Diskussion:Schrödingers Katze

Dieser Artikel wurde ab Mai 2013 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Schrödingers Katze“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden. Anmerkung: Weiterer Verbesserungsbedarf wird dort aufgelistet.

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Einleitung vs Artikel

Im Artikel werden verschiedene Interpretationen in dem entsprechenden Abschnitt beschrieben, die sich teils widersprechen.

So steht unter "Kopenhagener Deutung": "Erst bei der Messung (hier durch einen äußeren Beobachter) entscheidet sich also, ob die Katze tot oder lebendig ist. Vor der Messung kann über den Zustand der Katze lediglich eine Wahrscheinlichkeitsaussage getroffen werden.".

Eine andere Interpretation (Dekohärenz) lautet hingegen: "Mit anderen Worten, der Detektor in der Vergiftungsapparatur und damit auch die Katze selbst, sind eine Messapparatur: Der Zerfall des Atomkerns führt zur Dekohärenz der Wechselwirkungen zwischen Atomkern und Detektor."

So weit so gut. Die Meinungen gehen offenbar auseinander und der Artikel stellt mehrere davon vor.

Aber warum macht sich die Einleitung des Wikipedia-Artikels eine Interpretation zu eigen? Da steht nämlich: "Einfache physikalische Systeme können tatsächlich in solche Katzenzustände gebracht werden, große makroskopische Systeme wie Katzen aber nicht. Eine eventuelle Überlagerung eines großen Systems in verschiedenen Zuständen würde in unmessbar kurzer Zeit kollabieren, denn jede Wechselwirkung des Systems mit der Umgebung stellt im quantenmechanischen Sinne eine Messung dar." Damit stellt sich Wikipedia doch povig auf die Seite der Dekohärenz-Interpretation, oder? --Heldenzeuger (Diskussion) 01:33, 20. Dez. 2015 (CET)

Experimentelle Katzen fehlen noch

Im Moment fehlt dem Artikel noch ein Abschnitt zu experimentellen Umsetzungen. Zwar ist es bis auf weiteres nicht zu erwarten, dass eine reale Katze in einem Kasten nachweisbar in eine Überlagerung von tot und lebendig gebracht wird. Aber es sind durchaus reale physikalische Experimente zu diesem Gedankenexperiment gemacht worden. ---<)kmk(>- (Diskussion) 10:44, 22. Okt. 2018 (CEST)

Was gibt es da zu experimentieren? Nimm einen Würfel, steck ihn in eine Kiste, schließe die Kiste und schüttele sie einmal gut durch. Frage: Welche Augenzahl zeigt der Würfel? Ist genau dasselbe. Wenn man es auf zwei mögliche Zustände beschränken will dann steck eine Münze in die Kiste und sag nach dem Schütteln ob die Münzen Kopf oder Zahl zeigt. Das ist so simpel dass ich es nicht als praktisches physikalisches Experiment bezeichnen würde. --82.113.121.132 06:50, 17. Okt. 2023 (CEST)

Bei deinen Beispielen kommt es zu keiner Überlagerung, da sie rein mechanische Experimente sind. Außerdem gibt es inzwischen ein Kapitel zu Experimenten. --Physikinger (Diskussion) 10:50, 21. Okt. 2023 (CEST)

Everett

Bzgl. der Viele-Welten-Interpretation fehlt m.E. eine Einordnung: Hier gibt es kein Paradoxon, weil die beiden verglichenen Zustände unterschiedlichen Universen angehören. Für Anhänger der Viele-Welten-Interpretation ist Schrödingers Gedankenexperiment aus meiner Sicht ziemlich uninteressant (außer in der Diskussion mit Anhängern der anderen Deutungen). --Pinguin55 (Diskussion) 18:09, 28. Aug. 2019 (CEST)

Das Grundproblem

Die grundsätzliche Folge dieses Gedankenexperimentes ist ja ein (scheinbares) Paradox:

Während der Stunde, in der das Experiment läuft, wird aufgrund der Unmöglichkeit, über den Zustand der Katze eine eindeutige Aussage machen zu können, gefolgert, die Katze existiere gleichzeitig in zwei Zuständen. Sie IST gleichzeitig lebend und tot - dies ist aber real unmöglich. Eine Aussage und ihre Negation können nicht gleichzeitig wahr sein.

Logisch korrekt wäre allein die folgende Aussage: "Während des Experimentes ist die Katze entweder lebend oder tot". (Anwendung des exklusiven ODER). Es kann nur eine der Möglichkeiten real wahr werden, und zwar zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Experimentes. Ganz genau betrachtet, ergibt sich nicht ein Zustand der Katze, sondern es könnte sich der Zustand der Katze ändern, und zwar nur in eine Richtung. Die Katze kam lebend in die Kiste. Folglich ist die Aussage "Die Katze lebt" schon zu Beginn des Versuchs wahr, und kann sich nur noch in das Gegenteil ändern oder bestehenbleiben, aber nicht mehr ergeben. Beide Zustände gleichzeitig können nicht eintreten.

Logisch ist also immer einer der Zustände der Katze wahr. Folglich kann über den Zustand der Katze immer eine logisch wahre Aussage gemacht werden (jedoch keine real wahre Aussage). Real ist stets nur einer der beiden Zustände möglich, was den anderen jeweils ausschließt.

Eine UND-Verknüpfung anzuwenden, ist hier folglich schlicht Nonsens.

Ebenso unbrauchbar ist die ODER-Verknüpfung (das klassische oder-auch): "Die Katze lebt oder ist auch tot" würde bei gleichzeitigem Eintreten des Wahrwerdens beider Aussagen ein wahres Ergebnis liefern. Da dies biologisch aber nicht eintreten KANN, darf hier der Zustand der Katze ausschließlich mit dem ausschließenden XOR (exklusivem ODER) beschrieben werden.

Dies nur zur Beleuchtung des Grundproblems der Aussage. Die Folgerung, dass der Zustand der Katze vor Ablauf des Experimentes bzw. ohne Messung nicht eindeutig bestimmt werden kann, bleibt davon im Ergebnis unberührt. (nicht signierter Beitrag von 2003:C3:D713:600:3488:2FD:940B:BC60 (Diskussion) 17:07, 25. Mär. 2021 (CET))

„Eine Aussage und ihre Negation können nicht gleichzeitig wahr sein.“? Ich behaupte das Gegenteil, dass nämlich eine Aussage und ihre Negation sowieso und immer gleichzeitig wahr sind. --༄U-ji (Diskussion) 18:04, 25. Mär. 2021 (CET)

Und welche Verbesserung am Text schlagt Ihr vor? (Denn dafür ist diese Seite eigentlich gedacht.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:54, 25. Mär. 2021 (CET)

Sag ich ja – das gehört hier im Grunde nicht hin. --༄U-ji (Diskussion) 21:24, 25. Mär. 2021 (CET)

Lieber Unbekannter, Sie haben das leider falsch verstanden. Die Katze kann (prinzipiell) genauso gleichzeitig lebendig und tot sein, wie ein Elektron gleichzeitig zwei verschiedene Spalte passieren kann (Doppelspaltexperiment). In der Quantenmechanik (und damit in unserer Welt) geht das tatsächlich. Ein logischer Widerspruch liegt deshalb nicht vor, weil die Katze quasi nur zur Hälfte jeweils tot und lebendig ist. --Geek3 (Diskussion) 13:41, 26. Mär. 2021 (CET)

Also gewinne ich jedesmal doch beim Lotto, obwohl ich gar nicht gewinne ? "Unsigniert" hat das Grundproblem schon gut angesprochen. Alleine nur das Nichtwissen eines außenstehenden Betrachters über einen z.B. Zustand (wie das ja hier mit der Katze der Fall ist) und um was es eigentlich geht, läßt den jeweiligen Ist-Zustand völlig kalt, es ist ihm schlicht egal. Das alleinige Nichtwissen Dritter kann nicht zu mehreren realen Zuständen führen. So habe ich mit meiner Tante eine Woche nicht telefoniert und auch sonst nichts von ihr gehört. Deswegen war die nicht gleichzeitig in Dortmund, Dresden und Buxtehude sondern natürlich immer nur gerade an einem Ort, der mir allerdings wegen des Nichtwissens unbekannt geblieben ist. Das hat sie aber ebenso gar nicht mitbekommen, daß ich mich gerade nicht um sie kümmerte, ebenso die Katze im Kasten, für deren herrschenden Zustand die Anzahl der Betrachter völlig irrelevant sind. Loggediteur (Diskussion) 14:23, 3. Dez. 2022 (CET)

Bitte nicht per Edit in eine Unterhaltung "drängen", auf die schon geantwortet wurde.

Es geht nicht um das Nichtwissen eines potentiellen Beobachters, also von dir. Es geht darum, dass es keinen Beobachter gibt. Was bei deiner Tante auch dann nicht so ist, wenn sie den ganzen Tag nicht aus dem Haus ging. Kein Einstein (Diskussion) 17:58, 3. Dez. 2022 (CET)

Video

Das Video wurde (wie ich finde, zurecht) entfernt, allerdings mit der Begründung "Inhaltlich oft grob falsch, z.B. geht es nicht, wenn die Katze vom Dolch erstochen wird, der kein Quantenobjekt ist." Diese Begründung ist (trotz des Dolches) nicht stichhaltig, denn auch das im Original-Experiment aus der zerschlagenen Phiole austretende Gift ist kein Quantenobjekt. Das Quantenobjekt ist das zerfallende Teilchen, und ob das nun durch Gift oder Dolch den Tod der Katze verursacht, ist wurscht. Findet Mosmas (Diskussion) 21:40, 13. Apr. 2022 (CEST)

Das Problem mit dem Dolch ist nicht der Dolch selbst, sondern dass er von außen kommt und nicht durch das zerfallende Quantenteilchen ausgelöst wird (sorry, der Bearbeitungstext war in der Länge beschränkt, so dass ich ich mich kurz fassen musste). Und so wie das nun mal sehr stümperhaft dargestellt ist, wirkt das ganze Video wie von jemandem, der die Sache garnicht selbst verstanden hat. --Geek3 (Diskussion) 22:08, 14. Apr. 2022 (CEST)

jetzt verstehe ich, was du meinst. D'accord. --Mosmas (Diskussion) 20:14, 15. Apr. 2022 (CEST)

Im Film gibt es auch im gesprochenen Text unakzeptable Aussagen:

• "Das Manko der Quantenmechanik (...) ist, dass sie sich in einer Welt kleinster Teilchen abspielt" → Tatsächlich weist Schrödinger mit seiner Katze gerade darauf hin dass es innerhalb der Quantenmechanik keinerlei Beschränkung für die Größe des Systems gibt und quantenmechanische Aussagen sich grundsätzlich auch auf makroskopische Objekte beziehen.
• "Dennoch wurde Schrödingers Beispiel in der Popkultur missverstanden und gilt als 'Beweis' für ein Multiversum (...)" → Tatsächlich sind Multiversen eine von mehreren weiteren Interpretationen der Quantenmechanik, in der Schrödingerkatzen nach Definition nicht auftreten können. Dass die Viele-Welten-Interpretation ein Produkt der Popkultur sei, wäre mir neu. Üblicherweise wird sie dem Physiker Hugh Everett zugeschrieben.
• Die Multiversen seien "ganz und gar nicht im Sinne des Erfinders (Schrödinger)". → Das Gegenteil ist plausibler. Denn die Viele-Welten-Interpretation ist gerade ein Weg, der die Problematik auf die Schrödinger mit der Katze hinweist, löst.

Insgesamt bin ich ein wenig irritiert, wie daneben TerraX mit diesem Filmchen liegt. Aus öffentlich-rechtlicher Quelle hätte ich mehr Qualität erwartet. ---<)kmk(>- (Diskussion) 04:32, 7. Dez. 2022 (CET)

Abschnitt "Wand als Systemgrenze" : Privatmeinung?

Ich finde für den ganzen (seit 24.10.22 existierenden) Abschnitt in Schrödingers Text keinerlei Beleg. "Wand" taucht dort noch nicht einmal auf. Auch inhaltlich scheint er mehr für einen Forumsbeitrag typisch zu sein als für einen Enzyklopädieartikel. Belege her oder löschen! --Bleckneuhaus (Diskussion) 16:40, 4. Jan. 2023 (CET)

Direkte Referenzen sind hier nicht so einfach möglich, da es eher eine Erläuterung zum Verständnis ist. Das trifft übrigens auf den Abschnitt davor genauso zu, der größtenteils von dir stammt. Beim lesen hier im Diskussions-Archiv bin ich auf die noch unbeantwortete Frage gestoßen: "Woher weiß die Wellenfunktion, dass sie an der Boxwand halt machen muss, aber in den Beobachter eindringen kann? Wieso wird nicht die Trennwand ebenfalls mit der Wellenfunktion verschränkt?". Eine ausformulierte (und besser formulierte) Antwort zu dem Verständnisproblem wollte ich seitdem hier einfügen. Das Wort "Wand" taucht übrigens im zweiten Satz auf.--Physikinger (Diskussion) 19:49, 4. Jan. 2023 (CET)

?? Tut mir leid, ich (bzw. Adobe Acrobat) finde(t) "Wand" in keinem der drei papers von Schrödinger 1935. Kannst Du mir den Fundort genauer beschreiben? --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:51, 4. Jan. 2023 (CET)

Ok, ich dachte du meinst, im Abschnitt taucht es nicht auf. Hier im Abschnitt "Hintergrund" sollten ja gerade darüber hinausgehende Erklärungen zu finden sein, da der wesentliche Inhalt von Schrödingers Text inzwischen gut abgedeckt ist. --Physikinger (Diskussion) 11:08, 5. Jan. 2023 (CET)

ich bin auch nicht sonderlich glücklich mit dem Abschnitt, und zwar aus folgenden Gründen: zum einen finde ich die "Rolle der Wand" zu aktiv dargestellt. Es geht hier doch nur darum, zu sagen, dass in Schrödingers Gedankenexperiment die "Wand" (oder, um genauer am Text zu bleiben, "die Stahlkammer") für die totale Isolation des Innenraums vom Außenraum sorgt, was verhindert, dass sich das in der Box eingeschlossenen System (radioaktiven Atomen, Geigerzähler und Katze) in irgendeiner Weise mit der Außenwelt verschränkt, weshalb keine Informationen über den Zustand im Inneren nach draußen dringen und für den Beobachter außen sich das System in der Box in einer Superposition von (intaktes Atom, lebendige Katze) und (zerfallenes Atom, tote Katze) befindet. Zum zweiten finde ich die Formulierungen zur Interferenz verwirrend ("dann wäre bezüglich der beiden Zustände die Welt außerhalb des Kastens aufs Atom genau deckungsgleich und würde dort perfekt konstruktiv interferieren"). "Draußen" (so verstehe ich umseitig "dort") interferiert doch nichts; auch die Unterscheidung von "innerer" und "äußerer" Interferenz finde ich ungewöhnlich und unklar.

Außerdem "Interferenz" doch eigentlich nicht mehr zur "Rolle der Wand" sondern eher zur Erklärung von "Superposition". Außerdem geht Interferenz zwischen den Termen der Katzenzustände geht über das hinaus, was Schrödinger diskutiert hat. Man könnte das in einem eigenen Abschnitt zum "Nachweis der Überlagerung" anbringen: eine Möglichkeit dafür ist, die beiden Terme der Überlagerung zur Interferenz zu bringen, in dem man zur Zeit t=T die unitäre Zeitentwicklung umkehrt und dann bei t=2T wieder mit Wahrscheinlichkeit 1 die lebende Katze vorfindet (man also so etwas wie "Rabioszillationen" zwischen (intaktes Atom, lebendige Katze) und (zerfallenes Atom, tote Katze) messen würde) oder einfach die Zeitentwicklung solange weiterlaufen liesse, bis es ein "revival" der Katze gibt (was in einem endlich-dimensionalen, geschlossenen System nach endlicher Zeit passiert); aber bei dem makroskopisch großen System im Gedankenexperiment ist das beides praktisch unmöglich. --Qcomp (Diskussion) 01:44, 5. Jan. 2023 (CET)

Man kann natürlich auch nur "Stahlkammer" oder "Kasten" verwenden. Auf "Wand" habe ich Bezug genommen, weil das hier mal jemand als Frage gestellt hat und ich fand das eine sehr gute Frage von der ich dachte, dass sie sich viele stellen könnten, die tiefer darüber nachdenken. Insbesondere scheinen sich ja Leute zu wundern, warum es keine schlüssige Erklärung sein soll, dass diese Überlagerung nicht existiert. Warum man sie nicht so einfach leugnen kann, geht aus dem Artikel sonst nicht hervor. Da findet man sonst nur sinngemäß "das ist halt so in der Quantenmechanik".

Aber warum denkst du, ist es sonst entscheidend, dass der Kasten verschlossen bleiben muss?

Natürlich ist es sehr entscheidend, dass die beiden Wellenfunktionen sich außerhalb des Kastens nicht unterscheiden, nur innen. Um es mathematischer zu formulieren: die Psi-Funktion des Systems hat außerhalb des Kastens keine Freiheitsgrade in den Dimensionen des Produktraumes (abgesehen von der Phase) während innerhalb zusätzliche Dimensionen bevölkert sind (z.B. orthogonale Dimensionen bezüglich eines Ortsoperators, wenn die Katze gleichzeitig liegt und steht.). Die Erklärung soll ja nicht nur im etwas schwammigen Kopenhagener Sinn funktionieren, sondern auch in der Viele-Welten-Interpretation, bei sich ja auch die Frage stellt, wann und warum die beiden Welten noch eine Verbindung haben und wann sie völlig abgekoppelt sind. Da ist es entscheidend, dass die Amplituden und Phasen außerhalb des Kastens völlig deckungsgleich sind, damit die Wahrscheinlichkeit des Zustände noch durch gezielte Interferenzen überhaupt moduliert werden könnten.

Deinen Nachweis mit Oszillationen kann ich nicht nachvollziehen. Es ist ja schon nicht möglich, überhaupt gezielte Interferenzen in einem Haustier herzustellen, geschweige denn eine Oszillation zu bewirken. Der einzige Grund, warum man das Gedankenexperiment nicht als Hirngespinst abtun kann, ist doch die Tatsache, dass man zumindest theoretisch eine Auswirkung auf die Messergebnisse erwarten kann.

Wenn wirklich niemand was mit dem Abschnitt etwas anfangen kann, dann kann ich ihn auch wieder entfernen. Ich sehe aber sonst aber keine weitere Erklärung, warum es für die Existenz der Überlagerung eine Rolle spielt, ob der Kasten dicht ist oder nicht. --Physikinger (Diskussion) 12:15, 5. Jan. 2023 (CET)

Mir war nicht recht klar, auf welche Frage der Abschnitt antworten sollte (in der Diskussion im Archiv wurden ja einige gestellt) und die Überschrift klang konkreter als der Abschnitt war (mMn zurecht beschäftigte sich der Abschnitt nicht konkret mit der "Wand"). Wenn die zu beantwortende Frage ist "warum muss das System abgeschlossen sein?" Dann könnte man einerseits etwa folgendermassen antworten: "Für das Gedankenexperiment ist es wichtig, dass das Innere des Kastens vollständig von der Aussenwelt (einschliesslich des Beobachters) isoliert ist. Damit wird erreicht, dass im Inneren eine unitäre Zeitentwicklung abläuft und der reine Anfangszustand (Atom intakt, Katze lebendig) sich in eine Superposition der beiden Zustände (Atom intakt, Katze lebendig) und (Atom zerfallen, Katze tot) entwickelt. Kenntnis der Amplituden und Phase dieser Superposition erlaubt es dann (im Prinzip), die beiden Terme wieder zur Interferenz zu bringen (etwa, in dem man die Zeitentwicklung im Inneren vollständig umkehrt). Bei nicht vollständiger Isolation von Innen und Aussen ("teilweise durchlässiger Wand") kann sich der Zustand im Inneren mit dem von Systemen im Aussenraum verschränken. Wenn diese äusseren Systeme der Kontrolle des Experimentators entzogen sind, d.h., er sie weder messen noch ihre Zeitentwicklung beeinflussen kann, dann ist der Zustand im Inneren des Kastens nicht mehr rein und die Sichtbarkeit der Interferenz geht verloren."

Was die "Oszillationen" angeht: mir ging es darum, dass man die beiden Terme (die ja orthogonale Zuständen entsprechen) in der Überlagerung erst noch "zur Interferenz bringen" muss (wie die zwei Zustände eines Photons, das im linken oder rechten Arm eines Mach-Zehnder-Interferometers unterwegs ist). Im MZI machen das die Spiegel, die die zwei Wege wieder zusammenführen, bei Schrödingers Katze muss dafür aber Zerfall des Atoms, Klick des Geigerzählers und Vergiftung der Katze revertiert werden. Schrödinger hat, soweit ich weiss, sein "burleskes Beispiel" nie soweit getrieben. Wenn man (anstatt wie bei einem Spin-Echo die Zeitentwicklung umzukehren), das System einfach weiterlaufen lässt, ist die Signatur der Interferenz das "revival" des Anfangszustands. Das verlangt aber neben der perfekten Isolation auch noch (beinah) unendliche Geduld (und einen endlichdimensionalen Hilbertraum des eingeschlossenen Systems).

Das im jetzt gelöschten Absatz angesprochene Problem dass sich "die beiden Zustände [...] unvorhersehbar und zufällig überlagern" tritt de facto genauso auch im Kasten ein, wenn man nicht annimmt, dass der Experimentator alle Freiheitsgrade im Innern (sämtliche Atome der Katze, Feldmoden im Kasten, Schwingungen der Wand etc.) unter Kontrolle hat. Aber die Frage nach dem experimentellen Nachweis eines Katzenzustands (ebenso wie die Frage der Verschränkung des Beobachters mit der Katze) gehören mE nicht in den Abschnitt "Hintergrund", sondern eher in "Dekohärenz", "Realisierbarkeit" oder "experimenteller Nachweis". Mein Vorschlag wäre, hier erstmal die konkrete Frage zu formulieren, auf die der Artikel keine gute Antwort gibt. Wenn darüber Klarheit besteht, finden wir sicher auch einen Konsens, wo und wie sie am besten zu beantworten ist. --Qcomp (Diskussion) 16:03, 5. Jan. 2023 (CET)

Ok, danke für dein Kommentar. Ok ich sehe jetzt, dass der Abschnitt nicht unbedingt für jeden verständlich ist und weitere Fragen aufwirft. Leider ist mein Zeitbudget für den Artikel und die Wikipedia gerade wieder aufgebraucht und werde daher keine weiteren Versuch unternehmen, diese Frage zu klären, die vielleicht auch nicht so viele Leute quält. --Physikinger (Diskussion) 16:46, 5. Jan. 2023 (CET)

Ich finde an dem Abschnitt nichts erhaltenswertes und streiche ihn bis zum Erscheinen positiver Begründungen. Es gibt zwar keine "falschen" Fragen, aber abwegige Fragen schon, und wenn man zudem nicht einmal weiß, wer sie gestellt hat und ob sie verbreitet sind, muss man nicht einen ganzen Abschnitt darauf verwenden, insbesonderre nicht einen voller unverdauter Ausführungen. Und abwegig ist die lt. Physikinger anlassgebende Frage (s.o.) sicher, denn wo sich das beschriebene Quantenobjekt nicht aufhalten kann, ist die Wellenfunktion einfach null. Und bei Schrödinger kann sich weder die Katze noch das Gift außerhalb aufhalten, so einfach ist das. Weder die Ursprungsfrage noch Physikingers Absatz dazu lassen physikalische Sachkenntnis erkennen, ich stimme da auch mit Qcomps weiteren Anmerkungen überein. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:14, 5. Jan. 2023 (CET)

Ich kopiere den Abschnitt mal hier rein:

Nach Schrödingers Beschreibung bleibt die Überlagerung der beiden Zustände bestehen, solange der Kasten verschlossen bleibt, und zerfällt im Augenblick des Öffnens. Die Wand des Kastens scheint demnach einen Einfluss auf den Zustand der Katze auszuüben, indem sie die beiden überlagerten Zustände räumlich begrenzt und isoliert. Nach den Gesetzen der Quantenmechanik besitzen Überlagerungen das Potenzial zur konstruktiven oder destruktiven Interferenz miteinander, was sich darin äußert, dass die beobachteten Zustände entsprechend häufiger oder seltener auftreten. Bleibt der Kasten vollkommen dicht, dann wäre bezüglich der beiden Zustände die Welt außerhalb des Kastens aufs Atom genau deckungsgleich und würde dort perfekt konstruktiv interferieren. Die Wahrscheinlichkeit der Messergebnisse wäre dann nur noch durch mögliche Interferenzen im Inneren bestimmt, was der zunächst imaginär erscheinenden Überlagerung eine reale Bedeutung für die Messergebnisse verleiht. Beim undichten oder offenen Kasten wird dagegen die innere Interferenz sofort bedeutungslos, da die beiden Zustände unterschiedliche Einflüsse auf die Umgebung ausüben und sich schnell in einem dominanten Volumen außerhalb des Kastens unvorhersehbar und zufällig überlagern. Ein Beobachter würde dann selbst auch in einen solchen Überlagerungszustand geraten, der im Zufallsrauschen nicht mehr durch Häufigkeitsanalysen nachweisbar wäre, weil spätestens dann jegliche experimentelle Kontrolle über die Interferenz verloren ist. In diesem Stadium, außerhalb der Nachweisbarkeit, wird die Überlagerung je nach Interpretation der Quantenmechanik als schon nicht mehr existent angesehen.

--Physikinger (Diskussion) 12:17, 5. Jan. 2023 (CET)

Wäre nicht nötig gewesen, ist ja über die Versionsgeschichte immer zu haben. Viel interessanter wäre: hast Du denn neue Argumente? --Bleckneuhaus (Diskussion) 12:26, 5. Jan. 2023 (CET)

Könntest du vielleicht grundsätzlich etwas konstruktivere und freundlichere Beiträge schreiben, anstatt nur so plump löschen, was du nicht auf Anhieb verstehst? Oder auf meine Argumente mal eingehen (siehe Antwort an Qcomp) bevor du nach neuen fragst? Oder nachfragen, wenn du was nicht verstehst: "wo sich das beschriebene Quantenobjekt nicht aufhalten kann, ist die Wellenfunktion einfach null". Nein, die Gesamtwellenfunktion (Schrödinger nennt sie Psi) ist nicht die Wellenfunktion der Katze, sondern des gesamten Zustandes mit Luft, Kasten und Beobachter, es schließt alles ein was für das Experiment relevant ist.--Physikinger (Diskussion) 16:36, 5. Jan. 2023 (CET)

Nein, Schrödinger konstruiert sein Gedankenexperiment ausdrücklich in einem abgeschlossenen Kasten, der das "Gesamtsystem" umschließt, damit es von aller Außenwelt abeschottet ist, auch vom Beobachter (Hat man dieses ganze System eine Stunde lang sich selbst überlassen, ... - S. 812). Sein GEsamtsystem - auch in der späteren allgemeneinen Diskussion des Messvorgangs - ist explizit "Gesamtsystem Meßobjekt + Meßinstrument." (S. 827). Als Messinstrument kann man (mit Weizsäcker) die "Höllenmaschine" ansehen (s. Abschnitt #Kopenhagener Deutung im Artikel). Definitiv meint Schrödinger mit \psi nicht auch den BEobachter. - Wenn Du aber im Artikel über Schrödingers eigene Darstellung hinausgehen möchtest, ist das klar abzugrenzen und mal mit einer Quelle zu belegen. Noch hast Du hier ja nicht mal gesagt, wo denn "Wand" erwähnt wird. (Ich hätte nicht gedacht, dass man mit jemandem, der - nach früherer Angabe auf seiner Nutzerseite - 1975 an einer physikalischen Doktorarbeit saß, über so etwas diskutieren muss.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 18:07, 5. Jan. 2023 (CET)

Verfasse doch einfach mal selbst einen Text, anstatt immer nur dort aufzutauchen, wo andere gerade einen Artikel gestallten, ihn didaktisch überarbeiten oder neues Wissen einfügen. Wie ein Geier kreist du über andere Autoren, in der Hoffnung, dass dabei was für dich abfällt. Ich gehe dann mal stark davon aus, dass du selbst keine Doktorarbeit geschrieben hast, richtig? Und nein, so alt bin ich nicht, was das Jahr meiner Doktorarbeit angeht. Lass einfach gut sein.--Physikinger (Diskussion) 16:29, 6. Jan. 2023 (CET)

Bitte ohne persönliche Fehleinschätzungen fortfahren. Beim vorliegenden Artikel bin ich zB der drittgenannte Autor. Und natürlich lese und bearbeite ich auch, was andere schreiben - davon lebt doch Wikipedia. Bei Temperatur z.B. habe ich einige (schlimme) Fehler ausgemerzt, die ein user Physikinger im März 2020 schon eingebaut hatte. Der hatte übrigens auch keine Belege für seine Formulierungen. Für das falsche Jahr für Deine Diss entschuldige ich mich, hab die user-Seite von 2007 falsch zitiert. --Bleckneuhaus (Diskussion) 18:06, 6. Jan. 2023 (CET)

@Physikinger: Bleckneuhaus ist nun wirklich über den Verdacht erhaben so zu agieren (Geier), wie du es oben sagst - zahlreiche gewichtige Artikel zu Grundlagenthemen hat er hauptsächlich überarbeitet. Wäre er empfindlicher, würde das als ein klarer Verstoß gegen WP:WQ auch entsprechend sanktionierbar sein. Bitte unterlasse solche ad hominem-Argumente - wenn du in der Sache Recht hast, kommst du auch ohne das durch. Und das mit der Doktorarbeit fällt dir sowieso auf die Füße, sobald du weitergehend zu ihm recherchierst.

Neustart der Diskusion, sofern noch gewünscht. Am besten ab dem Zitat: „Schrödinger konstruiert sein Gedankenexperiment ausdrücklich in einem abgeschlossenen Kasten, der das "Gesamtsystem" umschließt, damit es von aller Außenwelt abeschottet ist, auch vom Beobachter (Hat man dieses ganze System eine Stunde lang sich selbst überlassen, ... - S. 812). Sein GEsamtsystem - auch in der späteren allgemeneinen Diskussion des Messvorgangs - ist explizit "Gesamtsystem Meßobjekt + Meßinstrument." (S. 827). Als Messinstrument kann man (mit Weizsäcker) die "Höllenmaschine" ansehen (s. Abschnitt #Kopenhagener Deutung im Artikel). Definitiv meint Schrödinger mit \psi nicht auch den BEobachter.“

Gruß Kein Einstein (Diskussion) 22:37, 6. Jan. 2023 (CET)

Es ist genau anders herum: Bleckneuhaus fängt damit an, in der Historie meiner Benutzerseite herumzuschnüffeln, um mich irgendwie persönlich angreifen zu können. Geht niemand etwas an, was ich nicht (mehr) über mich veröffentlichen möchte. Sehr unschöne Art. Hätte ich nicht drauf reagieren sollen. Schade, dass man hier nicht einfach auf so einer sachlichen konstruktiven Ebene bleiben kann. --Physikinger (Diskussion) 23:55, 6. Jan. 2023 (CET)

Apropos der gerade angemahnten "sachlichen konstruktiven Ebene": ist hier vielleicht sonst jemand, der den gelöschten Absatz (s.o. kursiv) über die System-Wand bei Schrödingers Katzenpapier mit Argumenten und/oder Belegen für relevant und zutreffend erklären kann? Vom Autor selbst kam mE bisher nichts Überzeugendes dazu. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:27, 7. Jan. 2023 (CET)

Die Diskussion ist für mich bereits beendet. Lass es jetzt einfach gut sein. --Physikinger (Diskussion) 16:43, 7. Jan. 2023 (CET)

Ja, genau das meinte ich eben. --Bleckneuhaus (Diskussion) 17:41, 7. Jan. 2023 (CET)

Ich hätte noch Änderungsvorschläge: (1) mir missfällt die gebräuchliche, aber unnötig paradoxe Formulierung "in dem sie gleichzeitig lebendig und tot ist" und würde lieber schreiben "in dem sie in einem Überlagerungszustand von lebendig und tot ist" (oder "sich befindet"). "Gleichzeitig lebendig und tot" ist falsch, das ist die Katze genausowenig wie wie der Vektor (1,1) "gleichzeitig horizontal und vertikal" ist. Er ist weder das eine noch das andere, sondern diagonal.

(2) Auch den Satz "Durch eine direkte Beobachtung lässt sich dieser unbestimmte und gemischte Zustand schließlich entscheiden" finde ich nicht gut, da man einen Zustand eigentlich nicht "entscheidet" und da es sich um einen reinen Zustand, nicht um eine statistische Mischung (Dichtematrix < 1) handelt; außerdem wird implizit angenommen, dass man tote und lebendige Katze zweifelsfrei unterscheiden kann. Vorschlag stattdessen: "Durch eine direkte Beobachtung, mit der sich die tote von der lebenden Katze unterscheiden lässt, geht dieser unbestimmte Überlagerungszustand in einen Zustand von definitiv lebender oder toter Katze über."

(3) Zur Ausgangsfrage des hier diskutierten Abschnitts ("Was ist die Rolle der Wand?"), der wohl als Antwort auf die Fragen "Der Beobachter verschränkt sich mit der Katze also nur dann, wenn keine Box zwischen ihnen ist? Wieso ist die Box eigentlich eine Trennwand? Woher weiß die Wellenfunktion, dass sie an der Boxwand halt machen muss, aber in den Beobachter eindringen kann? Wieso wird nicht die Trennwand ebenfalls mit der Wellenfunktion verschränkt? Woraufhin die gemeinsame Katzen-Kasten-Wellenfunktion mit dem Beobachter verschränkt wird?" eingefügt wurde, könnte man u.U. im Hintergrund-Abschnitt zur Superposition ein paar Sätze ergänzen, die ich für das Gedankenexperiment für relevant halte: (i) dass Überlagerungszustände unter Zeitentwicklung in geschlossenen Systemen erhalten bleiben, sich allerdings in einer bestimmten Basis durch Interferenz zu einem nicht-überlagerten Zustand entwickeln können und (ii) dass in offenen Systemen die Wechselwirkung mit der (dem Experiment nicht zugänglichen) Umgebung Überlagerungen in der Regel zerstört ("dekohäriert"). Dann könnte man als Antwort auf die Fragen ergänzen: Die "Stahlkammer" im Gedankenexperiment dient dazu, jede Wechselwirkung mit der Umgebung außerhalb und auch mit dem Experimentator) auszuschließen, so dass sich im Innern ein Überlagerungszustand entwickeln kann. Es ist eine offene Frage der Quantenmechanik, ob und wie aus den Überlagerungszuständen klassisch unterscheidbarer Zustände die eindeutigen Alternativen (entweder tot oder lebendig) werden (siehe auch: Messproblem der Quantenmechanik). --Qcomp (Diskussion) 13:53, 8. Jan. 2023 (CET)

Ich finde den Artikel auch noch sehr überarbeitungsbedürftig. ME entfernt er sich zu sehr vom Lemma bzw. Schrödingers Idee. Oder die Absätze zB über Fullerene am Doppelspalt müssen besser angeschlossen werden. Ich bin noch am einlesen. Erhellend ist auch das Archiv. zB [1]. --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:43, 8. Jan. 2023 (CET)

die Archivdiskussion vermischt mehrere Dinge (wie Fragen der Realisierung des Gedankenexperiments, des Nachweises der Superposition, des qm Messproblems), die vielleicht auch der Artikel noch besser trennen könnte. Wie wäre es mit einer Struktur wie folgt: (1) Schrödingers Gedankenexperiment und was er damit zeigen wollte und ggf die Rezeption dazu. (2) Verallgemeinerung des Begriffs auf "Überlagerung makroskopisch verschiedener Zustände" (bzw Verschränkung makroskopisch verschiedener Zustände mit einem Mikrosystem - falls man das zerfallende Atom auch für wichtig hält) hier könnte man den Abschnitt "Katzenzustand" einarbeiten, aber auch auf andere Zustände (wie den GHZ-Zustand) verweisen, die eine Annäherung an eine "Überlagerung makroskopisch verschiedener Zustände" sind (dazu siehe z.B. arxiv:1706.06173), denn alle Realisierungen benutzen ja "verallgemeinerte Katzen" und auch die generellen exp Schwierigkeiten und Interpretationen lassen sich damit besser diskutieren; und (3) Ansätze zur experimentellen Realisierung. Hier kann man dann das Problem der Dekohärenz ansprechen, wobei neben der Dekohärenz durch Wechselwirkung mit dem Außenraum (die durch eine ideale Wand ja ausgeschlossen werden kann) sondern auch mit den vielen anderen internen Freiheitsgraden des Makrosystems im Innern und auch die Frage des Nachweises, der entweder eine "Messung in der Überlagerungsbasis" oder die Interferenz der beiden Alternativen voraussetzt. --Qcomp (Diskussion) 18:22, 8. Jan. 2023 (CET)

Dein Vorschlag klingt gut, mit der klaren 3-Gliederung. Wenn Du anfängst , trag ich mit Freuden bei, was ich kann. --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:56, 8. Jan. 2023 (CET)

(1) was Schrödinger damit zeigen wollte, steht schon in der Einleitung. Was mir nicht ganz klar ist, ob er die Quantenmachanik, also die Theorie, mit seinem Aufsatz kritisiert oder verteidigt. Das gibt die Primärquelle nicht so ganz klar wieder. Apropos: Die zweite zitierte Aussage im Artikel stammt aus dem Buch von der Schülerin Silvia Arroyo Camejo. Das ist eigentlich keine gute Quelle. Da stehen auch falsche Sachen drin. Und "Schwachpunkt der Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik in Bezug auf die physikalische Realität" sehe ich in der Primärquelle auch nicht. Da müsste man einen Wissenschaftshistoriker zitieren, der das einordnen kann.

(2) Der "Katzenzustand" hat eigentlich nicht sehr viel mit dem Gedankenexperiment von Schrödinger zu tun. Daher ist es ganz gut, dass das nicht mit dem eigentlichen Thema des Artikels vermischt ist. Das ist eine Kategorie von Experimenten mit vielen Teilchen und sollte nicht zu sehr mit Schrödingers Gedankenexperiment vermischt, wo es um einen theoretischen wissenschaftlichen Diskurs geht.

(3) Diesen Abschnitt gibt es doch schon.

Also ich denke, dass die Themen ganz gut nach ihrer Wichtigkeit geordnet sind. Das Gedankenexperiement selbst wird am Anfang beschrieben, da es Thema des Artikels ist. Die Hintergründe, die im Prinzip zeigen sollten, warum eigentlich überhaupt theoretisch erwartet wird, dass sich das Gedankenexperiment so verhält, wie beschrieben. Und dann folgen technologische Probleme, Dekohärenz und andere Schwierigkeiten, das fürs eigentliche Thema nicht zentral sind, aber natürlich wissenswert. Die nächsten Abschnitte Interpretation und Katzenzustande sind jeweils sehr speziell, lang und eigenständig. Also insgesamt ist der Aufbau meiner Meinung nach ganz gut geordnet und sortiert. --Physikinger (Diskussion) 22:23, 10. Jan. 2023 (CET)

(1) "Gleichzeitig lebendig und tot" ist sehr gebräuchlich in dem Zusammenhang (z.B. im Doppelspaltexperiment geht ein Teilchen auch "gleichzeitig" durch beide Spalte). Das bringt es ganz gut auf den Punkt. Beim Winkel ist das der Unterschied zur klassischen Betrachtung, wo Photonen tatsächlich nur diagonal polarisiert sind, während sie in der Quantenmechanik eben (scheinbar) gleichzeitig zwei Polarisationen haben bezüglich der diagonalen Messung. Bei der Katze sind die lebende und tote Katze zwei in sich stimmige Eigenzustände, die gleichzeitig vorliegen. Daher denke ich, drückt das die Idee schon ganz gut aus.

(2) "Durch eine direkte Beobachtung lässt sich dieser unbestimmte und gemischte Zustand schließlich entscheiden": stammt relativ wörtlich aus der angegebenen Referenz.

(3) Lass es einfach mit der Frage. Die Frage scheint zu komplex, um sie hier kurz und verständliche zu beantworten. Scheint nur mehr Verwirrung zu stiften. --Physikinger (Diskussion) 21:48, 10. Jan. 2023 (CET)

Begriffe Zustand und Verschränkung

Der Artikel verwendet "Zustand" so, als ob auch ein Teilsystem, das mit einem anderen verschränkt ist, in der QM einen Zustand haben könnte. Das entspricht überhaupt nicht dem Artikel von Schrödinger, der ganz im Gegenteil lang und breit diese Problematik und die zu beachtenden Unterschiede durchdiskutiert (u.a. in § 10). Schrödingers Hauptaugenmerk ist auch nicht eine "Verwaschenheit" in der QM, sondern Interpretation der Wellenfunktion beim Vorgang der Messung, die nach ihm nur nicht-realistisch sein kann (§§ 7,8). In den mehr oder weniger populären Rezeptionen von Schr.s Katze kommt natürlich auch alles mögliche andere vor, aber soll der Artikel nicht vorrangig erst Schrödingers genaue Position darstellen, und dann auch Teile der sonst so existierenden Interpretationen? --Bleckneuhaus (Diskussion) 16:02, 11. Jan. 2023 (CET)

Populärer Begriff unverständlich erklärt

Hier eine als Rückmeldung gemeinte Anmerkung: Das Schlagwort "Schrödingers Katze" ist recht populär. Entsprechend wollte ich mich informieren, was dahinter steckt. Ich kann diesem Artikel nicht entnehmen, was die Physiker hier treiben. Das Experiment bleibt völlig unverständlich für mich. Hier ein paar Fragen: warum eine Katze? Was passiert, wenn ich einen Menschen in den Kasten sperre? Gilt eine Katze für einen Physiker nicht als "Beobachter"? Gibt es da irgendwo eine Grenze? Geht ein Affe? Ein Kleinkind?

Was soll das Öffnen des Kastens? Damit ein Mensch hinein blicken kann?

Wenn ich das Zitat von Schrödinger lese, habe ich den Eindruck, es geht um den Übergang von der atomaren Ebene zur Makroskopischen. Aber dieser Übergang wird doch schon allein durch das Gerät (Hammer, Glasflasche, Säure) erledigt, oder? Wozu die Katze? Wenn eine "Messung" den Übergang erzeugt, warum ist das Gerät zum Zerschlagen der Flasche kein Messgerät? Weil kein "Mensch" das Messergebnis zur Kenntnis genommen hat? Muss es jemand zur Kenntnis nehmen? Wenn ja, warum reicht dafür die Katze dann nicht als Beobachter aus? Ich bin völlig ratlos, was der Kasten (als eine Art Sichtschutz oder Isolation?) bewirken soll. Reicht es auch aus, wenn keiner hinschaut? Wenn man der ganzen Welt ein Schlafmittel verabreicht? Reicht es, wenn man die Anordnung in die Wüste stellt?

Dazu finde ich keine Erläuterungen, wahrscheinlich weil die Physiker, die den Artikel geschrieben haben, irgendwas klar ist, was mir fehlt. Aber dann sollte doch ein Hinweis im Text diesen Punkt erwähnen.

Wozu die Katze in diesem Experiment? Was bringt sie hinzu, was das Schlaggerät nicht kann? (Das Glas sowohl zerschlagen als auch nicht zerschlagen - reicht das nicht?) Aber unabhängig davon: was soll der Kasten? Vor menschlichen Blicken schützen? --176.199.88.49 17:40, 26. Dez. 2023 (CET)

Danke für die Rückmeldung! Ich finde sie hilfreich und bin schon am Editieren (erstmal nur in der Einleitung). Es ist eben ziemlich schwierig, als Physiker* nicht nur für andere Physiker* zu schreiben, wenn es um einen popularisierten Begriff geht. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:57, 26. Dez. 2023 (CET)

Ich denke, die Einleitung muss einen Hinweis geben, worin das "Verwaschene" zu sehen sein soll. Weiterhin sehe ich nicht, dass die Einleitung das paper von Schrödinger u/o die populäre Rolle des Experiments angemessen wiedergibt. Hier folg im nächsten Abschnitt mein Entwurf: --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:08, 27. Dez. 2023 (CET)

Einleitung überarbeitet

Mein Entwurf 3.1 (≈voriger Entwurf, Kopenhagener Deutung eingeordnet ):

.................................................

Bei Schrödingers Katze handelt es sich um ein grundlegendes Gedankenexperiment aus der Physik, um ein begriffliches Problem der Quantentheorie hinsichtlich ihrer Beziehung zur Realität zu verdeutlichen. Mit dem mathematischen Formalismus der Quantenmechanik kann man nämlich, wenn der Zustand eines Systems genau bekannt ist, den späteren Zustand nach einer bestimmten Zeit vollständig und exakt vorhersagen. Aber für den Wert einer physikalischen Größe erhält man in vielen Fällen nur die Vorhersage einer unscharfen oder „verwaschenen“ Wahrscheinlichkeitsverteilung verschiedener möglicher Messergebnisse. Darüberhinaus müsse man nach der weitverbreiteten Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik annehmen, dass die betreffende Größe mit allen diesen Werten gleichzeitig im System vorliegt und erst durch den Akt der Messung entschieden wird, welcher Wert nun in der Realität gilt.

Das Gedankenexperiment wurde 1935 von Erwin Schrödinger – nach eigenen Worten – in „burlesk“ ausgeschmückter Form beschrieben. Dabei wird eine Katze durch die Gesetze der Quantenmechanik in einen Zustand gebracht, in dem sie gleichzeitig lebendig und tot sein müsste. Erst durch eine direkte Beobachtung würde der Zustand der Katze in eine der beiden Möglichkeiten „lebendig“ oder „tot“ springen.

Nach Schrödinger darf die Quantenmechanik dennoch nicht als ein „verwaschenes“ Modell der Realität fehlgedeutet werden. Im eigenartigen Zustand der Mischung sieht Schrödinger an sich nichts Unklares oder Widerspruchsvolles. Dieser Begriff sei für atomare Dimensionen noch hinnehmbar, beispielsweise für das α-Teilchen im Atomkern, bevor es als α-Strahlung ausgesandt und nur in einer Richtung beobachtet wird, obwohl in seinem Zustand alle Richtungen mit gleicher Wahrscheinlichkeit vorliegen. Der Begriff sei jedoch einfach falsch, wenn auch grob tastbare und sichtbare Dinge in der Realität diese quantenmechanische Unbestimmtheit zeigen sollen.

Das Gedankenexperiment beruht darauf, dass immer, wenn ein System zwei verschiedene Zustände einnehmen kann, in der Quantenmechanik auch die Überlagerung der beiden Zustände einen möglichen Zustand darstellt. Erst wenn eine Beobachtung oder Messung durchgeführt wird, mit der man zwischen den beiden überlagerten Zuständen unterscheiden kann, nimmt das System einen von beiden an. In Anlehnung an das Gedankenexperiment, das mit der Katze als einem makroskopischen System formuliert ist, spricht man auch bei einem mikroskopischen quantenmechanischen System von einem Katzenzustand, wenn man die beiden Zustände in einer solchen Überlagerung durch eine Messung unterscheiden kann.

.................................................

Bemerkungen dazu?

Ich habe das "gleichzeitige Vorliegen" in Konjunktiv gesetzt, weil die Dekohärenz dieses Problem löst, damit aber noch im Rahmen der Kop.Deutung bleibt. --Bleckneuhaus (Diskussion) 15:33, 29. Dez. 2023 (CET) --Bleckneuhaus (Diskussion) 15:33, 29. Dez. 2023 (CET)

Das Gedankenexperiment ist aus verschiedenen Teilen aufgebaut. Mir geht es darum, die Rolle der Teile zu verstehen.

1. Darf man sagen, dass die Katze für das Gedankenexperiment völlig überflüssig ist und nur als zusätzliches Element einer "burlesken" Ausschmückung dient? Denn Sie schreiben ja, dass die Katze hier das makroskopische System darstellt. Nun ist aber auch ein Zählrohr, ein Hammer und eine Glasflasche mit Gift schon Teil des Experiments. Das bildet auch ein makroskopisches System, oder? Auch die Glasflasche wird in einen Zustand gebracht, in dem sie weder unversehrt noch zerschlagen ist, nehme ich an. Diese Überlagerung spiegelt sich dann einfach in der Katze. Da ist nur ein kausaler Schritt dazwischen, der sich auf die Wirkung eines Giftes bezieht. Das soll die Sache einfach nur "burlesker" machen und ist eigentlich überflüssig, oder?
2. Warum muss ein Kasten um diese Anordnung gebaut werden? Welche Rolle spielt genau der Kasten? Das wirkt auf mich, als solle eine "Messung" verhindert werden, solange der Kasten geschlossen ist. Das finde ich abstrus. Warum ist denn der Übergang ins Makroskopische, der durch das Zählrohr und die Glasflasche erzielt wird, nicht schon eine Messung? Als sei das Kenntnisnahme durch einen menschlichen Beobachter maßgebend. Warum reicht das Zerschlagen der Flasche nicht aus? Eine Blasenkammer misst doch auch die Position eines Elektrons. Da muss auch keiner hinschauen... Aber auch wenn irgendwie ein Bewusstsein eine Rolle spielen soll: was passiert denn, wenn ich einen Menschen in den geschlossen Kasten setze? Oder was passiert, wenn ich die Anordnung ohne Kasten in die Wüste setze?

Wollte Schrödinger vielleicht veranschaulichen, dass "Messungen" gerade nichts mit menschlichen Beobachtungen zu tun haben können? Dann würde das Ganze Sinn machen. Denn dann würde das Experiment einfach zeigen, dass man damit zu lächerlichen Konsequenzen käme. Also ein Argument von der Art: Wenn die menschliche Beobachtung ausschlaggebend wäre für den Übergang von der Überlagerung zur Eindeutigkeit, bräuchte man nur einen Kasten um die beschriebene Anordnung zu machen und die Überlagerung würde ins Makroskopische übertragen. Setze eine Katze hinzu - sie ist ein Beobachter, aber kein menschlicher - und sie ist fortwährend sowohl lebendig als auch tot. Wo soll das enden? Setze ein Kleinkind dazu - ist das schon dem Öffnen des Kastens gleichwertig....? --176.199.88.49 09:55, 31. Dez. 2023 (CET)

Mir ist da beim Rasieren (-: gerade selber eine Idee gekommen, warum die Katze als zusätzliches Element ausgenommen wurde...

Hier der Vorschlag zur Prüfung: Schrödinger möchte vielleicht ein anschauliche Zeitverzögerung einbauen. Der Vorgang beim Registrieren des Zerfallsprodukt bis zum Tod der Katze nimmt einige Zeit in Anspruch, sagen wir 30 s. Wenn man nun den Kasten öffnet und man findet die Katze tot vor, während sie noch unmittelbar vor dem Öffnen des Kastens doch sowohl tot als auch lebendig war, dann steigert das Absurdität des Experiments zusätzlich. Nicht nur die Eindeutigkeit eines atomaren Zustands ("zerfallen/unzerfallen") wird erzeugt, sondern ein ausgedehnter zeitlicher Verlauf (Zerschlagen der Flasche, Diffusion des Giftes, Verenden der Katze) stellt sich plötzlich als "ereignet" dar, obwohl die andere Möglichkeit bis unmittelbar vor dem Öffnen des Kastens nicht nur einfach eine Möglichkeit, sondern Teil der Realität gewesen sein soll.

Aber auch diese Lesart geht in die schon erwähnte Richtung: offenbar spielt der Kasten (zum Ausschluss von "Beobachtung") die Hauptrolle und das auf eine Weise, dass gezeigt werden soll, welche Rolle menschliche Beobachtung gerade nicht spielen kann. Dieses Katzenexperiment ist nur dann "verrückt", wenn man in Betracht ziehen würde, dass der Kasten tatsächlich eine "Messung" verhindern würde. Ich kann allerdings kaum nachvollziehen, warum man das in Betracht ziehen sollte. Bei der Blasenkammer werden Bahnen (Orte zu bestimmten Zeiten) von Teilchen erzeugt, die es ohne Blasenkammer nicht geben würde. Aber dafür braucht es nur die Blasenkammer und nicht den Beobachter, der sich die Blasen ansieht. Die bloße Wechselwirkung der Teilchen mit dem Dampf sorgt für den Zusammenbruch der Wellenfunktion. Genauso wird das Zählrohr (also die Ionisation von Gas) die gewünschte Eindeutigkeit des Zustands der Katze herstellen und nicht erst das Nachsehen, also Öffnen des Kastens. - Wenn man einen Forensiker an die tote Katze lässt, kann er auch feststellen, wie lange sie schon tot ist. Und dann wird man feststellen, dass der Todeszeitpunkt eintrat als der Kasten noch zu war...(-: --176.199.88.49 11:00, 31. Dez. 2023 (CET)

Eigentlich sollte man ja konstruktive Beiträge vorziehen und eigentlich dreht sich mein Problem um einen einzigen Punkt.

Dort, wo Sie Schrödinger zitieren, und der Abschnitt unmittelbar davor sagt doch unmissverständlich, dass erst das Öffnen des Kastens eine Messung erzeugt, wobei unter "Messung" vor allem der Vorgang gemeint ist, welcher die Überlagerung verschiedener quantenphysikalischer Möglichkeiten beendet.

Wenn das wirklich in dieser Form gesichert ist (als Auffassung Schrödingers), dann habe ich nichts einzuwenden, was diese Darstellung betrifft. Das, was ich (als Verständnisproblem) einwende, geht ja dann nicht auf Ihre Kappe. Es sei denn, man könnte verständlich machen, warum Schrödinger so unplausibel argumentiert. Denn ein Zählrohr ist doch ein Messinstrument und es befindet sich funktional aktiv eingebunden innerhalb des geschlossenen Kastens. Es hört nur kein Mensch hin und sieht kein Mensch zu, was passiert. Schrödinger kann also eigentlich nicht argumentieren, es werde nicht gemessen, wenn der Kasten noch zu ist (es sei denn, es geht eben darum, die Rolle eines menschlichen Bewusstseins für Messungen ins Lächerliche zu ziehen). Liefern Blasenkammern, die man mit einem Tuch abdeckt auch erst Blasen (Messungen von Teilchen-Orten), sobald man das Tuch wegzieht?

Es erscheint jedenfalls völlig unplausibel, dass innerhalb des geschlossenen Kastens ein Geiger-Müller-Zählrohr keine Messung bewirken soll. Denn sieh mal: Wenn der Kasten weggenommen wird, befindet sich die Anordnung vielleicht immer noch in einem "Kasten", nämlich dem Raum des Labors. Tür zu, Rolladen runter, Menschen raus...keine Messung mehr, wo vorher noch mit den gleichen Geräten gemessen wurde? Braucht ein Geier-Müller-Zählrohr menschlichen Beistand, um einen Messeffekt auszulösen (-:  ? Reicht eine Überwachungskamera, die auf das Messgerät gerichtet ist, um die Wellenfunktion kollabieren zu lassen oder muss sich jemand das Bild zusätzlich noch anschauen (-:  ? Und wenn sie unscharfe Bilder liefert? Oder reicht die reine Möglichkeit der Kenntnisnahme?

Die Möglichkeit der Kenntnisnahme...na ja, der Hammer, der die Flasche zerschlägt, ist eine Art Pendelschlag. Da denke ich an Impulserhaltung. Stellen wir den Kasten auf Rollen und man erkennt von außen, ob die Flasche zerschlagen wird oder nicht. Warum führt die Montage von Rollen, bzw. die äußere Bewegung des Kastens jetzt zum Kollabieren der Wellenfunktion?

Das berstende Glas macht ein Geräusch. Feinste Schwingungen lassen sich durch Lichtwegunterschiede bei von außen am Kasten reflektierten Laserstrahlen messen. Ist das gleichwertig zum Öffnen des Kastens? Führt dann die Reflexion von Licht an der Außenseite des Kastens zum Zusammenbruch der in Frage stehenden Wellenfunktion? Oder kann es diesen Kasten in der Realität überhaupt nicht geben, und er eine ideale Isolation nur symbolisieren soll, die sich gar nicht realisieren lässt? Ansonsten hinge das "Ausspionieren" der inneren Vorgänge vom Stand der Technik ab und wäre prinzipiell wohl immer irgendwie möglich.

Abschließend gesagt kann ich mit dem Gedankenexperiment nur etwas anfangen, wenn es dazu da ist, den Zusammenhang zwischen Messungen und menschlicher Kenntnisnahme von Messungen zu bestreiten. Irritiert bin ich von den Ausführungen im Text, dass das Öffnen des Kastens erst eine Messung bewirken soll, denn wir öffnen einen Kasten, der ein aktives Messinstrument enthält. Wir finden eine ggf. tote Katze vor und die Forensik würde uns mitteilen, dass die Katze zum Beispiel bereits seit 1 Std. tot ist. - Was ist vor 1 Std. passiert? Wenn ich die Physik dahinter richtig verstanden habe, gibt es hier nicht Überlagerungen von lauter Zuständen der Art "Katze lebt" und "Katze seit x-Minuten tot", sondern solange keiner misst, sollen sich die beiden atomaren Zustände "zerfallen/nicht zerfallen" einfach auf den Zustand der Katze abbilden. Würde man nach dem Öffnen aber einen Zustand finden, für den sich eine eindeutige makroskopische Vorgeschichte rekonstruieren lässt (seit 1 Std tot, entsprechende biochemische Umwandlungsprozesse haben stattgefunden), hat man ein Problem, auf das Schrödinger vielleicht auch hinweisen wollte: dann müsste man für diese greifbaren Dinge eine "verschmierte" Realität von verschiedenen Vorgängen annehmen, solange keiner "hingesehen" hat.

Guten Rutsch! --176.199.88.49 13:12, 31. Dez. 2023 (CET)

danke, gleichfalls! Und könnte vielleicht Wigners Freund weiterhelfen? (Hab nicht viel Zeit für längere Antwort.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:16, 31. Dez. 2023 (CET)

Textvorschlag von 176.199.88.49

(Anm: Ich - (--Bleckneuhaus (Diskussion) 16:59, 3. Jan. 2024 (CET) ) - habe eigenmächtig zwecks leichterer Diskussion hier eine neue Abschnittsüberschrift eingefügt.)

Ich - IP 176.199.88.49|176.199.88.49 - liefere hier mal Textbausteine, die Sie ggf. verwenden können. Formuliert sind sie von mir, d.h. Plagiat kann ich daher ausschließen. Aus meiner Sicht wäre das jetzt in dieser Richtung geschrieben klarer, auch wenn ich nachträglich viele Punkte schon im Artikel sehe. - Schauen Sie einfach mal (ich stelle mich gern strategisch etwas dümmer als ich bin). Verweise und Textbelege fehlen noch.

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„Schrödingers Katze“ ist ein Gedankenexperiment, das vor allem durch seine lebhafte Rezeptionsgeschichte populär geworden ist. Verschiedene philosophische Deutungen der Quantenmechanik greifen das Experiment immer wieder auf, um Begriffe wie die Reduktion des Wellenpakets, das Messproblem, Dekohärenz, Aspekte von verschränkten Zuständen oder auch die Rolle des Bewusstseins anschaulich zu erörtern. Schrödinger selbst führt das Gedankenexperiment eher beiläufig in einem Aufsatz über den gegenwärtigen Zustand der Quantenphysik (Stand 1935) ein. Nachdem Schrödinger dort dargelegt hat, dass die Wahrscheinlichkeitsaussagen der QM im Unterschied zur statistischen Thermodynamik nicht einfach einen Mangel an Kenntnis aller Systemvariablen widerspiegeln, beschäftigt er sich in jenem Abschnitt, in dem das Gedankenexperiment erwähnt wird, mit der grundlegenden Interpretation der Wellenfunktion. Die Wellenfunktion der QM scheint auf den ersten Blick in Analogie zur klassischen Modellbildung zu stehen, sowohl was ihre scharfen mathematischen Werte als auch was ihre (ungestörte) zeitliche Entwicklung betrifft. Von dieser mathematischen Funktion hat sich gemäß Schrödinger eine Vorstellung abgeleitet, welche durch eine anschauliche, räumliche "Verwaschenheit" charakterisiert werden kann. So werde das Atommodell gerne als Kern mit einer „Wolke von negativer Elektrizität“ gedacht. Die Elektronen verlieren hier also ihrer räumliche Konzentriertheit als bloße „Teilchen“ und werden anschaulich um den Atomkern herum verschmiert vorgestellt.

Schrödinger nennt nun zwei Beispiele, die zeigen sollen, dass diese Interpretation der Wellenfunktion nicht weit trägt. Das erste Beispiel besteht in der Messung eines radioaktiven Zerfallvorgangs. Während die Wellenfunktion hierbei als Kugelwelle (mit dem radioaktiven Atomkern als Zentrum) erscheine, erzeuge der Nachweis eines emitierten Teilchens auf einem Schirm oder in dem Gas ein punktförmiges Leuchten und kein gleichmäßiges, kugelförmig verteiltes Glimmen. Als zweites Beispiel präsentiert er sein Katzenexperiment.

(…)

Während die Wellenfunktion hier aus der Überlagerung zweier möglicher Zustände bestehe, sei die Katze entweder lebendig oder tot.

Beide Beispiele zeigen nach Schrödinger, dass auch die Wellenfunktion nicht direkt mit der Realität in Verbindung gebracht werden kann. Weder würde auf dem Schirm ein gleichmäßiges Glimmen erzeugt (was der Gestalt der Wellenfunktion als Kugelfunktion in diesem Fall direkt entspräche) noch sei die Katze in der geschlossenen Kiste in einem Zustand, der sowohl tot als auch lebendig genannt werden könne.

Gemeinsam sei beiden Beispielen, dass die Übertragung der zuvor aufgezeigten atomaren Unbestimmheit in einen „grobsinnlichen“ Bereich eine Entscheidung herbeiführt. Dies verhindert gemäß Schrödinger, ein „“verwaschenes Modell“ als Abbild der Wirklichkeit gelten“ zu lassen. (...Heft 48, S. 812)

Schrödinger selbst unterstellt bei seiner Argumentation also, dass die Katze in seinem Experiment nicht zugleich tot und lebendig sein kann. Diese Unterstellung wird von späteren Autoren nicht übernommen und zumindest in diesem Sinne hat sich das Gedankenexperiment im Laufe der Rezeptionsgeschichte von seiner ursprünglichen Funktion weit entfernt.

Entsprechend der Funktion, welche das Katzenexperiment innerhalb der Argumentation Schrödingers spielt, betrachtet er außerdem die hierbei berührten Aspekte des Messprozesses nicht näher. So kann aus heutiger Sicht nicht ohne weiteres davon ausgegangen werden, dass das involvierte Messgerät (Geiger-Müller-Zählrohr) und der Mechanismus zum Zerschlagen des Glases in einen verschränkten Zustand mit dem radioaktiven Atomen gelangt, so dass erst das Öffnen der Kiste zu einer „Messung“ im Sinne der QM führt. Im Gegenteil, es liegt nahe, dass die Wechselwirkung mit dem Zählrohr bereits zu einer Auflösung von Kohärenzeigenschaften führt.

--176.199.88.49 17:23, 31. Dez. 2023 (CET)

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Oha, da gibt es eine Menge zu diskutieren. Aber erstmal möchte ich sagen, dass ich Deinen (ich bleibe beim Wikiduzen) Text ganz ausgezeichnet finde (höchstens würde ich den Begriff Kugelfunktion wegen irreführender Verlinkungsgefahr nicht so stehen lassen). Zweitens: Du weißt tatsächlich so viel besser Bescheid, als Dein erster Fragenkatalog nahelegte, dass ich mich fast wie an der Nase herumgeführt vorkomme. Doch Dein Anstoß zur Überarbeitung war auf jeden Fall sehr angebracht. Drittens: Für eine Einleitung zum Wiki-Artikel ist Dein Text wohl reichlich lang, er liest sich eher wie ein Beitrag für Spektrum der Wissenschaft oder die Wissenschaftsseite einer guten Zeitung. Viertens: Bisher habe ich hier ohne besonderes Quellenstudium meinen Senf beigetragen, vorm Weitermachen muss ich erstmal Sekundärliteratur sehen, frühestens nächste Woche.

Sicher sollten wir den Artikel in enger Beziehung zum Artikel Quantenmechanische Messung abfassen (aber Redundanz nicht zu groß werden lassen). Bisher ist dieser link nur weit hinten einmal zu finden, wie ich gerade erstaunt feststellen muss. - Soweit erstmal heute. --Bleckneuhaus (Diskussion) 17:21, 3. Jan. 2024 (CET)

Verschränkter Zustand?

Wo ich mir zZt überhaupt nicht sicher bin, was aber im Artikel behandelt werden sollte: Sehe ich richtig, dass so etwas wie ein verschränkter Zustand in Schrödingers paper überhaupt nicht angesprochen wird? Was unterscheidet sein Katzenparadox dann überhaupt vom Würfel, bevor der Würfelbecher hochgehoben wird? Wie kommen die Leute darauf, einen verschränkten Zustabnd Katzenzustand zu nennen? (ZB C.‐Dreismann - Mit Neutronen auf der Spur von Schrödingers Katze , [2] S.178: "... verschränkte Quantenzustände. Sie sind auch unter anderen Bezeichnungen bekannt, etwa Einstein-Podolsky-Rosen-korrelierte Zustände oder Schrödinger Cat States („Schrödingers-Katze-Zustände“)). Übrigens habe ich den mE frühesten Hinweis auf Verschränkung bei J.v.Neumann gefunden und unter Quantenverschränkung#Geschichte eingefügt. - Weiß dazu jemand was Näheres ? --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:47, 4. Jan. 2024 (CET)

Du scheinst das gesamte Gedankenexperiment überhaupt nicht zu verstehen, aber wirfst mir oben vor, ich hätte keine Sachkenntnis. Ich denke nicht, dass du geeignet bist, die Einleitung zu formulieren, wenn dir das grundlegende Verständnis dazu fehlt. Deine Änderungen tragen alle nicht zum besseren Verständnis bei. Die Einleitung war sehr nah an Schrödingers Formulierungen, der sie sehr durchdacht gewählt hat.

Zu deinen Änderungen: Nein, es geht hier nicht um ein begriffliches Problem zwischen Zustand und Messwert, das ist falsch (Belege?). Das "burlesk" ist hier völlig nutzlos und nebensächlich. Das alpha-Teilchen ist hier auch didaktisch wenig hilfreich. Die Referenz [3] ist nicht mehr gültig ("Die hier sinngemäß zitierten Aussagen finden sich in Schrödingers Publikation ..."), weil das so nicht mehr stimmt. So ist auch kein roter Faden mehr in der Einleitung. Ist wirklich keine Verbesserung, bitte am besten alles Rückgängig machen. --Physikinger (Diskussion) 21:50, 4. Jan. 2024 (CET)

Ob mein Text gut ist oder schlecht, diskutiere ich hier gerne. Eine Diskussion, ob ich "geeignet bin die Einleitung zu formulieren" (so Physikinger oben), gehört nicht hierher, halte Dich bitte an WP-Regeln. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:40, 4. Jan. 2024 (CET)

Ich möchte mit dir nicht diskutieren, da deine Kommunikation toxisch und unerträglich ist. Ich habe dir gesagt, was schlecht ist, aber werde hier nicht weiter mitarbeiten, solange du hier anwesend bist, weil mir das die Lust verdirbt. --Physikinger (Diskussion) 10:28, 5. Jan. 2024 (CET)

Ich bin vom Typ "interessierter, halbgebildeter physikalischer Laie" (irgendwo zwischen den Bleckneuhausschen Lesertypen OMA und OPA). Als solcher studiere ich mit größtem Interesse Artikel wie diesen und verfolge ihre inhaltliche Entwicklung aufmerksam mittels meiner Beobachtungsliste.

Ich habe in den Beiträgen des Benutzers Bleckneuhaus stets das Bemühen gesehen, unter Vermeidung unvertretbaren Verlustes an fachlicher Substanz zur Verständlichkeit beizutragen – vielleicht sogar besonders im Hinblick auf Leser wie mich? Jedenfalls ist der Nutzen für Leser wie mich immens. Ich verfolge daher gespannt das Ringen des Benutzers Bleckneuhaus und des (leider noch) anonymen Mit-Diskutanten um inhaltliche Verbesserung und bitte beide, sich durch unsachliche Einwürfe nicht entmutigen zu lassen.

--Mosmas (Diskussion) 16:26, 6. Jan. 2024 (CET)

Ei, dass es hier Zoff gibt, ist mir bisher entgangen. Ich ignoriere das jetzt einfach mal und lade beide Physiker ein, den Artikel zu verbessern.

Zu deinen Fachfragen, Bleckneuhaus:

Verschränkte Zustände: Mir war kostenlos nur der erste Teil des Papers zugänglich. Wenn es so ist, wie im Einzelnachweis 2 erwähnt (d.h. es folgt in den späteren Teilen keine weitere Ausführung zum Katzenexperiment, sondern nur noch ein Verweis), dann sieht du das wohl richtig und Schrödinger schreibt nichts dergleichen. Man sollte dabei immer die Funktion des Experiments in Schrödingers Paper bedenken. Er beschreibt das Experiment ganz minimalistisch, genauso wie er auch den radioaktiven Zerfall (sein 1. Beispiel für die gleiche These) minimalistisch beschreibt: Die Wellenfunktion hat Kugelsymmetrie, das Aufblitzen auf dem Schirm ist aber punktförmig, mal hier, mal dort. Der Zustand für den inneren Zustand der Kiste (genauer s.u.) ist eine Superposition zweier Zustände, die Katze aber ist lebendig oder tot (so sein Argument!).

Daher hatte ich folgende Sichtweise vorgeschlagen: Schrödingers Katze war ursprünglich ein beiläufig geäußertes Argument, bei dem aus heutiger Sicht, die interessanten Fragen von Schrödinger noch gar nicht gesehen wurden. Er setzt für sein Argument (im Sinne des gesunden Menschenverstands) voraus, dass die Katze in Wahrheit tot oder lebendig sein muss. Er stellt es im Kontext seines Papers in Analogie zu den Lichtblitzen ionisierender Strahlung auf einem Szintillationsschirm, welche die Charakteristik der Wellenfunktion (als „Abbild einer verwaschenen Wirklichkeit“ aufgefasst) offensichtlich nicht widerspiegeln. Auf die gleiche Weise soll auch im Katzenexperiment die formale Überlagerung zweier Zustände offensichtlich nicht wortwörtlich erfüllt werden.

Wir haben also ein Gedankenexperiment vor uns, das erst in der langen Rezeptionsgeschichte genaue physikalische Beschreibungen erfahren hat und an dem zahlreiche verschiedene Interpretationsansätze veranschaulicht wurden. Die Tatsache, dass sich Schrödinger in seinem Paper in gewisser Weise ganz „naiv“ in Bezug auf die komplexen Fragen verhält, die sein Experiment aufwirft, zeigt aus meiner Sicht, dass die eigentliche „Schrödinger Katze“ erst später geboren wurde, denn bei der „eigentlichen“ Schrödinger Katze dreht sich die Diskussion um die Klärung der Frage, was man über den Zustand der Katze sagen kann, solange die Kiste geschlossen bleibt, bzw. welche Faktoren den Zustand der Katze letztlich bestimmen.

Ich vermute, dass man mit einer „Geschichte der Schrödinger Katze“ die ganze Interpretationsgeschichte der QM schreiben könnte.

Wie kommen die Leute darauf, verschränkte Zustände auch „Katzen-Zustände“ zu nennen? (Eigentlich ist die interessantere Frage für mich: Warum hat Schrödinger die messtheoretische Problematik seines Experiments noch nicht gesehen?) Hier mein Vorschlag: Bereits 1932 hat v. Neumann einen bis heute nachwirkenden Ansatz zur Messtheorie geliefert. Dieser Ansatz ist wie folgt geeignet, die Katze in die Enge zu treiben. Das relevante Messgerät im Katzenexperiment ist das Geiger-Müller-Zählrohr. (Es muss übrigens schon deshalb vor jeder Art von äußerer ionisierender Strahlung geschützt werden, damit eine gewünschte Zuordnung seines Zustands (ausschließlich) zu den im Kasten enthaltenen radioaktiven Kernen hergestellt werden kann. Aus heutiger Sicht würde keine hermetische Versiegelung jeglicher Art ausreichen, da bereits die lebensfreundlich temperierte Luft in der Kiste zur Dekohärenz führt.) Wenn wir den Messvorgang nach v. Neumann beschreiben, ist die Wechselwirkungsphase die interessante: Das Gesamtsystem von „Atomkerne + Zählrohr“ befindet sich dann nämlich in einem Zustand, wo sich die Überlagerung der Kern-Eigenzustände (hier: „zerfallen“ und „nicht-zerfallen“) auf das Zählrohr überträgt, d. h. das Gesamtsystem ist nicht als Produktzustand von „Kerne x Gerät“ beschrieben, sondern durch ihre Verschränkung, d. h. wir bilden eine Linearkombination aus gewichteten Komponenten, wo jeweils Produkte aus Kernzuständen und „zugehörigen(!) Gerätezuständen“ stehen. Diese Stelle der Betrachtung liefert dann den entscheidenden Anknüpfungspunkt: Wenn das Zählrohr innerhalb der Messtheorie als verschränkt mit den Atomkernen beschrieben wird, was ist dann mit der Giftflasche und der Katze? (Wir haben den Schritt zu einem makroskopischen Gerät bereits vollzogen und die weiteren Elemente hängen streng kausal verbunden an den Zuständen des Zählrohrs…).

Wie kommt es nun zur Registrierung, was bewirkt den Kollaps der Wellenfunktion im vorliegenden Fall? Ist der Begriff der Reduktion hier überhaupt ungeeignet und gibt es stattdessen schrittweise Dekohärenz beim Übergang ins Makroskopische? Wir wissen aus dem Phänomen der verzögerten Quantenwahl, dass eine Wechselwirkung die Verschränkung noch nicht aufheben muss.

Dein Vorschlag, die Anbindung an die Messtheorie(n) zu suchen, finde ich daher sehr einschlägig. --176.199.88.49 17:17, 5. Jan. 2024 (CET)

Ich will noch kurz auf die Punkte eingehen, von denen Physikinger oben „gesagt [hat], was schlecht ist“: (i) nicht um ein begriffliches Problem zwischen Zustand und Messwert, das ist falsch (Belege?)? Nun denn: O-Ton Schrödinger S.810: "Haben die [Variablen, die ein klares Bild vom augenblicklichen Zustand erlauben] dann keine Realität, vielleicht (s. v. v.) eine verschwommene Realität; oder haben stets alle eine und ist bloß, nach Satz A von § 2 ihre gleichzeitige Kenntnis unmöglich?" Das sollte als Beleg reichen. (ii) Schrödingers "burlesk" zu erwähnen, hilft mE der Leser*in beim Einordnen der Ausschmückungen. (iii) Das α-Teilchen illustriert bei Schrödinger das gleiche Problem (S. 812), nur weniger burlesk. (iv) Selbstverständlich "finden sich die hier sinngemäß zitierten Aussagen in Schrödingers Publikation ...", aber eben weil das selbstverständlich ist, kann die referenz auch gelöscht werden. - Insoweit für mich EOD. (Zur Disk der anderen Punkte dieses Abschnitts möchte ich erst Sek-Literatur lesen.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:13, 5. Jan. 2024 (CET)

"Akademisch" betrachtet stimmen diese Ausführungen aus meiner Sicht, aber trotzdem finde ich Kritik an der Darstellung auch berechtigt. Zur Erläuterung: Wer den Aufsatz von Schrödinger nicht kennt – und davon sollte man natürlich ausgehen – versteht den Stellenwert des Beispiels vom radioaktiven Zerfall nicht und versteht auch nicht, was der Ausdruck „brulesk“ hier andeuten soll.

Aus meiner Sicht besteht für ein Verständnis beider Punkte die Grundlage darin, dass „Schrödingers Katze“ in der Originalveröffentlichung noch gar nicht die Rolle spielt, die ihr im Laufe der Rezeptionsgeschichte zugewiesen wurde.

Um es zu wiederholen: Schrödinger diskutiert eine Interpretation der Psi-Funktion. Und zwar erwähnt er eine Interpretation, wonach diese Funktion ein direktes Abbild einer „verwaschenen Realität“ sei. Im atomaren Bereich mag das akzeptabel sein, meint Schrödinger, aber in einem umfassenden Sinne kann das nicht stimmen. Zur Verdeutlichung dieser Einschätzung führt er zwei Beispiele an: den Alpha-Zerfall eines radioaktiven Atomkerns auf der einen Seite und das Katzen-Experiment auf der anderen Seite. Beide Beispiele erscheinen von der Aussagekraft her bei ihm gleichwertig. Das Katzen-Experiment nennt er zwar „brulesk“. Aber dies macht nur Sinn vor dem Hintergrund seiner eigenen Auffassung, wonach die Katze selbstverständlich (gesunder Menschenverstand) entweder tot ist oder noch lebt, so dass die in Frage stehende Interpretation der Superposition zweier Zustände (konkrete Gestalt der Psi-Funktion) hier einen grotesken/humorvollen Zug ins Spiel bringt. Er will also sagen: wenn man diese Interpretation der Psi-Funktion ernst nehmen würde, würde man einen wahrhaft grotesken Fall konstruieren können, eben den der Katze in der Kiste, die sowohl tot als auch lebendig wäre, ein Zustand, den es natürlich nicht geben kann (er ist es letztlich, der „brulesk“ genannt wird).

Jemand, der schon mal etwas von Schrödingers Katze gehört hat (Vorverständnis), kann diese Charakterisierung aber nicht richtig einordnen und wird irritiert, weil er nur von der späteren Form der Schrödinger Katze gehört hat! Dazu passen die Ausdrücke nun allerdings nicht mehr…und das ist das Problem bei der vorliegenden Darstellung.

Daher mein Vorschlag: Hinweis auf die verschiedenen Verwendungszusammenhänge einfügen und erläutern! --2A01:599:410:D7CA:7918:68DB:4090:FFF4 23:34, 5. Jan. 2024 (CET)

Ich bin übrigens die 176.199.88.49 - Die andere IP ist technisch bedingt zu dieser Uhrzeit nötig.... --2A01:599:410:D7CA:7918:68DB:4090:FFF4 23:36, 5. Jan. 2024 (CET)

Vielleicht ist auch hilfreich, dass man sich die genauere Wortbedeutung von "brulesk" vergegenwärtigt, um Schrödingers Sichtweise auf das Gedankenspiel vollständig zu verstehen. Der Ausdruck ist doch heute sehr ungebräuchlich (ich musste jedenfalls nachschauen): Etwas eigentlich Ernstes und Hochstehendes wird ins Lächerliche und Absonderliche gezogen, wobei das übliche Mittel dazu eine derb verzerrende Umwandlung ins Alltägliche ist.

Während also Schrödingers Darlegung des Alpha-Zerfalls sein sachlich-nüchternes erstes Argument für die These ist, die Psi-Funktion dürfe nicht grundsätzlich als Abbild einer verwaschenen Realität gedeutet werden, bedient er sich für die Konstruktion seines zweiten Arguments eines Experiments, das ihm wie ein Stilmittel der Komik erscheint (oder er deutet an, dass die Verhältnisse so lächerlich sind, dass man es in diese Richtung ausarbeiten könnte). Dabei wird der Gegenstand der Betrachtung (die Interpretation der Psi-Funktion) aus einem Bereich, wo sie ehrenhafte Dienste leisten mag und geachtet werden sollte (dem atomaren Bereich), ins Alltägliche versetzt, wo dann das gleiche Element nun der Lächerlichkeit preisgegeben wird.

Das Problem ist, dass wir (im 21. Jahrhundert) uns an gewisse quantenphysikalische Absonderlichkeiten ganz gut gewöhnt haben und nicht automatisch auf die Schenkel klopfen, wenn sich die Katze im existenziellen Schwebezustand befindet. Man nimmt man auch Bestrebungen wahr, Katzenzustände mit immer größeren Systemen zu realisieren...Schrödinger schrieb aber 1935 und er gehörte zudem der eher konservativen Fraktion an.

Fazit: es gibt Schrödingers Katzen-Experiment und es gibt "Schrödingers Katze"....(-:

"Schrödingers Katze" steht für schon fast symbolisch für das Verhältnis von Quantenphysik zum Makrokosmos (wo auch immer der beginnen soll, das ist Teil der Frage).

"Schrödingers Katzen-Experiment" war nur ein beiläufiges Gedankenspiel, mit dem Schrödinger die Grenze einer bestimmten Interpretation auf einprägsame und geistreiche Weise deutlich machen wollte und dabei voraussetzte, dass die Frage nach dem Zustand der Katze für den gesunden Menschenverstand keine offene Frage darstellt. - Das Paper von 1935 ist kostenlos online verfügbar. Wenn es da andere Lesarten geben sollte, könnte man darüber eng am Text diskutieren. Aber die betreffenden Passagen sind aus meiner Sicht unmissverständlich. --176.199.88.49 10:20, 6. Jan. 2024 (CET)

Sehr richtige Bemerkungen, finde ich. Weitere Bearbeitung ist nötig. Bleckneuhaus (nicht signierter Beitrag von Bleckneuhaus (Diskussion | Beiträge) 09:57, 6. Jan. 2024 (CET))

Danke für die Blumen..(-:

Ich überlege, ob man das eben dargelegte Fazit nicht sogar etwas markanter formulieren könnte: Schrödinger ist in gewisser (aber vielleicht entscheidender?) Hinsicht gar nicht Urheber von "Schrödingers Katze". Aus heutiger Sicht verstehen wir unter "Schrödingers Katze" nämlich ein exploratives (ergebnisoffenes und "zu lösendes") Gedankenexperiment. So wie Schrödinger selbst das Katzenexperiment präsentiert, handelt es sich nur um ein argumentatives Gedankenexperiment (der Form einer reductio ad absurdum), das auf unseren "gesunden Menschenverstand" als argumentative Basis rekurriert. - Aber das ist etwas über die Stränge geschlagen, oder? --176.199.88.49 12:28, 6. Jan. 2024 (CET)

Hallo 176.199.88.49, da du hier doch so eifrig (und substanziell!) mitarbeitest: Warum legst du dir keinen Benutzer-Account zu? Dann würden IP-Adress-Verwirrungen gar nicht erst entstehen, und man könnte dich "persönlich" ansprechen. Findet Mosmas (Diskussion) 15:14, 6. Jan. 2024 (CET)

Hallo Jörn. Nach einem Blick in das Schrödinger-Paper würde ich Deine Ausgangsfrage ob so etwas wie ein verschränkter Zustand dort nicht angesprochen wird, deutlich verneinen. Schrödinger betrachtet im zweiten Teil (doi:10.1007/BF01491914) durchaus die Situation, die sich aus der Interaktion von zwei Systemen ergibt. Dafür nutzt er zwar nicht das Wortpaar "verschränkter Zustand" inhaltlich läuft es aber auf genau dies heraus. Insbesondere nutzt er in diesem Zusammenhang den Begriff "Verschränkung". Und er erwähnt explizit nochmal die Katze aus dem ersten Teil. Der Unterschied zu einem noch nicht abgelesenen Würfel besteht in der Tatsache, dass Schrödingers Quantenmechanik keinen Parameter kennt, in dem bereits vor der Messung das Ergebnis der Messung festliegt. ---<)kmk(>- (Diskussion) 00:10, 3. Feb. 2024 (CET)

Ein Kartzenzustand ist ein System, dass in Bezug auf die gemessene Eigenschaft nicht separabel ist. Das ist gleichbedeutend damit, dass in der Dichtematrix des Systems auch Elemente außerhalb der Diagonalen einen von Null verschiedenen Wert haben. Dabei ist die Dichtematrix zur Basis der Eigenzustände der Messung gemeint. ---<)kmk(>- (Diskussion) 03:08, 5. Feb. 2024 (CET)

Danke für den Hinweis auf die hinteren Teile von Schr.'s papier, die hatte ich aus dem Blick verloren. Der Hinweis auf die Katze lautet dort: "Mit Bezug auf das Instrument ist der Katalog also sehr unvollständig, er sagt uns nicht einmal, wo die Schreibfeder ihre Spur hinterlassen hat. (Man erinnere sich der vergifteten Katze!)" . Das heißt, er bezieht sich auf den Zustand - heutig formuliert - nach der Dekohärenz. Da ist keine kohärente Überlagerung mehr von der Art, die zB durch geeignete Wechselwirkung rückgängig zu machen wäre. Also wie beim Würfelbecher vorm Gucken. Wenn es mit Bezug auf Schrödingers Katze immer wieder heißt, sie sei sowohl tot als auch lebendig, ist das so falsch ausgedrückt wie "der Würfel zeigt sowohl eine gerade als auch eine ungerade Zahl". (Bemerkt Schrödinger dazu eigentlich irgendwo, dass ein solcher Zustand keine Wellenfunktion mehr hat, sondern durch eine Dichtematrix beschrieben werden muss?) - Ist meine Sichtweise falsch, oder steht das so einfach sogar schon irgendwo zitierfähig? --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:43, 5. Feb. 2024 (CET)

Anstöße für eine Umarbeitung

Den Vorschlag von Bleckneuhaus, Schrödingers Katze enger an die Theorie des Messprozesses anzubinden, kann ich nur unterstützen und habe noch einmal nachgedacht, wie das konkret aussehen könnte.

Ein Gesamtüberblick macht den Artikel erheblich anspruchsvoller, vor allem, was die Quellenangaben betrifft. Das wird einige Zeit in Anspruch nehmen. Ich persönlich kann dabei nur begrenzt helfen, weil ich ab 1996 die Veröffentlichungen dazu nicht mehr verfolgt habe.

Ein grober Gesamtüberblick könnte aber wie folgt gestaltet sein.

Für Ansätze, die mit einem Kollaps der Wellenfunktion arbeiten, stellt sich zunächst die zentrale Frage, an welche Stelle des Versuchsaufbaus man den Heisenbergschnitt legen will, d. h. den Punkt, wo der Kollaps ausgelöst werden soll. Bohr hatte die (soweit ich mich erinnere, nicht mathematisch formulierte) Idee, die direkte Wechselwirkung zwischen einer klassisch zu beschreibenden (Mess-)Apparatur (Makrokosmos) und dem quantenmechanisch zu beschreibenden System (Mikrokosmos) für den Kollaps verantwortlich zu machen. Das war also als Wechselwirkung aufgrund des Messprozesses gedacht. Von Neumann legte den Heisenbergschnitt anders: wie ich oben schon mal schrieb, hat er das Gesamtsystem (Messobjekt + Messgerät) quantenphysikalisch beschrieben, d. h. die Messapparate verschränken sich mit den Messobjekten zu einem Gesamtsystem. Der Geltungsbereich der Schrödingergleichung wird damit auf den Makrokosmos ausgedehnt. Der Heisenbergschnitt liegt also hier „hinter“ dem Apparat, aber noch vor dem Bewusstsein eines Beobachters. In ein solches Bewusstsein hinein verlegen dann Leute wie Wigner den Schnitt. Bei Bell („Sechs mögliche Welten der Quantenmechanik“) findet man dazu übrigens einen köstlichen Verriss mit Unterhaltungswert.

Jeder Ansatz hat seine Probleme, die man auch noch beschreiben könnte. (Bohr müsste sich z.B. heute mit Quantenradieren und verzögerter Quantenwahl herumschlagen...)

Diese drei Varianten einer Kollapstheorie könnten auf die Schrödinger Katze konkret angewendet werden. Wo liegt jeweils der Heisenbergschnitt?

Dann gibt es auch noch die Kohärenztheorien, die keinen Anlass für eigene Postulate einer Messtheorie sehen, weil „Messungen“ verglichen mit anderen Einflüssen der Umgebung keine physikalischen Besonderheiten aufweisen. Man betrachtet also nicht mehr nur das System „Messobjekt + Apparatur“, sondern zusätzlich die gesamte Umgebung. Die Umgebung ist formal alles, was nicht durch den Zustand des genannten Systems festgelegt ist, aber diesen Zustand durch irgendwelche Interaktionen beeinflusst. Die Kohärenztheorie ist als modifizierte Messtheorie im Stile v. Neumanns mathematisch ausgearbeitet. Das eigentliche Ziel, den Kollaps der Wellenfunktion aus der Welt zu schaffen, ist aber bisher leider nicht gelungen (soweit wir Autoren wie Zeh oder Schlosshauer vertrauen dürfen). Es gibt in dieser Theorie keinen Anhaltspunkt, an welche Stelle der Heisenbergschnitt zu legen ist!

Dies alles korrekt darzulegen, ist aus meiner Sicht (zu?) anspruchsvoll. Von der Kohärenztheorie (die mir persönlich am sympathischsten erscheint) habe ich trotz mehrstündiger Lektüre die mathematische Struktur nicht durchschauen können, kann also nicht sagen, dass ich sie richtig verstehe.

Alternativ könnte man auf den Stand von 1935 zurückgehen und nur den v. Neumannschen Ansatz in Zusammenhang mit dem Katzenexperiment bringen. Das hätte den Vorteil, dass Schrödinger diesen Ansatz natürlich kannte und dass er ihn vielleicht mitbedacht hat als er sein Experiment ausgestaltete.

V. Neumann wendet zum einen die Schrödinger-Gleichung auf den Makrokosmos an und damit auch die Wellenfunktion - ein Punkt, den Schrödinger hinsichtlich der Interpretation dieser Funktion ja genau im Sinn hat. Außerdem lässt v. Neumann die Messapparatur in einen verschränkten Zustand mit dem Mikrokosmos geraten – ein Punkt, der als Dreh- und Angelpunkt des Katzenexperiments aufgefasst werden kann...Betrachten wir nun das Hauptproblem, das v. Neumann hat am Beispiel der Messung eines radioaktiven Zerfalls mit einem Geiger-Müller-Zählrohr. Der Zustand des Messapparats ist ganz am Anfang in einem separablen Zustand, zum Beispiel demjenigen Eigenzustand, dem der Messwert „Null“ entspricht (Gerät einschalten). Wenn man aber die unitäre Zeitentwicklung des Gesamtsystems betrachtet, geraten wir aus solchen separablen Zuständen für die Observable natürlich heraus, sie ist ja nicht mehr separabel. D.h. wenn sich während der unitären Entwicklung die Observable nicht zufällig gerade in einem Eigenzustand befindet, haben wir es mit irgend einer Verschränkung zu tun, die keinen separablen Gerätezustand beinhaltet.

Man kann Schrödinger Katze also tatsächlich als Illustration dieses Sachverhalts auffassen: die Katzenzustände sind auch als eine Folge der v. Neumann Messtheorie darstellbar!

Ich meine, das auch schon im letzten Jahrhundert gelesen zu haben...(-:

Wenn ich was finde, gebe ich die Literaturstelle durch. Es nützt ja nichts, wenn Privatüberlegungen angestellt werden. --176.199.88.49 23:13, 6. Jan. 2024 (CET)

Ich schlage vor, dieses relativ neue Paper (2023) in die Literaturliste aufzunehmen:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf7553

Beschrieben wird hier (Science Vol. 380, No. 6642: "Schrödinger cat states of a 16-microgram mechanical oscillator" ) der aktuelle Rekord für den Versuch, makroskopische "Katzen-Zustände" im Labor zu realisieren.

Konkret geht es um einen 16µg schweren Saphir-Kristall, bei dem erfolgreich eine Superposition von zwei klassisch unvereinbaren (Schwingungs-)Zuständen realisiert wurde. --176.199.88.49 21:04, 7. Jan. 2024 (CET)

Man könnte übrigens mit diesem Experiment und seinen Vorgängern die pointierte Darstellung begründen, dass Schrödinger sich mit seinem Katzen-Experiment offenbar "irrte" (weil er ja damit als konservativer, innerlich eher mit Einstein verbundener Physiker an den gesunden Menschenverstand appellieren wollte - von dem Einstein aus eigener Erfahrung allerdings sagte, er bestehe aus den bis zum 18. Lebensjahr gesammelten Vorurteilen...(-:). Zwar verhindert nach heutigem Stand die Dekohärenz innerhalb der Kiste eine Superposition der beiden Zustände für eine leibhaftige Katze, nicht aber für jedes makroskopische System und 16 µg ist wirklich nicht mehr "atomar" (ca. 10¹⁷ Atome im Gitter). --176.199.88.49 21:21, 7. Jan. 2024 (CET)

Weiterhin eine allgemein verständliche Darlegung des Messproblems, incl. des Todes der Schrödinger Katze. Es geht schwerpunktmäßig um die Dekohärenz, aber trotzdem ist der Aufsatz umfassender:

https://www.tu-braunschweig.de/index.php?eID=dumpFile&t=f&f=42994&token=da9cf6bed49a44c46c2b3f4d22d9392584b3568d

Alles, was man für den Zusammenhang der Messtheorie und der Schrödinger Katze braucht, wird hier angesprochen. Mathematik ist auf das nötige Minimum reduziert.

Die Dekohärenz sollte man in der Wiki aus meiner Sicht stärker machen, denn sie ist auf dem Vormarsch. Neulich hat doch selbst Harald Lesch in einer seiner Sendungen gesagt (sinngemäß): "...also vergessen Sie alles, was Sie zum Kollaps der Wellenfunktion gehört haben.." und er erklärte dann, dass man den Doppelspaltversuch mit Elektronen ins Klassische wenden kann (Interferrenzmuster auflösen), wenn man etwas mehr Wärmestrahlung als üblich (Raumtemperatur) auf die Elektronen einwirken lässt. - Wir kennen alle das Zerfließen des Wellenpakets, aber warum bewegt sich da oben der Saturn immer noch so punktförmig auf seiner Bahn? Besteht er nicht aus lauter Atomen...? => Dekohärenz - die Entstehung unserer Alltagswelt aus der QM. Und zugleich der Tod von Schrödingers Katze. Daher der Hinweis. --176.199.88.49 21:57, 7. Jan. 2024 (CET)

Sehr schöne Quellen! (Im Müller-Papier habe ich zu meiner Freude den Würfelbecher erwähnt gefunden, in genau dem Sinne, den ich meinte.) Meinerseits bin ich bei Erhard Scheibe, Die Philosophie der Physiker. Darin Heisenberg (Die physikalischen Prinzipien der Quantentgeorie, 1930(!)): Messprozess hat 2 Akte: 1. das System geht in ein Gemenge von Zuständen über; 2. einer davon wird herausgegriffen. Und zum paper mit dem cat state von 16 Mikrogramm - das gehört auch erwähnt. Gut, wie das sich so entwickelt! --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:45, 7. Jan. 2024 (CET)

Ganz dieser Meinung. Ich sah, dass Sie auch im Artikel zur Unschärferelation mitwirken. Und mit genau diesem Verständnis von "Messung" könnten Sie vielleicht auch auf den Abschnitt "Simultane Messung" schauen. Was Heisenberg da vorführt, ist ein Gedankenexperiment und keine praktische Messung. Messtheoretisch hat man vor dem Spalt eine präparierte Gesamtheit und der Spalt projiziert im ersten Schritt diesen Zustand im Sinne einer Messung. In Bezug auf diesen veränderten Zustand könnte dann eine zweite Messung (Impuls) erfolgen. Diese würde aber zeitversetzt beim Auftreffen auf den Schirm erfolgen. Heisenberg hingegen liefert hingegen eine theoretische Abschätzung des Impulses für den projizierten Zustand. Dabei bringt er eine Annahme ins Spiel (Hauptmaximum als Grenze). Eine praktische Messung würde jetzt diese Annahme prüfen. - Hier wird nicht simultan gemessen... --176.199.88.49 08:03, 8. Jan. 2024 (CET)