Was sehen wir, wenn wir Licht beobachten? Wellen oder Teilchen?

Ich versuche, die Quantenphysik zu verstehen. Ich bin damit ziemlich vertraut, aber ich kann nicht entscheiden, was als Beobachtung gilt, um das Verhalten von Partikeln zu verursachen (zumindest wenn es um Lichter geht). Die Frage ist also, was sehen wir mit unseren Augäpfeln ?

  1. Wir richten einen Laser (oder irgendeine Art von Lichtquelle) auf die Wand. Wir sehen seinen Weg von A nach B. „Sehe“ ich ein Teilchen oder eine Welle?

  2. Sehen wir uns ein durchschnittliches Objekt an. Es sieht so aus, als ob ihre "Stücke" eine Beobachtung sind, die ihr Verhalten beeinflusst. Bedeutet das, während wir ein Licht beobachten, verhält es sich wie ein Teilchen auf Quantenebene?

Ist es nicht nur die Energie in Lichtstrahlen, die von unseren Augen wahrgenommen wird?
Die Antwort ist ja".
„Wir sehen seinen Weg von Punkt A nach B“ – Wir sehen Licht, das von Staubpartikeln in der Luft reflektiert wird. In einem Vakuum würdest du nichts entlang des Pfades sehen.
Man muss sich daran erinnern, dass „Wellen“ und „Partikel“ nur Begriffe sind, die wir Menschen verwenden müssen, um Konzepte zu „visualisieren“, die unser armes Gehirn sonst nicht verstehen kann.
Wir können Partikel oder Wellen nicht buchstäblich „sehen“. Die Empfindung des "Sehens" ist die Wahrnehmung von Phänomenen und Objekten durch das Licht, das sie aussenden oder reflektieren. Licht ist unabhängig von seiner Charakterisierung als Welle oder Teilchen nur ein Wahrnehmungsmedium. Das beantwortet deine Frage nicht, ich weiß.

Antworten (5)

Sie sehen Partikel. Allerdings steckt mehr dahinter, als man auf den ersten Blick sieht, also muss ich genau erklären, was ich damit meine.

Licht ist weder ein Teilchen noch eine Welle. Stattdessen ist es ein Quantenfeld. Während sich Licht bewegt, erscheint es im Allgemeinen als Welle, aber wenn das Lichtquantenfeld Energie mit irgendetwas austauscht, tut es dies in Quanten, die als Teilchen, dh Photonen, erscheinen.

Sehen Sie , weil Licht Elektronen in Rhodopsin-Molekülen in den Zellen Ihrer Netzhaut anregt. Da es sich um einen Energieaustausch (vom Quantenfeld zum Rhodopsin-Molekül) handelt, sieht die Wechselwirkung wie eine Absorption eines Photons aus.

Sie sehen also Teilchen.

Es wäre physikalisch unmöglich, Licht als etwas anderes als ein Teilchen (Photon) zu „sehen“. Die einzige Zeit, in der Photonen oder andere subatomare Teilchen in dieser Materie als Welle beschrieben werden können, ist, wenn wir sie NICHT betrachten.

Dies ist ein Missverständnis, dass Licht eine Art „Mischung“ aus Wellen und Teilchen ist. Stattdessen IST es tatsächlich sowohl Wellen als auch Teilchen gleichzeitig, man kann sie nicht voneinander trennen. Die Antwort könnte also lauten: Sie sehen sowohl Teilchen als auch Wellen.

Sie stimmen also nicht mit dem überein, was @John Rennie in seiner Antwort gesagt hat: "Licht ist weder ein Teilchen noch eine Welle. Stattdessen ist es ein Quantenfeld". Können Sie einige Argumente für Ihren Fall nennen? (Ich bin ernsthaft interessiert)
Ein reisendes „Lichtquant“ ist mit einem elektromagnetischen Wellenpaket endlicher Größe verbunden, das ein (wahrscheinliches) Interferenzmuster erzeugen kann, das in Zentimetern oder mehr messbar ist. Aber wie John Rennie betont, wird im Auge die gesamte Energie von einem einzigen Molekül absorbiert.

Licht ist ein Effekt auf Quantenebene. Das Schlimmste, was die Wissenschaft je getan hat, war, diese Dinge Teilchen zu nennen. Die Griechen haben vor langer Zeit bewiesen, dass das kleinste existierende Teilchen das Atom ist, was wahr ist. Das liegt nicht daran, dass die Griechen kein Licht kannten oder nicht verstanden, dass es einen Weg geben musste, kleiner zu werden, sondern weil sie verstanden, dass sich das Verständnis der Phänomene der Existenz unterhalb der Ebene eines Atoms ändert.

Subatomare Teilchen existieren als solche nicht. Du und ich existieren, weil wir diese Existenz beharrlich in einem Moment ausdrücken können, den wir „jetzt“ nennen. Subatomare Teilchen haben kein „Jetzt“. Sie haben nicht nur kein „Jetzt“, einige haben auch kein wirkliches „Hier“. Ein Elektron ist eigentlich nur eine Ladung, von der mehr oder weniger gesagt wird, dass sie sich dort „befindet“, wo diese Ladung am wahrscheinlichsten zu finden ist, wenn sie jemals jemand finden könnte. Ähnliches gilt für Photonen. Erstens existieren sie nicht, bis Sie sie zerstören, und zweitens sind sie nicht wirklich so lokal.

Wie kann Licht also sowohl ein Teilchen als auch eine Welle sein? Denn das sind die Namen, die wir ihm gegeben haben. In Wahrheit ist es weder das eine noch das andere. Es ist ein Effekt. Es ist kein Ding, es ist keine Substanz, es ist etwas, das zufällig in ganzzahligen Werten vorkommt und sich mit einer wahnsinnigen Geschwindigkeit fortbewegen kann, die wir Lichtgeschwindigkeit nennen, die sich am anderen Ende von schnell befindet. Wohlgemerkt nicht das andere Ende, um schnell dorthin zu gelangen, denn das ist eine ganz andere Sache. Betreff, ... Entschuldigung. Es ist ein Thema, ... anderes Thema. Es ist egal.

Was sehen wir mit unseren Augäpfeln?

Wie ein Kommentator geantwortet hat, was Sie sehen, sind weder Partikel noch Wellen, sondern die Qualia des Lichts, das heißt Farbe – ob grün, rot, orange oder einfach nur weiß.

Die Ontologie ist komplex und nicht nur eine Sache, sondern skalenabhängig. In den von Ihnen beschriebenen Situationen reicht beispielsweise die klassische Physik aus.

Erst wenn wir die Feinstruktur der Realität untersuchen, bricht die klassische Ontologie zusammen, aber in keiner Weise wird dies „gesehen“. Dies trotz der Tatsache, dass wir Messungen nennen, denn das sind sie, Observables.

Eine der größten Interpretationsherausforderungen für die Quantenmechanik besteht darin, eine Sprache zu finden, die ihrer komplexen Ontologie gerecht wird.

Was sehen wir, wenn wir Licht beobachten? Wellen oder Teilchen?
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