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auch schon so eine Sache, die mir bisher unerklärlich bleibt. Wie kamen Einstein und die anderen beim EPR-Paradoxon überhaupt auf die Theorie von verschränkten Teilchen? Ich meine 1935 unter Berücksichtigung der damaligen Grundlagen und technischen Instrumente ist das für mich so vergleichbar, wie wenn in der Steinzeit jemand gesagt hätte es gäbe den Riesenmagnetowiderstand obwohl damals nicht mal jemand einen Magneten erklären könnte.
Da war keine Technik involviert, sondern das ist im wesentlichen pure Mathematik: Man geht von gewissen Annahmen aus, die sich aus der Erklärung der Quanteneffekte des Photoelektrischen Effekts ergaben bzw. aus der Schrödinger-Gleichung, die sich u.a. daraus ergab und spielt dann mit den Termen, die man hat, rum, bis etwas spannendes bei rauskommt (die spezielle Relativitätstheorie funktioniert ebenso und ich würde sagen, die verwendete Mathematik ist einfacher); der komplizierte Teil ist dann die Deutung der abstrakten Gleichungen. Das EPR-Paper war 30 Jahre nach Einsteins Paper zum Photoelektrischen Effekt und fast 10 Jahre nach der Veröffentlichung der Schrödinger-Gleichung, Einstein (und andere u.a. Schrödinger mit seiner Katze) versuchte also schon länger Lücken in der Theorie zu finden; quantenmechanische Effekte sind auch heute, wo sie definitiv nicht mehr abzustreiten sind, so realitätsfern, dass sie eine gewisse Unglaubwürdigkeit in sich tragen. Unser Gehirn ist halt darauf trainiert, nicht-quantenmchanische Dinge zu registrieren und Dinge wie Superposition/Verschränkung/Tunneln sind halt erstmal nicht direkt für uns sichtbar. Nur weil ich ein Doppelspaltexperiment mit Elektronen gesehen habe, heißt halt nicht, dass ich tatsächlich in meinem Kopf ein (sinnvolles) Modell von Teilchen, die sich wie eine Welle verhalten, habe.
Die drei Autoren des Papers waren sich (damals) ziemlich sicher, dass dieser Effekt nicht existieren konnte: „No reasonable definition of reality could be expected to permit this. While we have thus shown that the wave function does not provide a complete description of the physical reality, we left open the question of whether or not such a description exists. We believe, however, that such a theory is possible.“ Sie waren der Meinung die bisherigen Erklärungen zur Quantenmechanik wären unvollständig; Einstein war sich zeitlebens sicher, dass die stochastische Beschreibung von Quantenzuständen falsch sein müsse, und die Beweise für diese These kamen erst nach seinem Tod; nur weil er ein Genie war, heißt das nicht, dass er immer recht hatte.
Wechselwirkung, also doch nicht so autark wie Dokus darüber oft suggerieren.
Die verwendeten verschränkten Photonen sind halt Photonen und wenn der Spin von zwei Photonen verschränkt ist, hält diese Verschränkung nur so lange, wie nichts diesen ändert bzw. dessen Zustand keine Auswirkung auf etwas anderes hat (in Kopenhagener Interpretation: Kollaps der Wellenfunktion).
ELI5: Man kann Quantenobjekte halt nicht einfach festhalten und woanders hin tragen.
Geht nicht, oder geht im Moment nicht, oder geht auch theoretisch niemals?
Es gibt sicherlich transportablere Dinge als Photonen und wir werden sicherlich in Zukunft größere Objekte vollständig quantenmechanisch beschreiben und miteinander verschränken können (können wir schon, aber je größer desto schneller zerfällt der Zustand) und ich erwarte, dass wir Verschränkung noch zu meiner Lebzeit außerhalb von Labors nutzen werden, aber ich glaube nicht, dass wir klassische (vulgo große) Objekte ausreichend gut durch Quantenmechanik beschreiben werden können.
Dann wäre ja die Wunschvorstellung, Informationen schneller als Licht zu übertragen, niemals möglich?
Das ist nach allem was wir wissen unabhängig von obigem und mit Verschränkung sowieso nicht möglich (siehe No-Communication-Theorem). Am Beispiel der Verschränkung erklärt: Stell dir vor wir befänden uns am selben Ort und wir verpackten je einen roten und einen blauen Ball in eine Kiste. Diese werfen wir in einen Sack und jeder von uns zieht zufällig eine dieser Kisten; dann gehen wir nach Hause und jeder von uns kann seine Kiste öffnen und sieht welchen Ball er hat. Ich weiß dann welchen Ball du in deiner Kiste finden wirst/gefunden hast, aber ich kann dir damit keinerlei Information übertragen, das ginge nur, wenn ich nachträglich die Farbe meines Balles festlegen könnte. (Bei echter Verschränkung ist das ganze etwas komplizierter, weil die Farbe der Bälle tatsächlich erst dann feststeht, wenn einer von uns nachgeschaut hat.)
Weil, so hatte ich das immer verstanden.
Nope, keine Kausalitätsveränderung kann schneller sein als c; Licht ist nur „zufällig“ genauso schnell. Auch wenn es im Moment ziemlich sicher ist, dass Quantenmechanik entweder nicht-Lokal oder nicht-Realistisch ist, würde ich nicht davon ausgehen, dass die erste Aussage des vorigen Satzes sich als falsch herausstellen wird.
Wofür steht ELI5?
Disclaimer: Ich bin kein (Quanten-)Physiker (ich gehe davon aus, dass obiges größtenteils gefährliches Halbwissen ist) und nur weil, dass was ich hier schreibe, hoffentlich, logisch konsistent klingt, heißt dass nicht, dass ein solcher meine Aussagen nicht alle korrigieren würde (falls das Englisch ausreicht, würde ich https://www.reddit.com/r/askscience/ empfehlen, um mit solchen in Kontakt zu treten).
Rolf b
Matthias Apsel
Gunnar Bittersmann