Hidden-Variables Theories Bohm

Präsentation zum Thema: "Hidden-Variables Theories Bohm"—  Präsentation transkript:

1 Hidden-Variables Theories Bohm
Proseminar für So.Se. 2014: “Neue Entwicklungen der Quantenmechanik” von Priv. Doz. Dr. Francesco Giacosa und Dr. Francesca Sauli Hartmut Lux & Harald Stief

2 Hidden-Variables Theories, Bohm
Inhalt Was ist Bohmsche Mechanik (BM) Warum Bohmsche Mechanik Verborgene Variablen Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Kritik an der BM Schlussbemerkung

3 Hidden-Variables Theories, Bohm
Literatur Bohmsche Mechanik (Oliver Passion)* Why isn't every physicist a Bohmian* (Oliver Passion) * Texte aus diesen 2 Quellen sind zum Teil wörtlich entnommen oder wurden von den Autoren sinngemäß zusammengefasst oder interpretiert.

4 Hidden-Variables Theories, Bohm
Inhalt Was ist Bohmsche Mechanik (BM) Warum Bohmsche Mechanik Verborgene Variablen Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Kritik an der BM Schlussbemerkung

5 Hidden-Variables Theories, Bohm
Was ist Bohmsche Mechanik (BM) - Ergänzung der Schrödingergleichung um Bewegungsgleichungen Bewegungsgleichung eines 1 – Teilchen Zustandes Wellenfunktion Beschrieben durch:

6 Hidden-Variables Theories, Bohm
Was ist Bohmsche Mechanik (BM) - Wellenfunktion und Ortskoordinaten der „Quantenobjekte“ Schrödingergleichung Bewegungsgleichung für Teilchenort Bewegungsgleichung für Teilchenort Wellenfunktion Beschrieben durch:

7 Hidden-Variables Theories, Bohm
Inhalt Was ist Bohmsche Mechanik (BM) Warum Bohmsche Mechanik Verborgene Variablen Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Kritik an der BM Schlussbemerkung

8 Hidden-Variables Theories, Bohm
Warum Bohmsche Mechanik - Reproduktion aller experimentellen Ergebnisse nicht relativistischer Quantenmechanik - John Bell und die Bohmsche Mechanik Bellsche Ungleichung - Die Kopenhagener Deutung

9 Hidden-Variables Theories, Bohm
Warum Bohmsche Mechanik - Die Ensemble-Interpretation Die Quantenmechanik nimmt also eine sehr eigenartige Stellung unter den physikalischen Theorien ein: Sie enthält die klassische Mechnik als Grenzfall und bedarf gleichzeitig dieses Grenzfalles zu ihrer eigenen Begründung.* A) Ein reiner Zustand ⃓𝛹〉 beschreibt ein individuelles System B) Ein reiner Zustand ⃓𝛹〉 beschreibt die statstischen Eigenschaften einer Menge (bzw. eines „Ensembles“) von identischen Systemen.** * Landau, Lifschitz ** Ballentine

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Warum Bohmsche Mechanik - Dekohärenz Interpretation von Überlagerungszuständen - Welle-Teilchen-Dualismus Das Teilchenbild der Ensemble-Mitglieder kann aufrechterhalten werden. Der Wellencharakter ist nach dieser Sichtweise nicht Eigenschaft der Quantenobjekte selbst, sondern nur Ihre Wahrscheinlichkeitsverteilung.* - Determinismus * Ballentine

11 Hidden-Variables Theories, Bohm
Warum Bohmsche Mechanik - Schlussfolgerungen Die Analyse des Messproblems zwingt dazu entweder den Erkenntnistheo- retischen Status der Wellenfunktion einer subtilen Analyse zu unterziehen („Kopenhagener Deutung“) oder die Wellenfunktion nur als Repräsentation der statistischen Eigenschaften einer großen Menge identisch präparierter Zustände aufzufassen („Ensemble-Interpretation“). Folgt man der „Ensemble-Interpretation“, ergibt sich jedoch eine elegante Motivation für die Beschäftigung mit der Bohmschen Mechanik. Dann gilt nämlich, dass für eine Beschreibung individueller Objekte und Prozesse der Rahmen der Quantenmechanik notwendig verlassen werden muss.

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Inhalt Was ist Bohmsche Mechanik (BM) Warum Bohmsche Mechanik Verborgene Variablen Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Kritik an der BM Schlussbemerkung

13 Hidden-Variables Theories, Bohm
Verborgene Variablen - Das Messproblem - Die Bellsche Ungleichung

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Verborgene Variablen Spinkorrelationen in einer lokalen Theorie verborgener Variablen Beweise über die Unmöglichkeit einer Theorie verborgener Variablen. Anzahl Teilchen 1 (a, b, c) Teilchen 2 (a, b, c) N1 (+,+,+) (-,-,-) N2 (+,+,-) (-,-,+) N3 (+,-,+) (-,+,-) N4 (+,-,-) (-,+,+) N5 N6 N7 N8 Bellsche Ungleichung ≤ P = Wahrscheinlichkeit (rel. Häufigkeit)

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Inhalt Was ist Bohmsche Mechanik (BM) Warum Bohmsche Mechanik Verborgene Variablen Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Kritik an der BM Schlussbemerkung

16 Hidden-Variables Theories, Bohm
Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Die Nicht-Eindeutigkeit der Bohmschen Mechanik In die Bewegungsgleichung kann ein Geschwindigkeitsfeld eingefügt werden Folgerungen aus der Verletzung von Bells Ungleichung Bewegungsgleichung Geschwindigkeitsfeld

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Inhalt Was ist Bohmsche Mechanik (BM) Warum Bohmsche Mechanik Verborgene Variablen Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Kritik an der BM Schlussbemerkung

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Kritik an der BM Der Metaphysikvorwurf Ockham‘s Razor Rückkehr zur klassischen Physik Leere Wellenfunktion Die Asymmetrie der Bohmschen Mechanik Das ESSW-Experiment (Englert, Scully, Süssmann und Walther) Erwiderungen auf ESSW Nichtlokalität und relativistische Verallgemeinerung

19 Hidden-Variables Theories, Bohm
Inhalt Was ist Bohmsche Mechanik (BM) Warum Bohmsche Mechanik Verborgene Variablen Kann experimentell zwischen BM und Quanten Mechanik (QM) unterschieden werden? Kritik an der BM Schlussbemerkung

20 Hidden-Variables Theories, Bohm
Schlussbemerkung Nach Bertram Russel: "Der Wert der Philosophie darf nicht von irgend einem festumrissenen Wissensstand abhängen, den man durch Studium erwerben könnte. Der Wert der Philosophie besteht im Gegenteil gerade wesentlich in der Ungewissheit, die sie mit sich bringt."

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Anhang

22 Hidden-Variables Theories, Bohm
Bohmian Trajectories in the Double-Slit Experiment - YouTube