{"id":252631,"date":"2021-12-30T13:35:00","date_gmt":"2021-12-30T10:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/inform.click\/10-quantenwahrheiten-uber-unser-universum\/"},"modified":"2021-12-30T13:35:00","modified_gmt":"2021-12-30T10:35:00","slug":"10-quantenwahrheiten-uber-unser-universum","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/inform.click\/de\/10-quantenwahrheiten-uber-unser-universum\/","title":{"rendered":"10 Quantenwahrheiten \u00fcber unser Universum"},"content":{"rendered":"

\n Von dem Moment an, als entdeckt wurde, dass die makroskopischen, klassischen Regeln, die Elektrizit\u00e4t, Magnetismus und Licht diktierten, nicht unbedingt f\u00fcr die subatomaren Skalen galten, wurde eine v\u00f6llig neue Sicht des Universums f\u00fcr die Menschheit offen. Dieses Quantenbild ist viel gr\u00f6\u00dfer und umfassender als die meisten Menschen verstehen, einschlie\u00dflich vieler Spezialisten. Hier sind zehn Grundlagen der Quantenmechanik<\/a>, mit denen Sie m\u00f6glicherweise erneut untersuchen k\u00f6nnen, wie Sie sich unser Universum auf kleinsten Skalen und dar\u00fcber hinaus vorstellen. Schauen Sie sich diese coolen Quantenwahrheiten \u00fcber unser Universum an:\n<\/p>\n

\n 10 Schr\u00f6dingers Katze ist entweder tot oder lebendig, nicht beides
\n<\/h3>\n

\n Um mit dieser Liste von Quantenwahrheiten \u00fcber unser Universum zu beginnen, m\u00f6chten wir Sie zun\u00e4chst dar\u00fcber informieren, dass sie in den fr\u00fchen Tagen der Quantenmechanik nicht gut verstanden wurde, aber die Quantenfunktion makroskopischer Objekte sehr schnell abnimmt. Diese \u201eDekoh\u00e4renz“ ist auf wiederholte Wechselwirkungen mit der Umwelt zur\u00fcckzuf\u00fchren, die an m\u00e4\u00dfig warmen und kompakten Orten, wie sie zum Leben ben\u00f6tigt werden, nicht zu vermeiden sind. Dies zeigt, dass f\u00fcr das, was wir als Messung betrachten, kein Mensch erforderlich ist. Nur die Interaktion mit der Umgebung z\u00e4hlt. Es zeigt auch, warum es daher sehr schwierig ist, gro\u00dfe Objekte in die \u00dcberlagerung zweier unterschiedlicher Zust\u00e4nde zu bringen, und die \u00dcberlagerung schnell verblasst.\n<\/p>\n

\n Das schwere Objekt, das bisher in eine \u00dcberlagerung von Orten gebracht wurde, ist ein Kohlenstoff-60-Molek\u00fcl, w\u00e4hrend die anspruchsvollsten vorgeschlagen haben, diesen Test auf Viren oder sogar schwerere Kreaturen wie Bakterien durchzuf\u00fchren. Damit ist das Paradoxon gel\u00f6st, das Schr\u00f6dingers Katze einst aufgeworfen hat – die \u00dcbertragung einer Quanten\u00fcberlagerung (des zerfallenden Atoms) auf ein gro\u00dfes Objekt (die Katze). Wir verstehen jetzt, dass kleine Dinge wie Atome zwar lange Zeit in \u00dcberlagerung existieren k\u00f6nnen, ein gro\u00dfes Objekt sich jedoch in einem bestimmten Zustand sehr schnell niederlassen w\u00fcrde. Deshalb beobachten wir niemals Katzen, die sowohl tot als auch lebendig sind.\n<\/p>\n

\n 9 Aber sie kontrollieren die kleinen Skalen
\n<\/h3>\n

\n
\n In der Quantenmechanik ist jedes Teilchen auch eine Welle und jede Welle ist auch ein Teilchen. Die Schlussfolgerungen der Quantenmechanik werden sehr offensichtlich, wenn man ein Teilchen auf Entfernungen beobachtet, die der zugeh\u00f6rigen Wellenl\u00e4nge \u00e4hnlich sind. Deshalb kann die Atom- und Subatomphysik nicht ohne Quantenmechanik erkl\u00e4rt werden, w\u00e4hrend Planetenbahnen durch Quantenwirkung definitiv unver\u00e4ndert bleiben.\n<\/p>\n

\n 8 Quantenauswirkungen sind nicht unbedingt gering
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> Wir sehen normalerweise keine Quanteneffekte auf gro\u00dfe Entfernungen, da die notwendigen Korrelationen sehr fragil sind. Behandeln Sie sie jedoch sorgf\u00e4ltig genug, und Quanteneffekte k\u00f6nnen \u00fcber gro\u00dfe Entfernungen andauern. Photonen wurden zum Beispiel \u00fcber Teilungen von bis zu einigen hundert Kilometern verwickelt. In Bose-Einstein-Kondensaten wurde bei kalten Temperaturen ein entarteter Materiezustand erreicht, bis zu einigen Millionen Atomen wurden in einen koh\u00e4renten Quantenzustand induziert. Und schlie\u00dflich akzeptieren einige Forscher sogar, dass dunkle Materie Quanteneinfl\u00fcsse haben kann, die sich \u00fcber ganze Galaxien erstrecken.<\/p>\n

\n 7 Es geht nur um Unsicherheit
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> Das grundlegende Postulat der Quantenmechanik ist, dass es sichtbare Paare gibt, die nicht gleichzeitig gemessen werden k\u00f6nnen, wie zum Beispiel die Position und der Impuls eines Teilchens. Die Quantenwahrheiten \u00fcber unser Universum sind, dass Paare als \u201ekonjugierte Variablen“ bezeichnet werden und die Unm\u00f6glichkeit, beide Werte genau zu messen, den Unterschied zwischen einer quantisierten und einer nicht quantisierten Theorie ausmacht. In der Quantenmechanik ist diese Theorie grundlegend, nicht aufgrund experimenteller M\u00e4ngel. Eine der seltsamsten Manifestationen davon ist die Unsicherheit von Energie und Zeit, was darauf hindeutet, dass instabile Teilchen dank Einsteins E = mc2 von Natur aus unsichere Massen haben.<\/p>\n

\n 6 Einstein hat es nicht widerlegt
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> Einstein<\/a> war entgegen der<\/a> landl\u00e4ufigen Meinung kein Quantenmechaniker<\/a>. Er konnte es wahrscheinlich nicht sein – die Theorie war zun\u00e4chst so erfolgreich, dass kein ernsthafter Spezialist sie ablehnen konnte. Tats\u00e4chlich war es seine mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Entdeckung des photoelektrischen Einflusses, die beweist, dass sich Photonen sowohl als Teilchen als auch als Wellen verhalten, die eine der zentralen Enth\u00fcllungen der Quantenmechanik waren. Einstein bestritt stattdessen, dass die Theorie unvollst\u00e4ndig sei, und glaubte, dass die nat\u00fcrliche Zuf\u00e4lligkeit von Quantenprozessen eine tiefgreifende Erkl\u00e4rung haben m\u00fcsse. Es war nicht so, dass er glaubte, die Zuf\u00e4lligkeit sei falsch, er glaubte nur, dass dies nicht das Ende der Geschichte war. F\u00fcr eine hervorragende Darstellung von Einsteins Ansichten zur Quantenmechanik empfehle ich George Mussers Artikel \u201eWas Einstein wirklich \u00fcber die Quantenmechanik gedacht hat“.<\/p>\n

\n 5 Quantenphysik Ein intensives Forschungsfeld
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> Die Theorie begann vor mehr als einem Jahrhundert. Aber viele Gesichtspunkte davon wurden nur mit zeitgen\u00f6ssischer Technologie \u00fcberpr\u00fcfbar. Quantenoptik, Quantencomputer, Quantenthermodynamik, Quantenkryptographie, Quanteninformation und Quantenmetrologie sind in j\u00fcngster Zeit entstanden und unmittelbar sehr intensive Forschungsbereiche. Mit den neuen F\u00e4higkeiten, die mit diesen Technologien erworben wurden, wurden die Investitionen in die Grundlagen der Quantenmechanik wiederbelebt.<\/p>\n

\n 4 In einiger Entfernung gibt es keine seltsame Aktion
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> Nirgendwo in der Quantenmechanik werden Daten jemals nicht lokal gesendet, so dass sie \u00fcber einen Teil des Raums springen, ohne alle Positionen dazwischen durchlaufen zu m\u00fcssen. Die Verschr\u00e4nkung ist selbst nicht lokal, f\u00fchrt jedoch keine Aktion aus. Es handelt sich um eine Zuordnung, die nicht mit der nicht lokalen \u00c4nderung von Informationen oder anderen sichtbaren Informationen verbunden ist. Wenn Sie eine Untersuchung verstehen, bei der zwei verschr\u00e4nkte Photonen durch einen gro\u00dfen Abstand voneinander getrennt sind und dann der Spin jedes einzelnen gemessen wird, werden keine Daten schneller als mit Lichtgeschwindigkeit \u00fcbertragen. Wenn Sie versuchen, die Ergebnisse zweier Beobachtungen zusammenzuf\u00fchren, k\u00f6nnen diese Daten nur mit Lichtgeschwindigkeit \u00fcbertragen werden, nicht schneller! Was \u201eInformation“ bildet, war in den fr\u00fchen Tagen der Quantenmechanik eine gro\u00dfe Quelle der Unsicherheit, aber wir wissen heute, dass die Theorie perfekt dazu passen kannEinsteins Relativit\u00e4tstheorie,<\/a> in der Daten nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit verschoben werden k\u00f6nnen. Das ist eine der wichtigsten Quantenwahrheiten unseres Universums.<\/p>\n

\n 3 Verschr\u00e4nkung nicht identisch mit \u00dcberlagerung
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> Eine Quanten\u00fcberlagerung ist die F\u00e4higkeit eines Systems, sich gleichzeitig in zwei verschiedenen Zust\u00e4nden zu befinden, und dennoch findet man, wenn man sie misst, st\u00e4ndig einen bestimmten Zustand und niemals eine \u00dcberlagerung. Verschr\u00e4nkung hingegen ist eine Assoziation zwischen zwei oder mehr Teilen eines Systems – etwas v\u00f6llig anderes. \u00dcberlagerung ist nicht grundlegend: Ob ein Zustand eine \u00dcberlagerung ist oder nicht, h\u00e4ngt davon ab, was Sie messen m\u00fcssen. Ein Zustand kann sich zum Beispiel in einer \u00dcberlagerung von Positionen und nicht in einer \u00dcberlagerung von Momenten befinden – das gesamte Konzept ist also vage. Die Verschr\u00e4nkung ist dagegen eindeutig: Sie ist eine grundlegende Eigenschaft jedes Systems und das bekannteste Ma\u00df f\u00fcr die Quantit\u00e4t eines Systems.<\/p>\n

\n 2 Quantisierung bedeutet sicherlich keine Diskretion
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> \u201eQuanta“ sind per Definition diskrete Partikel, aber nicht alles wird auf kurzen Skalen klobig oder untrennbar. Die Quantenwahrheiten \u00fcber unser Universum sind, dass elektromagnetische Wellen aus Quanten bestehen, die als \u201ePhotonen“ bezeichnet werden, sodass die Wellen als diskretisiert betrachtet werden k\u00f6nnen. Und Elektronenschalen um den Atomkern k\u00f6nnen nur klare diskrete Radien haben. Aber andere Teilcheneigenschaften werden selbst in einer Quantentheorie nicht diskret. Der Zustand der Elektronen im leitenden Band eines Metalls ist beispielsweise nicht diskret – das Elektron kann jede kontinuierliche Position innerhalb des Bandes ausf\u00fcllen.<\/p>\n

\n 1 Alles ist Quantum
\n<\/h3>\n

\"\"<\/a> Jetzt wissen wir, dass einige Dinge quantenmechanisch sind und andere nicht. Alles folgt den gleichen Gesetzen der Quantenmechanik – es ist nur so, dass Quanteneffekte gro\u00dfer Objekte sehr schwer zu erkennen sind. Aus diesem Grund war die Quantenmechanik ein Neuling in der Entwicklung der theoretischen Physik: Erst als die Physiker begr\u00fcnden mussten, warum Elektronen auf Schalen um den Atomkern sitzen, wurde die Quantenmechanik wesentlich, um genaue Vorhersagen zu treffen.<\/p>\n

\n 10 Quantenwahrheiten \u00fcber unser Universum
\n<\/h3>\n
    \n
  1. Alles ist Quantum\n <\/li>\n
  2. Quantisierung bedeutet sicherlich keine Diskretion\n <\/li>\n
  3. Verschr\u00e4nkung nicht identisch als \u00dcberlagerung\n <\/li>\n
  4. In einiger Entfernung gibt es keine seltsame Aktion\n <\/li>\n
  5. Quantenphysik Ein intensives Forschungsfeld\n <\/li>\n
  6. Einstein hat es nicht widerlegt\n <\/li>\n
  7. Es geht nur um Unsicherheit\n <\/li>\n
  8. Quantenauswirkungen sind nicht unbedingt gering\n <\/li>\n
  9. Aber sie kontrollieren die kleinen Skalen\n <\/li>\n
  10. Schr\u00f6dingers Katze ist entweder tot oder lebendig, nicht beides\n <\/li>\n<\/ol>\n

    \n Geschrieben von: AC Claudia<\/strong>\n<\/p>\n<\/p>\n

    \n Aufnahmequelle: wonderslist.com<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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