Viele Welten...? Bild: Flickr, Michael Coghlan, CC BY-SA 2.0.

In Teil 1 habe ich einige Absonderlichkeiten der Quantenmechanik und insbesondere das Messproblem vorgestellt. Während die Kopenhagener Deutung erklärt, dass die Wellenfunktion wie eine Seifenblase kollabiert, wenn ein quantenmechanisches System mit der “realen Welt” in Form einer hinreichend großen Menge Materie in Berührung kommt (wie z.B. einem Messgerät), ohne dies anders erklären zu können als mit “das sieht man doch”, erklärt die Viele-Welten-Theorie das ganz anders: das Messgerät wird mit in die Überlagerung einbezogen. Es gibt keine Quantenwelt und eine davon separierte klassische Welt. Es gibt nur eine Welt, und die ist quantenmechanisch. Sagt Sean Carroll in seinem Buch “Something Deeply Hidden”, um das es auch in diesem Artikel geht.

 

Quantenüberlagerung zu Ende gedacht

Ist diese Idee wirklich so absurd? Everett sprach selbst nie von “vielen Welten”, es war sein Doktorvater James Wheeler, der die Idee so zu popularisieren versuchte, wobei er ihr womöglich keinen Gefallen tat, denn es klingt ziemlich esoterisch. “Viele Welten – was für ein Quatsch” dachten dann auch die meisten Physiker, damals wie heute. Aber tatsächlich ist die Theorie der Wellenfunktion bereits eine Viele-Welten-Theorie, denn sie besagt z.B., dass ein Elektron gleichzeitig durch zwei Spalte gehen kann. Ein anderes Beispiel sind die Feynman-Diagramme, mit denen sich nicht nur Teilcheninteraktionen qualitativ beschreiben lassen, sondern mit denen man auch die Wahrscheinlichkeiten ausrechnen kann, dass bestimmte Teilcheninteraktionen stattfinden. Man muss dafür aber alle Möglichkeiten aufsummieren (und obwohl es sich hier regelmäßig um unendlich viele Möglichkeiten handelt, kommt man normalerweise gut weg, wenn man nur die häufigsten Fälle betrachtet und den Rest ausklammert). Wenn ein Elektron sich im leeren, feldfreien Raum von A nach B bewegt, dann tut es das mit größter Wahrscheinlichkeit auf direktem Wege, da aber Ort und Geschwindigkeit nicht beide gleichzeitig bestimmt sind, geht es mit gewisser Wahrscheinlichkeit auch sehr große Umwege, und zwar gleichzeitig, deren Wahrscheinlichkeit mit berücksichtigt werden muss. So rechnet man in der Quantentheorie schon seit Jahr und Tag – wenn das keine Viele-Welten-Theorie ist,  was dann?

Feynmandiagramme, die mehrere mögliche Varianten beschreiben, wie Elektronen aneinander streuen können. Die durchgezogenen Pfeile entsprechen Elektronen, die Schlangenlinien ausgetauschten Photonen. Linien, deren beide Endpunkte im Diagramm liegen, entsprechen virtuellen Teilchen (links unten z.B. entsteht ein virtuelles Elektron-Positron-Paar aus dem Photon und zerfällt wieder). Wenn man mit Hilfe solcher Diagramme Teilchenprozesse quantitativ berechnen will, muss man alle möglichen – oder wenigstens die häufigsten – Varianten der Interaktion berücksichtigen. Bild: Wikimedia Commons, Sgbeer, gemeinfrei.

Everett zieht die Theorie nur konsequent durch: statt den Messvorgang zu einem mystischen Prozess zu erklären, der Wellenfunktionen kollabieren lässt oder Dinge erst real werden lässt, wenn jemand hinschaut, bezieht er das Messgerät einfach mit in die Wellenfunktion ein: für jedes mögliche Messergebnis für den Zustand eines Quantenteilchens gibt es einen entsprechenden Zustand des Messgeräts mit dem jeweiligen Ergebnis, die alle einander überlagert sind. Die Überlagerung entsteht, wenn das Teilchen mit dem Messgerät (oder jedem beliebigen anderen Teilchen oder System von Teilchen) interagiert: dekohärieren bedeutet dann, dass es seinen Zustand mit dem des Messsystems verschränkt, das heißt beide haben fortan eine gemeinsame Wellenfunktion die sich nicht mehr unabhängig voneinander für beide entwickeln kann. So wie verschränkte Elektronen im Stern-Gerlach-Experiment keinen unabhängigen Spin mehr haben, so bilden gemessener Quantenzustand und Messgerät fortan eine Einheit. Man kann sich dies dann so versinnbildlichen, als ob die Welt sich in zwei (oder je nach Experiment/Prozess auch viel mehr) Zustände aufteilen würde – aus Sicht jeder dieser “Welten” steht der Quantenzustand des Teilchens somit ein für allemal fest. Man kann aber auch ganz einfach von überlagerten Zuständen der Wellenfunktion sprechen, wie man dies bei quantenmechanischen Systemen bereits tut. In letzter Konsequenz sind beide Deutungen gleichwertig, die “vielen Welten” sind nur etwas plastischer für die menschliche Vorstellung.

 

Wer bin ich?

Die quantenmechanische Wahrscheinlichkeit besteht dann nicht darin, was ein Teilchen in einem Experiment tun wird, sondern es ist klar, dass es alles tun wird, was es tun könnte. Die Wahrscheinlichkeit besteht vielmehr in der Unsicherheit, in welcher “Welt”, also in welchem überlagerten Zustand, sich ein Beobachter selbst lokalisiert. Das Prinzip funktioniert hier ganz analog zu den Boltzmann-Hirnen von neulich: wenn es unendlich viel mehr Boltzmann-Hirne gäbe als biologische Hirne, dann ist man fast sicher ein Boltzmann-Hirn. Und wenn eine stark überwiegende Zahl von Zuständen in der Überlagerung vorliegt, die ein Elektron auf dem kürzesten Weg von A nach B fliegen sehen, dann wird man bei der Durchführung eines solchen Experiments mit hoher Wahrscheinlichkeit genau dieses beobachten. Wenn man ab und zu etwas anderes beobachtet, dann sieht das wie die statistische Streuung des Quantenzustands bei der Messung aus. Wenn es, wie beim Stern-Gerlach-Experiment, nur zwei gleich wahrscheinliche Möglichkeiten gibt, dann spaltet sich die Welt in zwei Zustände mit gleichem Gewicht. Bei der Hintereinanderschaltung  von zwei Stern-Gerlach-Magneten, die um weniger als 90° zueinander verdreht sind, sind die Gewichte nicht gleich verteilt, sondern vom Winkel abhängig zwischen 100 : 0 und 50 : 50, so wie die Wellenfunktion es für diesen Fall vorschreibt (1-½ sin²(θ) : ½ sin²(θ) für den Winkel θ). Damit reproduziert sie exakt das, was die Kopenhagener Deutung voraussagt. Das ist eigentlich schon alles.

Fragt sich natürlich, warum man nichts von den überlagerten Zuständen sieht. Was würde man denn zu sehen erwarten? Was sieht man von einem Elektron in einem überlagerten Zustand? Der Spin-Zustand eines Elektrons offenbart sich, wie wir gelernt haben, genau dann, wenn man ihn misst, und dann ist er eindeutig. Feuert man ein Elektron auf einen Doppelspalt ab und weist man es auf einem Schirm dahinter nach, dann findet man es an einer eindeutigen Stelle. Der Charakter der Wellenfunktion oder die Häufigkeit der winkelabhängigen Spinmessungen im hintereinander geschalteten Stern-Gerlach-Versuch ergibt sich erst durch die vielfache Wiederholung desselben Versuchs. Eine Überlagerung kann man nicht “sehen” sondern nur indirekt erschließen.

Betrachtet man noch einmal Schrödingers Katze, so wird diese nach Everett in einem Überlagerungszustand von lebendig und tot enden (bei Carroll wird sie aus ethischen Erwägungen nur betäubt 🙂 ). Sobald der radioaktive Atomkern, der den Mechanismus der Gasfreisetzung auslöst, mit der Umgebung dekohäriert, bilden sich zwei überlagerte Zustände aus, die mit der Umgebung jeweils verschränkt sind, so dass auch die Umgebung samt späterem Beobachter in zwei Zuständen vorliegt. Der zum Zustand “lebendige Katze” gehörige Beobachterzustand wird nur mit Photonen interagieren, die von eben diesem Zustand des Tieres ausgehen und der zum Zustand “tote/betäubte Katze” gehörige Beobachter entsprechend mit solchen von entsprechenden Tier. Gewissermaßen zwei parallele Welten, die sich rasch auseinanderentwickeln und daher auch nie mehr in Kontakt miteinander treten werden, obwohl dies theoretisch möglich wäre.

 

Und wenn ja, wie viele?

Carroll macht im Buch eine obere Abschätzung für die Zahl der Zustände, in die sich das Universum seit Beginn aufgespalten haben kann. Zunächst scheint diese Zahl unendlich zu sein, denn ein Elektron könnte ja außerhalb eines Atoms jeden Energiezustand annehmen oder sich bei scharf bestimmtem Impuls an jeder Stelle des Universums befinden. Wie er an späterer Stelle im Buch erläutert, legt eine quantenmechanische Deutung der Gravitation jedoch nahe, dass es nur endlich viele Quantenzustände gibt. Das beobachtbare Universum hätte dann ca. 210122 mögliche Freiheitsgrade, wobei ein Freiheitsgrad eine Größe ist, mit der man den Zustand eines physikalischen Objekts eindeutig beschreiben kann (in der Newtonschen Physik reichen drei Dimensionen für den Ort und drei für die Richtungen der Geschwindigkeit eines Teilchens, macht 6 Freiheitsgrade; für 2 Teilchen sind dann 2×6=12 etc. In der Quantenphysik ist der Spin ein weiterer Freiheitsgrad; demnach haben 2 verschränkte Teilchen weniger Freiheitsgrade als zwei unverschränkte).

Geht man von 1088 Teilchen im beobachtbaren Universum aus, von denen die weitaus meisten Photonen und Neutrinos sind, die ohne Interaktion durch das Vakuum sausen, und sich der Zustand jedes Teilchens im Schnitt eine Million Mal pro Sekunde in zwei Zustände aufteilt, dann kommt man bei einem Weltalter von rund 1018 Sekunden auf 210122 Aufteilungen. Das ist eine große Zahl, aber sie ist endlich und sie ist viel kleiner als die Zahl der möglichen Freiheitsgrade, die das beobachtbare Universum haben kann.

Ist das eigentlich noch Physik? Viele Physiker wenden ein, da man die Korrektheit der Everettschen Deutung nicht messtechnisch beweisen oder widerlegen kann, gehört sie nicht zur Physik. Das ist durchaus nachvollziehbar, gilt für die Kopenhagener Deutung aber genau so, und das hat sie nicht daran gehindert, ihren Weg in die Physik-Hörsäle zu finden. Wenn es dem Verständnis dient, ist es legitim, auf solche metaphysisch-philosophischen Modelle (wie z.B. auch das Multiversum) zurück zu greifen. Weil die Viele-Welten-Deutung mit weniger Zusatzannahmen als andere Deutungen auskommt, müsste sie, so Carroll, nach dem Prinzip von Ockhams Rasiermesser eigentlich die zu bevorzugende sein.

 

Schwein oder nicht Schwein? Das ist hier die Frage…

Carroll macht noch einen Exkurs in die Ethik, den ich hier aus Platzgründen nur ganz kurz anreißen kann: In einer Welt, in der alles passiert, was passieren kann, kann man da noch einen freien Willen haben? Und muss man sich noch an irgendwelche Normen halten, wenn man doch ohnehin in irgendeinem Überlagerungszustand mit Sicherheit ein Mörder wäre? Ja und ja.

Ad freier Wille: der hat zum Einen nichts damit zu tun, was quantenmechanisch passiert, sondern die Prozesse des Denkens finden in der Welt der klassischen Physik und Chemie statt, in der eine Aufspaltung von Quantenzuständen keine relevante Auswirkung hat – die Welt ist halt nicht durchgängig zur Potenzierung von Quantenprozessen ausgelegt, wie es Schrödingers Katzen-Gedankenexperiment ist (wer aber die Welt gezielt aufteilen will, kann das mit dieser App tun, indem er sein Handeln vom im Labor bei idQuantique in Genf gemessenen Quantenzustand eines Photons abhängig macht!). Zum Anderen geht es bei der Willensfreiheit überhaupt nicht darum, von irgendeinem Determinismus der Physik eingeschränkt zu sein, sondern von gefühlten Zwängen, die einen daran hindern, das zu tun, was man gerne würde. Es ist derjenige frei im Willen, der tun kann, was er mag (selbst wenn er dabei nicht merkt, dass dieser Wille von der Physik determiniert ist). Darüber hat Martin Bäker schon einen empfehlenswerten Artikel geschrieben, unter dem sich eine ebenso empfehlenswerte Diskussion findet.

Ad Ethik: Jede entstehende Kopie seiner selbst ist von einem Menschen mindestens so unabhängig wie sein Zwilling (eher noch mehr, weil sie nie mehr miteinander in Kontakt treten können), daher “kämpft jeder für sich alleine” und ethisches Handeln heißt, dass man dafür Sorge trägt, ethisch korrekte Überlagerungszustände mit möglichst viel Gewicht auszustatten. Dabei ist der heftige Gebrauch der oben genannten App zur Erzeugung zahlreicher Kopien allerdings kein geeigneter Weg hierzu, denn das Gewicht eines Zustands ändert sich nicht, wenn man ihn weiter verzweigt. Vielmehr müssten möglichst wenige unethische Zweige überhaupt erst entstehen, d.h. jeder muss seinen Zweig von vornherein sauber halten. Im Prinzip gilt also in jedem Zweig dasselbe, was im einzigen realen Zweig einer nicht-everettschen Deutung ebenfalls gilt.

 

Bringt Verschränkung die Raumzeit hervor?

Im letzten Teil des Buchs geht es dann um Carrolls aktuelles Forschungsthema, wie die Raumzeit und die Gravitation aus der Quantenfeldtheorie hervorgehen könnten. Bitte anschnallen, es ist mit Turbulenzen zu rechnen!

Was sind eigentlich “Raum” und “Zeit”? In der gewöhnlichen Mechanik sind sie einfach eine gegebene Bühne, in denen sich alle Vorgänge abspielen. In der Allgemeinen Relativitätstheorie sind ihre Geometrien abhängig von der enthaltenen Masse bzw. Energie (und einigen anderen Größen) und sie erzeugen so die Schwerkraft als Scheinkraft, aber dennoch sind sie auch hier zunächst einmal einfach “da”. Einsteins Feldgleichungen beschreiben dabei, wie Masse/Energie auf der einen Seite der Gleichungen und Raumkrümmung auf der anderen sich gegenseitig bedingen. Die Gravitation entsteht dann dadurch, dass ein Objekt in der gekrümmten Raumzeit den kürzesten Weg nehmen möchte, der für einen externen Beobachter beispielsweise wie ein Orbit oder eine Wurfparabel aussieht. Mit den Worten von John Wheeler: “Die Masse sagt dem Raum, wie er sich zu krümmen hat, der Raum sagt der Masse, wie sie sich zu bewegen hat”.

In der Quantenphysik können beliebig verschränkte Teilchen in beliebigen weiten Entfernungen verzögerungsfrei voneinander abhängiges Verhalten zeigen, die sogenannte “Nichtlokalität” der Quantenmechanik. Kann man sich darauf einen Reim machen? Carroll meint ja, wenn man Raum und Zeit auf der Basis der Viele-Welten-Theorie als Grad der Verschränkung von Quantenfeldern betrachtet.

Nach der Quantenfeldtheorie gibt es eigentlich gar keine Teilchen, sondern Teilchen sind vielmehr Anregungszustände von Feldern, die den Raum füllen. So ist das Photon ein Anregungszustand des elektromagnetischen Felds, das Elektron ein solcher eines Elektron-Felds. Man kann sich Anregungszustände ein wenig wie die Schwingungen und Oberschwingungen von Gitarrensaiten vorstellen, die im Grundzustand in voller Länge schwingen, in erster Oberschwingung bilden sie auf der Hälfte einen stillstehenden Knoten, um den die beiden Hälften schwingen, in dritter Oberschwingung drittelt sich die Saite etc. Das Vakuum ist von solchen Feldern im Grundzustand erfüllt, die ihm eine gewisse Energie verleihen. Nach der Quantentheorie ist der jeweilige Zustand eines Feldes an einem Ort aber einer Wellenfunktion unterworfen, die verschiedene mögliche Anregungszustände überlagert, und wenn man ihn misst, wird man zufällige angeregte Zustände finden, die bei der nächsten Messung ganz anders aussehen, deswegen wird oft nicht ganz korrekt vom “fluktuierenden Vakuumzustand” gesprochen, der in Wahrheit ganz friedlich vor sich hinschwingt.

Harmonische Schwingungen einer Gitarrensaite zur Versinnbildlichung verschiedener Anregungszustände eines Quantenfelds. Bild: Wikimedia Commons, Qef, gemeinfrei.

Nach der Viele-Welten-Theorie ist jeder Ort im Universum nun mit unterschiedlichem Grad untereinander verschränkt. Zwei benachbarte Vakuum-Regionen müssen dabei stark miteinander verschränkt sein, d.h. ihre Quantenfelder schwingen in Phase miteinander. Denn würden sie unabhängig voneinander schwingen, dann würde zwischen ihnen eine Diskontinuität entstehen, und solche führen in der Physik zwangsläufig zu Oberschwingungen hoher Frequenz, d.h. das Vakuum wäre nicht mehr im Grundzustand. Die Verschränkung nimmt dann mit wachsender Entfernung ab. Man kann die Sache aber auch umgekehrt betrachten und die Entfernung über den Grad der Verschränkung definieren. Orte sind dann einfach eine zunächst ungeordnete Menge von Punkten, die über Verschränkungen miteinander verbunden sind, und der Grad der Verschränkung lässt sie uns als nah oder weit entfernt erscheinen. Lokalität bedeutet dann, dass ein Vorgang nur Auswirkung auf stark verschränkte Orte hat. Zwar können Quantensysteme wie etwa verschränkte Elektronen nicht-lokales Verhalten zeigen, aber der Raum als solcher verhält sich strikt lokal. Was an einem Ort passiert, beeinflusst am stärksten die nächste Umgebung, alles weiter entfernte erst in abgeschwächter Form. Macht Sinn.

Um den Bogen von der obigen Entfernungsdefinition über die Verschränkung zu Einsteins Feldgleichungen zu ziehen, braucht es noch den Begriff der Verschränkungsentropie. Dieser von John von Neumann geprägte Entropiebegriff weist dem Grad der Verschränkung mehrerer Quantensysteme eine Entropie zu, die mit zunehmender Verschränkung größer wird. So hat auch das Vakuum als untereinander verschränkte Punktmenge eine Entropie. Betrachtet man ein Raumvolumen (definiert über Strecken gemäß dem oben eingeführten Maß der Verschränkung), das von einer Oberfläche nach außen begrenzt wird, dann ist die Verschränkung vom Inneren des Volumens nach außerhalb hin maßgeblich für die Verschränkungsentropie des Volumens und diese wächst demgemäß proportional zur einschließenden Oberfläche.

 

Viele-Welten – der Weg zur Quantengravitation?

Interessant wird das Ganze durch eine Arbeit von Ted Jacobson aus dem Jahr 1995. Jacobson bemerkte, dass eine Veränderung der Quantenfelder im Inneren eines Volumens (man denke: Vorhandensein von angeregten Zuständen = Teilchen a.k.a. Masse/Energie) die Verschränkung nach außen verringert. Damit verkleinert sich die einschließende Oberfläche in Abhängigkeit des Anregungszustands der im Volumen eingeschlossenen Quantenfelder, und das ist genau das, was in Einsteins Feldgleichungen die Masse mit dem umgebenden Raum macht. Die von einer Masse verursachte Raumkrümmung verkleinert die Oberfläche einer Kugel mit gegebenem Radius, weil sie die Geometrie des Raums verändert. Man überlege sich, dass etwa ein Kreis auf einer (positiv) gekrümmten Kugeloberfläche einen kleineren Umfang als 2πr hat, wenn der Radius r auf der Kugeloberfläche gemessen wird (der Äquator der Erde ist z.B. mit 40.000 km Umfang deutlich kleiner als 2π·10.000 km = 62.831 km, mit dem Abstand 10.000 km vom Äquator zum Nordpol), und das gilt analog eine Dimension höher für Kugeln im positiv gekrümmten Raum. So konnte Jacobson die von Einstein postulierten Feldgleichungen über die Entropie aus der Quantenfeldtheorie ableiten!

So könnte der Raum (ähnliches gilt für die Zeit, siehe Carrolls Buch) und somit also auch die Gravitation eine aus der Quantenfeldtheorie hervorgehende (emergente) Eigenschaft der Quantenwelt zu sein. Statt, wie in der Stringtheorie oder Schleifen-Quantengravitation zu versuchen, die Gravitation analog zum Elektromagnetismus irgendwie zu quanteln, was bisher niemandem gelang, könnte die Quantentheorie die Gravitation bereits enthalten und man findet sie, tief verborgen (wie Carroll sein Buch genannt hat), wenn man die Welt als von einer Wellenfunktion durchzogen betrachtet. Vielleicht ist das der Weg zur Quantengravitation, geebnet von der Viele-Welten-Theorie.

Wem das hier zu dicht und kompliziert war, dem empfehle ich die Lektüre des Buchs. Wobei das letzte Drittel auch im Buch einigermaßen kompliziert ist und es einiger Mühe bedurfte, dieses hier stark gerafft so darzustellen, dass man wenigstens eine Ahnung davon erhält, womit Carroll und sein Team sich beschäftigen (aber auch Leute wie Eric Verlinde). Vermutlich ging ihm zum Ende des Buches hin der Platz aus, den eine ausführlichere Erläuterung verbraucht hätte. Der Rest des Buchs liest sich jedoch deutlich leichter nachvollziehbar.

 

Referenzen

[1] Sean Carroll, “Something Deeply Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime“, ISBN-13: 978-1524743017, 2019.

Kommentare (45)

  1. #1 Ingo
    30. September 2019

    DIe Idee dass sich der “Kollaps der Wellenfunktion” auch als “Messobjekt wird mit Messgeraet verschraenkt” beschreiben laesst, habe ich halbwegs verstanden.

    Mir stellt sich aber noch eine weitere Frage:

    * Wie genau laesst sich Einsteins “Spukhafte Fernwirkung” in das Erklaerungsmodell hineininterpretieren.

    In Kopenhagen-Sprech: bei zwei voneinander entfernten verschraenkten Teilchen wird durch die Messung des einen Teilchens das andere Teilchen instantan dekoheriert, und damit also in einen bestimmten Zustand gezwungen, und damit also instantan fernbeeinflusst (spukhafte Fernwirkung)

    In Viele-Welten-Sprech wuerde es diese instantane Fernwirkung dann ja garnicht geben.
    In dem Augenblick indem sich das Messgeraet mit dem einen verschraenkten Teilchen verschrenkt entsteht eine Verschraenkung zwischen dem Messgeraet, dem ersten verschraenkten Teilchen und dem entfernten zweiten verschraenkten Teilchen.
    Wo bleibt da die spukhafte Fernwirkung?

  2. #2 schlappohr
    30. September 2019

    Also ich muss zugeben, dass die Vorstellung, dass das Universum in jeder Femtosekunde fast unendlich viele Kopien von sich selbst herstellt, die alle geringfügig voneinander abweichen und nie wieder miteinander in Interaktion treten können, ist schon eine intellektuelle Herausforderung. Allerdings auch nicht mehr als eine in Nullzeit und ohne weitere Begründung oder Erklärung implodierende Wellenfunktion, nur eben spektakulärer.
    Worin besteht die Kritik der anderen Physiker (ich meine, außer dass der Begriff der vielen Welten zu esoterisch klingt)? Ich denke mal die fehlende Möglichkeit eines experimentellen Nachweises wird einer der größten Kritikpunkte sein. Aber das Problem haben ja andere Theorien auch (z.B. die kompaktifizierten Dimensionen der M-Theorie).

  3. #3 Karl-Heinz
    30. September 2019

    Ich vermute, wenn eine Kopie erstellt wird, dann vom gesamten Universum. Oder gibt es auch Kopien von lokalen Gebieten?
    Mit welcher Taktfrequenz erfolgt die Erstellung der Kopien?

  4. #4 Captain E.
    30. September 2019

    @Karl-Heinz:

    Mit welcher Taktfrequenz erfolgt die Erstellung der Kopien?

    Ich würde vermuten: 1 Kopie/Planckzeit.

  5. #5 Alderamin
    30. September 2019

    @Ingo

    Die beiden Teilchen unterliegen einer gemeinsamen Wellenfunktion, das macht die Verschränkung aus, z.B. eine Überlagerung aus “beide Spins auf” und “beide Spins ab”. Die Zustände “Spin 1 auf, Spin 2 ab” und “Spin 1 ab, Spin 2 auf”, die bei unverschränkten Teilchen vorhanden wären, liegen in der Verschränkung nicht vor.

    Nehmen wir an, die berühmten Alice und Bob führen die entfernten Messungen der Spins zweier verschränkter Elektronen aus.

    Wenn Alice Teilchen 1 misst, dann spaltet sich in der Viele-Welten-Interpretation die Welt in zwei Zweige auf. In dem einen misst sie Spin auf, im zweiten Zweig misst sie Spin ab. Auch Bob, sein Elektron und der Rest der Welt sind in den beiden Zweigen enthalten.

    Da in jedem der beiden Zustände der Spin des Teilchens von Bob feststeht (nämlich in gleicher Richtung wie bei Alice), wird Bob in Zweig 1 also ebenfalls Spin auf und in Zweig 2 Spin ab messen.

    Was im Grunde genommen passiert, ist dass die beiden überlagerten Spinzustände (beide auf, beide ab) an den Rest der Welt ankoppeln und ihn mit einbeziehen in die Wellenfunktion. Das Spukhafte an der Sache ist hier die instantane Aufspaltung der ganzen Welt in zwei Zustände, was aber bei der Viele-Welten-Interpretation der Normalfall ist.

  6. #6 Alderamin
    30. September 2019

    @Schlappohr

    Der Kritikpunkt ist wohl hauptsächlich, das sei nutzloser Unsinn, da nicht falsifizierbar, und die Kopenhagen-Interpretation reiche vollkommen aus.

    Sabine Hossenfelder hat gerade was dazu geschrieben. Ihr Kritik bezieht sich offenbar darauf, dass die VWI (ich kürze sie mal auf Deutsch ab) das Messproblem nicht löse, weil sie nicht definiere, was ein Detektor sei. Sagt sie am Schluss.

    Verstehe ich allerdings nicht, weil die VWI gar nicht wissen will, was ein Detektor ist, das ist halt ein Teil des Rests der Welt, der mit in die Verschränkung einbezogen wird und dann nur noch immer genau einen Teilzustand der vormaligen Überlagerung sieht. Aber wahrscheinlich bin ich es und nicht Frau Hossenfelder, der etwas nicht versteht…

  7. #7 Karl-Heinz
    30. September 2019

    @Alderamin

    Dann stellt sich mir auch die Frage, was man unter Messen versteht.

    Beispiel
    a) Es wird durch eine Anordnung der Spin gemessen
    b) Ich traktiere das Teilchen mit meinem Baseballschläger. Wobei ich weiß, das dadurch keine Spin-Messung dadurch möglich ist. Auch theoretisch nicht.

    Kollabiert die Welle auch bei b, obwohl keine Spin-Messung vorgenommen wurde?

  8. #8 Ingo
    30. September 2019

    @Alderarmin #5
    > Das Spukhafte an der Sache ist hier die instantane
    > Aufspaltung der ganzen Welt in zwei Zustände, was
    > aber bei der Viele-Welten-Interpretation der
    > Normalfall ist.

    Genau das meine ich. Es ist der Normalfall.
    Aber dann stellt sich gleich die Folgefrage: Wie kann Bob (oder Alice) feststellen ob sich die Welt schon aufgeteilt hat weil der andere schon gemessen hat,- oder ob das noch nicht passiert ist ?
    Dies kann Bob eben nicht,- (ansonsten haetten wir eine Ueberlichtgeschwindigkeitskommunikation).
    Bob kann allerhoechstens nachtraeglich eine Information von Alice erhalten, ob sie sich noch in der gleichen Welt befinden, oder schon getrennt wurden. (Nachweis des verschraenkten Zustandes)

    Interesannt finde ich auch die Nebenfrage in #3:

    @Karl-Heinz #3
    > Ich vermute, wenn eine Kopie erstellt wird, dann
    > vom gesamten Universum. Oder gibt es auch
    > Kopien von lokalen Gebieten?

    Schroedingers Katze (solange sie von aussen betrachtet noch in Superposition ist) ist ein Beispiel fuer eine lokale(!) Kopie.
    Die Katze in der Kiste ist in zwei Welten aufgeteilt (Tot/Lebendig),- aber die aeussere Welt ausserhalb der Kiste ist es nicht,- jedenfalls solange keine Interation (Kiste oeffnen und nachschauen) mit der aeusseren Welt stattfindet, bei der wiederum die aeussere Welt mit der Katze verschraenkt wird, und daher ebenfalls in 2 Welten zerfaellt.

  9. #9 tomtoo
    30. September 2019

    @K-H
    Die Welle nicht, aber der Messtisch. ; )

  10. #10 Jette Carlsson
    30. September 2019

    an Karl-Heinz
    die Taktfrequenz der erstellten Kopien ist möglicherweise 2^10^122 Hz s.o. und übersteigt wie man sich denken kann die Vorstellungskraft eines Wesens aus Materie…da Zeit ein Artefakt der Nähe zur Masse ist und Raum ein Artefakt der Zeit, befinden wir uns in einer “Höhlengleichnis”-Situation.
    Wissen ohne messen ist wie rechnen ohne denken und ist empfehlenswert. Alles andere ist Induktion oder Katastrophe.

  11. #11 MartinB
    http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen
    30. September 2019

    @Alderamin
    Also ich verstehe das Problem von Hossenfelder so (bin aber nicht ganz tief in diesen Interpretationen drin), dass sie sagt: Der Messprozess, den wir beobachten, ist offensichtlich etwas nichtlineares. (Es gibt kein 0,5 Elektron hier + 0,5 Elektron dort.) Die SGL ist allerdings vollständig linear. In deinem Text sagst du ja auch, dass man keine halben Elektronen misst – aber genau das müsste die MWI halt erklären und das tut sie nicht. Warum beobachtet nicht ein überlagerter Martin einen überlagerten Detektor? (Und da hilft Dekohärenz auch nicht wirklich weiter, die macht aus einem vrschränkten zustand einen gemsichten, aber nach der Messung sehen wir im wesentlichen einen reinen Zustand.)

  12. #12 Alderamin
    30. September 2019

    @Karl-Heinz

    ch vermute, wenn eine Kopie erstellt wird, dann vom gesamten Universum. Oder gibt es auch Kopien von lokalen Gebieten?

    Hab’ nochmal ins Buch geschaut – es sei gleichgültig, ob man sich vorstelle, dass eine Verzweigung sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreite oder instantan das ganze Universum erfasse. Also lokal bleibt sie in beiden Fällen nicht. Und im Fall 1 hätte ich ein Problem mit der spukhaften Fernwirkung. Carroll erläutert diesen Teil in einem Gespräch zwischen einer Everett-Anhängerin und ihrem Vater, und der schlägt nach dieser Aussage auch die Hände über dem Kopf zusammen.

    Mit welcher Taktfrequenz erfolgt die Erstellung der Kopien?

    Sooft irgendwo ein Teilchen dekohäriert, da gibt’s keine untere Schranke.

  13. #13 Alderamin
    30. September 2019

    @Ingo

    Aber dann stellt sich gleich die Folgefrage: Wie kann Bob (oder Alice) feststellen ob sich die Welt schon aufgeteilt hat weil der andere schon gemessen hat,- oder ob das noch nicht passiert ist ?

    Kann er nicht. Wenn er es könnte, könnte man daraus ganz leicht eine Methode zur überlichtschnellen Kommunikation entwickeln: Wenn Alice die Messung in einer geraden Sekunde ausführt, ist es eine Null, wenn sie sie in einer ungeraden ausführt, ist es eine Eins. Mit hinreichend genau geeichten Uhren und vielen Elektronenspins könnte man dann Botschaften austauschen – aber genau das ist verboten.

    Bob merkt nichts von Alices Messung und umgekehrt. Wenn Bob zuerst gemessen hat, steht für die beiden Alices jeweils schon fest, was sie gleich messen wird, aber beide Alices wissen ja nicht, welche von beiden sie sind und daher wissen sie auch nicht, was sie gleich messen werden.

    Schroedingers Katze (solange sie von aussen betrachtet noch in Superposition ist) ist ein Beispiel fuer eine lokale(!) Kopie.

    Da die Beobachtung durch einen Menschen, der die Kiste öffnet, nichts außergewöhnliches ist im Vergleich zu dem, was bereits in der Kiste passiert (die Katze ist selbst ein Beobachter, der Geigerzähler auch) kannst Du davon ausgehen, dass die Aufspaltung die Kiste in dem Moment verlässt, wenn der Geigerzähler in einem Fall das Teilchen registriert. Die bleibt nicht lokal in der Kiste.

  14. #14 Alderamin
    30. September 2019

    @Karl-Heinz

    Dann stellt sich mir auch die Frage, was man unter Messen versteht.

    Beispiel
    a) Es wird durch eine Anordnung der Spin gemessen
    b) Ich traktiere das Teilchen mit meinem Baseballschläger. Wobei ich weiß, das dadurch keine Spin-Messung dadurch möglich ist. Auch theoretisch nicht.

    Kollabiert die Welle auch bei b, obwohl keine Spin-Messung vorgenommen wurde?

    Nicht im Sinne einer Spin-Messung. Du kannst Dich ja beispielsweise entscheiden, ob Du Impuls oder Ort eines Elektrons messen willst, nur nicht beides. Wenn Du den Impuls misst, ist der Ort undefiniert und umgekehrt. Es hängt also von der Messung ab, wie die Aufspaltung erfolgt. Genau wie es von der Ausrichtung des Stern-Gerlach-Experiments abhängt, welche Spin-Richtung gemessen wird.

    Wenn Du mit dem Baseballschläger auf ein Elektron haust, wird es wohl mit irgendeinem Atom reagieren und gestreut werden; das könnte eine Ortsmessung sein.

  15. #15 Ingo
    30. September 2019

    @Alderarmin #13:

    > kannst Du davon ausgehen, dass die Aufspaltung
    > die Kiste in dem Moment verlässt, wenn der
    > Geigerzähler in einem Fall das Teilchen registriert.
    > Die bleibt nicht lokal in der Kiste.

    Ja,- aber eben erst dann wenn man die Kiste aufmacht.
    Solange die Kiste noch geschlossen ist, ist die Aufspaltung des inner-Kistenuniversum in zwei inner-Kistenuniverums noch lokal.

    (oder nicht)?

    Erst wenn man die Kiste aufmacht “vererbt” sich die Aufspaltung an das restliche Universum.

    (oder ist das totaler Bloedsinn? Klingt jedenfalls wie Bloedsinn)

  16. #16 Alderamin
    30. September 2019

    @MartinB

    Der Messprozess, den wir beobachten, ist offensichtlich etwas nichtlineares. (Es gibt kein 0,5 Elektron hier + 0,5 Elektron dort.) Die SGL ist allerdings vollständig linear. In deinem Text sagst du ja auch, dass man keine halben Elektronen misst – aber genau das müsste die MWI halt erklären und das tut sie nicht.

    Die SGL beschreibt aber nur den Überlagerungszustand. Oben im Text habe ich ja schon erläutert, warum keine Überlagerung sieht. Entweder man sieht nichts, weil man noch nicht gemessen hat, oder man ist Teil der Überlagerung, und dann sieht man ein eindeutiges Ergebnis.

    Die beiden Zustände sind dann allerdings mit einem Gewicht von jeweils 0,5 versehen, aber dieses sieht man nicht. Man kann darauf nur durch wiederholte Experimente rückschließen, so, wie man das beispielsweise bei Stern-Gerlach macht.

    Warum beobachtet nicht ein überlagerter Martin einen überlagerten Detektor? (Und da hilft Dekohärenz auch nicht wirklich weiter, die macht aus einem vrschränkten zustand einen gemsichten, aber nach der Messung sehen wir im wesentlichen einen reinen Zustand.)

    Weil eine Überlagerung bei der Messung dekohäriert und solange man nichts misst, kann man auch nichts beobachten…

  17. #17 Alderamin
    30. September 2019

    @Ingo

    Ja,- aber eben erst dann wenn man die Kiste aufmacht.
    Solange die Kiste noch geschlossen ist, ist die Aufspaltung des inner-Kistenuniversum in zwei inner-Kistenuniverums noch lokal.

    Nö, die Beobachtung durch den Menschen ist nichts mystisches. Der Geigerzähler ist ein genau so “guter” Beobachter, und der “sieht” den Zerfall schon vor dem Öffnen der Kiste. Damit hat sich der Überlagerungszustand des radioaktiven Atoms schon mit der Umwelt abgeglichen und somit mit dem ganzen Universum, den kann man nicht in der Kiste einschließen.

    Das war ja auch nur ein Gedankenexperiment von Schrödinger, um zu zeigen, wie absurd die Wellenfunktion ist. In keiner Interpretation (na ja, vielleicht in einer) geht man heutzutage davon aus, dass der Überlagerungszustand erst beim Öffnen der Kiste kollabiert/sich aufspaltet/whatever.

  18. #18 Karl-Heinz
    30. September 2019

    @Alderamin

    Ist ein Meßvorgangs eine irreversiblen Störung des Objekts oder kann sie nachträglich wieder rückgängig gemacht werden?

  19. #19 Ingo
    30. September 2019

    Irgendwie sind wir noch nicht uebereinander 🙂

    Eventuell ist es auch eine unterschiedliche Defintion des Wortes “Universum”

    1) Die Kiste ich noch auf, die Katze ist noch lebendig
    -> 1 Universum

    2) Die Kiste wird geschlossen, die Katze ist zunaechst noch lebendig
    -> Die Kiste bildet nun ihr lokales kleines Universum
    -> Das Labor bildet nun ein grosses lokales Universum
    (Das ist noch keine Aufteilung des Universums im Sinne des verdoppelns)

    3) Warten

    Jetzt spaltet sich das lokale Universum in der Kiste im Sinne der Viele-Welten-Theorie

    4a) Kistenuniversum a: Katze ist lebendig
    4b) Kistenuniversum b: Katze ist tot
    -> Zu diesen Zeitpunkt gibt es aber immer noch nur ein(!) Laboruniversum, in dem der Wissenschaftler noch auf das Messergebnis wartet

    Jetzt wird die Kiste geoeffnet.
    Dadurch wird das Kistenuniversum mit dem Laboruniversum verschränkt, und die beiden Universen wieder zusammen betrachtet.
    Dadurch “vererbt” sich auch die Aufspaltung des Kistenuniversums an das Laboruniversum.

    5a) Wissenschaftler sieht, dass die Katze lebendig ist
    5b) Wissenschaflter sieht, dass die Katze tot ist

    Ab jetzt gibt es also zwei gesammt-Universen.

  20. #20 Alderamin
    30. September 2019

    @Karl-Heinz

    Ist ein Meßvorgangs eine irreversiblen Störung des Objekts oder kann sie nachträglich wieder rückgängig gemacht werden?

    Im Normalfall driften die verschiedenen Ergebnisse einer Messung schnell auseinander und die entsprechenden “Welten” kommen nie mehr in Kontakt.

    Ich bin mir nur nicht ganz sicher, wie es beim Quantenradierer aussieht, ob die Messung da überhaupt wirklich schon stattgefunden hat, bevor man sie wieder löscht oder nicht, da muss ich nochmal in Ruhe (nicht im Büro) drüber nachdenken. Es könnte sein, dass dies einer der wenigen Ausnahmefälle ist, wo aufgespaltene Zustände wieder in die Überlagerung gehen, oder aber sie wurden noch gar nicht aufgespalten.

    Sorry, im Moment muss ich mich jetzt um die Kundschaft kümmern, ich denke später drüber nach.

  21. #21 MartinB
    http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen
    30. September 2019

    @Alderamin
    ” man ist Teil der Überlagerung, und dann sieht man ein eindeutiges Ergebnis. ”
    Ja, aber warum? Warum kann ich selbst nicht in einem Überlagerungszustand sein, ein Elektron aber schon? O.k., ich bin verschränkt mit den beiden Mögichkeiten des Spins, aber genau die Forderung “Das kannst du nicht merken, du bist immer in einem Zweig” ist doch analog zum Kollaps in der Kopenhagen-Interpretation.
    Wie Hossenfelder schon sagt: Man kann mit noch so viel Argumenten aus ner linearen Gleichung keine Nichtlinearität herauszaubern.

  22. #22 Alderamin
    30. September 2019

    @Ingo

    Mit “Universum” meine ich alles, nicht nur die Kiste oder das Labor. Die Aufspaltung fängt im Atom an, wenn es zerfällt, und erfasst alles von hier bis hinter die Hintergrundstrahlung.

    Warum soll sie in der Kiste halt machen? Weil keiner guckt? Die Messung ist eine Interaktion mit der Umwelt, nicht notwendigerweise nur mit einem denkenden Hirn. Die Kiste selbst mit ihrem gesamten Inhalt ist bereits Teil der Umwelt (“sie guckt”), und diese endet nicht an der Außenseite der Kiste.

  23. #23 Karl-Heinz
    30. September 2019

    @Alderamin

    Oh … Sorry

    Natürlich kann ich warten.
    Bitte Stress unbedingt vermeiden. 😉

    Danke

  24. #24 Joseph Kuhn
    30. September 2019

    @ Alderamin:

    Nicht dass ich auch nur ansatzweise über die physikalischen Interpretationen hier mitreden könnte, aber eine Frage hätte ich trotzdem:

    Ich erlebe mich selbst ja als kontinuierlich existent (von Schlaf etc. abgesehen). Wäre das nach der Viele-Welten-Theorie, weil ich mich ständig für die vielen Welten aufspalte, eine Illusion (analog zu den Boltzmann-Hirnen), oder durchreist das Ich, das hier schreibt, auf geheimnisvolle Weise eine einzige Weltenlinie, obwohl sich seine materielle Basis ständig spaltet?

    Weniger ernst: Ob eine tiefere Weisheit in dem Spruch steckt, man solle sich mal zusammenreißen?

  25. #25 MG
    1. Oktober 2019

    Danke für den tollen Beitrag Alderamin!

    Wenn ich dich richtig verstanden habe, gibt es in der Historie von einem der vielen MWI Weltzweigen
    gar keine Überlagerungen mehr. Die Überlagerungen sind lediglich im Formalismus der SGL enthalten. Laut dieser Interpretation “gibt” es in der realen Welt
    immer eindeutige Werte der Parameter (Spinn, Ort etc.) nicht nur bei Messungen sondern auch in unbeobachteten Q.Systemen zwischen Messungen, richtig?
    1) Wenn dem so wäre müsste die MWI aber irgendwie die Gewichtung der Meßergebnisse (Q. Statistik) erklären können. Wenn du hierauf antworten würdest, dies folgt aus dem Q. Formalismus, dann ist m.E. durch diese Interpetation nicht viel gewonnen.
    2) Falls dem nicht so wäre, hilft die MWI zwar bei der Vermeidung von Messwert-Überlagerungen weiter aber deutlich weniger bei der Interpretation wie die Welt zwischen Messungen “aussieht” (bezüglich der Frage was sind Überlagerungen, Verschränkungen?). Zudem müsste sie erklären warum gerade Messungen Spaltungen des Universiums auslösen aber Q. Systeme, die sich in Überlagerung befinden (z.B. zwei Spinnzustände), aber gerade nicht gemessen/beobachtet werden, nicht. In anderen Worten: die Besonderheit der Messung bleibt erhalten, was die MWI ja gerade auflösen wollte.

    Die Q. bleibt weiterhin ein Rätsel…

  26. #26 Abananana
    1. Oktober 2019

    Bedeutet das, dass ich quasi unsterblich ist? Schließlich entstehen ja in jedem Moment Konfigurationen, in denen ich noch am Leben bin (und mir nicht gerade ein Stein auf den Kopf fliegt, ich einen Herzinfarkt kriege oder von einem Auto überfahren werde)

  27. #27 Alderamin
    1. Oktober 2019

    @Karl-Heinz

    War zu müde nach dem Laufen für die schweren Fragen…

    @Joseph Kuhn

    Ich erlebe mich selbst ja als kontinuierlich existent (von Schlaf etc. abgesehen). Wäre das nach der Viele-Welten-Theorie, weil ich mich ständig für die vielen Welten aufspalte, eine Illusion (analog zu den Boltzmann-Hirnen), oder durchreist das Ich, das hier schreibt, auf geheimnisvolle Weise eine einzige Weltenlinie, obwohl sich seine materielle Basis ständig spaltet?

    Als Naturalist ist für mich (auch für Carroll, soviel ich von ihm weiß) das Ich fest an die materielle Basis gebunden und beruht vollständig auf Signalen zwischen Nervenzellen und deren Anrgegungszuständen. Insofern spaltet sich mit der Materie und ihren Zuständen in der VWI auch das Ich auf.

    Quantenereignisse haben dabei zunächst höchstwahrscheinlich keine Auswirkungen auf Vorgänge in der makroskopischen Welt, wie bei jeder anderen Interpretation der Quantenphysik auch. Das, was im Hirn passiert, ist hinreichend groß, dass sich da quantentechnisch gesehen alles ausmittelt. Mit der Zeit entwickeln sich die einzelnen Zweige der VWI aber immer mehr auseinander und dann hat man am Ende doch viele “Ichs”. Carroll schreibt ja, wie oben kurz erwähnt, dass man mit den anderen Kopien seiner selbst nicht mehr zu tun hat als mit seinem Zwilling. Es gäbe dann also viele “Ichs”. Wobei jedes davon auf eine einzige Vergangenheit zurückblicken kann, weil die Verzweigungen sich rückwärts in der Zeit betrachtet alle zu einem einzigen Anfangspunkt vereinigen. In die Zukunft verzweigen sie sich hingegen und jedes hat sein eigenes Schicksal.

    Weniger ernst: Ob eine tiefere Weisheit in dem Spruch steckt, man solle sich mal zusammenreißen?

    Im quantenmechanischen Sinne der VWI muss das ein frommer Wunsch bleiben…

  28. #28 Alderamin
    1. Oktober 2019

    @Abananana

    Bedeutet das, dass ich quasi unsterblich ist? Schließlich entstehen ja in jedem Moment Konfigurationen, in denen ich noch am Leben bin (und mir nicht gerade ein Stein auf den Kopf fliegt, ich einen Herzinfarkt kriege oder von einem Auto überfahren werde)

    Nein, nur dass Du alle möglichen Tode stirbst, weil es keinen Zweig geben kann, indem Du ewig lebst. Die Verzweigungen können nur Dinge hervorbringen, die physikalisch möglich sind. Dein physischer Zerfall ist aber leider unaufhaltbar. Falls nicht noch ein Wundermittelchen erfunden wird, das diesen verhindert und so unsterblich macht. Bisher hat’s aber noch alle erwischt…

  29. #29 Alderamin
    1. Oktober 2019

    @MG

    Wenn ich dich richtig verstanden habe, gibt es in der Historie von einem der vielen MWI Weltzweigen
    gar keine Überlagerungen mehr. Die Überlagerungen sind lediglich im Formalismus der SGL enthalten. Laut dieser Interpretation “gibt” es in der realen Welt
    immer eindeutige Werte der Parameter (Spinn, Ort etc.) nicht nur bei Messungen sondern auch in unbeobachteten Q.Systemen zwischen Messungen, richtig?

    Nein, natürlich gibt es da noch Überlagerungen, nur eine weniger, da wo die Verzweigung statt fand (wobei ja jederzeit wieder neue überlagerte Zustände “geboren” werden, man denke and hintereinander geschaltete, verdrehte Stern-Gerlach-Experimente).

    1) Wenn dem so wäre müsste die MWI aber irgendwie die Gewichtung der Meßergebnisse (Q. Statistik) erklären können. Wenn du hierauf antworten würdest, dies folgt aus dem Q. Formalismus, dann ist m.E. durch diese Interpetation nicht viel gewonnen.

    Die Gewichtung stammt aus der Schrödingergleichung, die ist für alle Interpretationen dieselbe. Der Unterschied ist nur, dass sie bei Kopenhagen eine Wahrscheinlichkeit ist und bei VWI eine relative Häufigkeit. Will heißen, bei Kopenhagen schmeißt Du einen Würfel, bei dem mit 1/6 W’keit eine 6 herauskommt. Bei VWI schmeißt Du sehr viele Würfel, bei denen 1/6 der Würfe eine 6 ergeben. Mit 1/6 W’keit sieht ein Beobachter sich somit auf einem Zweig mit einer gewürfelten 6.

    2) Falls dem nicht so wäre, hilft die MWI zwar bei der Vermeidung von Messwert-Überlagerungen weiter aber deutlich weniger bei der Interpretation wie die Welt zwischen Messungen “aussieht” (bezüglich der Frage was sind Überlagerungen, Verschränkungen?).

    Das ist eher ein Vorwurf, den man der Schrödingergleichung machen sollte, denn die postuliert die überlagerten Zustände. Die VWI kommt erst ins Spiel, wenn die Messung stattfindet und sagt, was ein Elektron kann, kann ich als Beobachter schon lange.

    Zudem müsste sie erklären warum gerade Messungen Spaltungen des Universiums auslösen aber Q. Systeme, die sich in Überlagerung befinden (z.B. zwei Spinnzustände), aber gerade nicht gemessen/beobachtet werden, nicht.

    Hab’ gestern bei der Recherche eine Interpretation der VWI gelesen, nach der sich das ganze Universum in einer Übelagerung aller Zustände befindet und die Dekohärenz lokal bedeutet, dass sich ein Teilchen und sein Messvorgang aus dieser teilweise entkoppeln (weniger überlagerte Zustände für diese). Demnach würde die Messung die Überlagerung verringern. Kann man auch so betrachten.

  30. #30 Abanana
    1. Oktober 2019

    Nein, nur dass Du alle möglichen Tode stirbst, weil es keinen Zweig geben kann, indem Du ewig lebst. Die Verzweigungen können nur Dinge hervorbringen, die physikalisch möglich sind. Dein physischer Zerfall ist aber leider unaufhaltbar. Falls nicht noch ein Wundermittelchen erfunden wird, das diesen verhindert und so unsterblich macht. Bisher hat’s aber noch alle erwischt…

    Naja aber soweit ich weiß, dass ist doch eigene körperliche Zerfall eher ein technisches Problem, weil es keinen Evolutionsdruck gab, den Körper nach Weitergabe seiner Gene, ewig funktionieren zu lassen. Aber physikalisch unvermeidlich ist der Verfall nicht. Da wird es bestimmt irgendwann ein Mittel geben. Das man bisher noch keinen unsterblichen Mensch gesehen hat, spricht meines Erachtens lediglich dafür, dass man ab einen bestimmten Zeitpunkt “öfter” stirbt als lebendig zu bleiben. Auch jetzt gerade in diesem Moment segnen viele meiner Instanzen gerade das Zeitliche, weil ihnen ein Stein auf den Kopf fällt, ein Blitz durchs Fenster einschlägt, etc. etc. Aber es gibt eben halt auch Instanzen die jetzt einfach weiterleben.

  31. #31 Karl-Heinz
    1. Oktober 2019

    @Abanana

    Unsterblicher! Sei gegrüßt! 😉

  32. #32 Bbr
    1. Oktober 2019

    @Aldemarin, #28.

    Da bin ich mir nicht so sicher. Dass der Verfall der Zellen umgekehrt wird ist ja nicht physikalisch unmöglich, sondern nur sehr sehr unwahrscheinlich (wahrscheinlich auf dem selben Unwahrscheinlichkeitsniveau wie ein Boltzmann-Gehirn). Dass man in irgendwelchen Zweigen ewig lebt ist also nahezu unvermeidlich. Das finde ich aber eher beängstigend, da ja das Weiterleben in der Mehrzahl der Welten nicht bei guter Gesundheit erfolgen wird.

  33. #33 Karl-Heinz
    1. Oktober 2019

    @Bbr

    Und warum bin ich in unserem Zeig noch nie auf jemanden gestoßen, der schon wirklich sehr sehr alt ist?

  34. #34 DocDuck
    Bad Homburg
    1. Oktober 2019

    Vielen Dank für die knappe aber sehr anschauliche Darstelllung. Ich würde das Buch gerne lesen, bin aber schon im Deutschen kräftig gefordert, das gelesene zu verstehen. Das ganze in englischer Sprache würde mich dann doch überfordern. Hoffentlich wird es auch eine deutsche Übersetzung geben.

  35. #35 Bbr
    1. Oktober 2019

    @Karl-Heinz, #33. Es ja „nur“ knapp 8 Mrd. Menschen auf der Welt. Die Wahrscheinlichkeit, durch Quanteneffekte älter als uralt zu werden, dürfte wie bei den Boltzmann-Gehirnen in der Gegend von 1 zu 10 hoch (10 hoch 50) liegen. Es ist also nahezu ausgeschlossen, dass in unserem Zweig sowas vorkommt.

    Wenn man die Viele-Welten-Theorie ernst nimmt, dann muss es diese obskuren Welten aber geben. David Deutsch sprach mal von den Harry-Potter-Universen: Das sind Zweige, in denen jedesmal, wenn jemand mit dem Zauberstab gefuchtelt hat, durch Zufall der entsprechende Effekt aufgetreten ist, und wo die Leute daher an Magie glauben. Aber auch dort wird die Magie beim nächsten Versuch genausowenig funktionieren wie bei uns: Also gar nicht, außer in einer verschwindend geringen Anzahl neuer Zweige, die von dort abspalten.

  36. #36 Alderamin
    2. Oktober 2019

    @DocDuck

    Sieht leider schlecht aus, andere Bücher von Carroll erschienen auch nicht auf Deutsch. Vielleicht hat dieses eine Chance, weil es einige Beachtung gefunden hat. Vielleicht liegt’s auch am Verlag.

  37. #37 Karl-Heinz
    2. Oktober 2019

    @Bbr

    wenn jemand mit dem Zauberstab gefuchtelt hat, durch Zufall der entsprechende Effekt aufgetreten ist, und wo die Leute daher an Magie glauben. Aber auch dort wird die Magie beim nächsten Versuch genausowenig funktionieren wie bei uns

    Aber es wird dann sehr wohl eine Welt geben in der die Magie beim nächsten Versuch funktioniert. Das gibt mir zu denken. Die meisten Welten sind in dem Sinne gleich, in dem das Eintritt was wahrscheinlich ist. In diesem Fall würde es, auch wenn es sehr unwahrscheinlich ist, Welten geben wo das nicht so ist, und die sich von der Mehrheit der Welten grob unterscheiden.

  38. #38 Abanana
    2. Oktober 2019

    Und warum bin ich in unserem Zeig noch nie auf jemanden gestoßen, der schon wirklich sehr sehr alt ist?

    Vermutlich weil es deutlich weniger Zweige gibt, in denen dieser Effekt vorkommt. Das kann sich, entsprechender medizinischer Fortschritt vorausgesetzt, in einigen Jahrzehnten aber auch ändern.

  39. #39 Alderamin
    2. Oktober 2019

    @Abanana

    Würde ich dann eher auf einem Zweig erwarten, in dem die Römer Arminius geschlagen haben oder die Völkerwanderung das römische Reich nicht terminiert hat. Sprich, wo wir schon 500 Jahre weiter sind.

  40. #40 Karl-Heinz
    2. Oktober 2019

    @Alderamin

    Dank deines Artikel wissen nun jene Menschen, die vom Pech verfolgt werden warum sie vom Pech verfolgt werden. Die Antwort ist trivial. Jene die vom Pech verfolgt werden befinden sich nach der Verzweigung immer auf dem ungünstigsten Zweig ihrer Entwicklung. Ihr einziger Trost ist, dass es ihren Kopien viel viel besser geht. 😉

  41. #41 flow
    STELLT DIE NULL WELTEN THEORIE VOR
    3. Oktober 2019

    “There is no such thing like world”

    Uns alle gibts gar nicht, also wozu Sorgen machen 🙂

  42. #42 Verena Meier
    3. Oktober 2019

    Was muss eigentlich diejenige Kopie eines Physikers von der Quantenmechanik halten, welche (die Kopie) feststellen muss, dass so ein Katzenvieh (nach geradezu unzähligen Versuchen ‘Schrödigersche Katze’) partout nicht totzukriegen ist … während z.B. noch nie ein einziger Goldhamster jemals lebend der Kiste wieder entsteigen konnte?

  43. #43 wolfhard
    3. Oktober 2019

    Danke für den interresanten Artikel.
    Evl.passend dazu, hatte ich mal ein Film von Fassbinder gesehen aus den 70 er Jahre hiess welt am Draht und handelte von computersimulierten verschachtelten Welten wobei sich zum ende herausstellte das die Programmierer selber nur ein Teil einer simulation wahren.Dem Fassbinder konnte ich eigentlich nie viel abgewinnen aber soein Film und das in den 1970 er Jahren wo computer ja noch nicht so alltäglich wahren war für mich im nachhinein schon ne Hausnr.Ähnlich
    The 13th Floor.

  44. #44 Captain E.
    4. Oktober 2019

    Die Idee zum Film war allerdings nicht originär von Fassbinder. Welt am Draht war eine Verfilmung des Buchs Simulacron-3 des US-amerikanischen Schriftstellers Daniel F. Galouye.

  45. #45 Alderamin
    12. Oktober 2019

    @MartinB

    Sorry für die späte Antwort, war die letzte Zeit beruflich ziemlich ausgelastet und habe abends einfach mal die Beine hochgelegt und mir ein paar Star-Wars-Filme reingezogen 😉

    ” man ist Teil der Überlagerung, und dann sieht man ein eindeutiges Ergebnis. ”
    Ja, aber warum? Warum kann ich selbst nicht in einem Überlagerungszustand sein, ein Elektron aber schon?

    Doch, das kannst Du, das ist ja gerade der Witz an der Viele-Welten-Interpretation: es gibt keine Wellenfunktion pro Teilchen, sondern eine Wellenfunktion für das ganze Universum, die auch den Beobachter mit einschließt. Es nur eben so, dass man seine eigene Üblagerung nicht beobachten kann, weil man mit den anderen Zuständen seiner selbst keine Signale austauschen kann – die Photonen (oder was auch immer man zum Signalaustausch nutzt) sind halt nur mit je einer Kopie verschränkt und interagieren mit den anderen nicht.

    O.k., ich bin verschränkt mit den beiden Mögichkeiten des Spins, aber genau die Forderung “Das kannst du nicht merken, du bist immer in einem Zweig” ist doch analog zum Kollaps in der Kopenhagen-Interpretation.

    Ich sehe schon einen prinzipiellen Unterschied dazwischen, dass sich ein Teilchen zuerst an vielen Orten gleichzeitig befindet und dann spontan nur an einem auftaucht im Gegensatz dazu, dass es sich bei der Entstehung in viele Kopien teilt, die sich überall hin ausbreiten und dann von vielen Beobachtern am Ziel gesehen werden, von denen jeder einzelne nur sich selbst wahrnimmt und damit denkt “was für ein Zufall, dass das Teilchen gerade bei mir aufschlägt.”

    Wie Hossenfelder schon sagt: Man kann mit noch so viel Argumenten aus ner linearen Gleichung keine Nichtlinearität herauszaubern.

    Wo ist denn genau die Nichtlinearität? Bei der Verzweigung replizieren die Gewichte (die man als relative Häufigkeiten interpretieren kann) genau die Amplitudenquadrate der Koeffizienten in der Linearkombination zweier Wellenfunktionen. Ist fast so, wie bei Strom, der sich an einer Parallelschaltung zweier oder mehrerer Widerstände verzweigt (und wenn Du noch ein paar Scheinwiderstände mit hinzunimmst, kriegst Du das Beispiel sogar für komplexe Koeffizienten hin).