustands teilweise zu erklären vermag. Dieses ganze Problem ist jedoch noch weitgehend ungelöst und es wird derzeit viel darüber geforscht, obwohl das Problem im Wesentlichen bereits von Einstein aufgeworfen wurde.
Die Standardinterpretation, die in Schulen und Universitäten gelehrt wird, erklärt nicht wirklich, was genau eine Beobachtung ist. Tatsächlich hat Mermin es einmal mit den Worten zusammengefasst
Halt die Klappe und rechne
da es eher eine Arbeitstheorie ist. Es hilft uns, genaue Vorhersagen über das Verhalten eines Quantenzustands zu treffen, ohne die Wechselwirkung des Quantensystems mit der Messvorrichtung berücksichtigen zu müssen, von der angenommen wird, dass sie die Quelle des „Zusammenbruchs“ ist.
Wenn Sie sich für die Rolle der Dekohärenz bei der Lösung des Messproblems und einige der neueren Konzepte dazu interessieren, empfehle ich diesen Artikel von Schlosshauer .