Doppelspalt-Experiment

[Frau Holle]

Na, ich habe nichts gegen Mathematik.
Eine mathematische Funktion kann physikalische Zusammenhänge quantitativ beschreiben.
Aber man kann nicht aus Mathematik physikalische Gesetzmäßigkeiten ableiten.

Sicher kann man das. Z.b. folgt die Energieerhaltung mathematisch aus einer Symmetrie in der Zeit.

Das Noether-Theorem ist ein 1918 von der deutschen Mathematikerin Emmy Noether formulierter Lehrsatz, der elementare physikalische Größen wie Ladung, Energie und Impuls mit geometrischen Eigenschaften verknüpft, nämlich der Invarianz (Unveränderlichkeit) der Wirkung unter Symmetrietransformationen:

Zu jeder kontinuierlichen Symmetrie eines physikalischen Systems gehört eine Erhaltungsgröße.

Dabei ist eine Symmetrie eine Transformation (zum Beispiel eine Drehung oder Verschiebung), die das Verhalten des physikalischen Systems nicht ändert. Es gilt auch die Umkehrung:

Jede Erhaltungsgröße ist Generator einer Symmetriegruppe.

Und wenn man glaubt das tun zu können dann hat man nicht verstanden was Mathematik ist und Physik hat man dann auch nicht verstanden.

Was lässt dich glauben, dass ausgerechnet du verstanden hättest was Mathematik und Physik sind? Dass du von beiden fast nichts verstehst hast du zur Genüge hier gezeigt.

Man hat dann eine mathematische Methode aber warum und wieso weiß man nachher genau so wenig wie vorher.

Zur Warum-und-Wieso-Frage hatte in diesem Faden schon Peter Knoepfheinz weise Worte geschrieben.
Wenn du's lieber von einem Nobelpreisträger hören willst: Guckstu Richard Feynman. Why. Oder hat der auch nicht verstanden was Mathematik und Physik sind?
 

[hmpf]

Zum Thema Doppelspalt:

Für diejenigen die noch Zweifel an der Realität des Welle-Teilchen-Dualismus haben:

Einfach mal nach „doppelspalt ccd sensor“ googlen. Googles KI sagt dann:

Die Verwendung eines CCD-Sensors (Charge-Coupled Device) zur Aufnahme des Interferenzmusters eines
Doppelspalts ist ein klassisches Experiment in der Experimentalphysik, um den Wellen-Teilchen-Dualismus zu demonstrieren.

Und:

Bei extrem geringer Intensität (Einzelphotonen-Niveau) zeigt sich zunächst ein stochastisches Bild (Körnigkeit).
Bei Langzeitbelichtung bildet sich das Interferenzmuster heraus, was den Welle-Teilchen-Dualismus veranschaulicht.

Am Doppelspalt verhält sich das Licht wie eine elektromagnetische Welle und am CCD-Sensor, der ja aus z.B.
440.000 Einzelsensoren besteht, wie ein Photon, das nur jeweils von einem der 440.000 Sensoren registriert wird.
Wer jetzt noch am Welle-Teilchen-Dualismus zweifelt, kann nur ein Fanatiker sein.

...
Licht verhält sich bei der Absorption in Materie und der Emission aus Materie wie ein Teilchen bzw. wie ein
winzig kleines Energiepaket.
Bei der Reflektion oder Streuung an Materie verhält es sich wie eine elektromagnetische Welle.
Das ist der seit über 100 Jahren bekannte und täglich millionenfach in Laborspektrometern
bewiesene Welle-Teilchen-Dualismus.

[rmw]

Ich kann mich nur wiederholen.

Lichtteilchen, also Photonen, sind eindeutig nachweisbar.
Eine Welle ist dagegen eine Wirkung von sehr vielen Teilchen.
Das sind zwei widersprüchliche Modelle, das ist nicht die Frage eines Verständnisses, es ist ganz einfach ein Widerspruch.

Hätte man zuerst Lichtteilchen nachgewiesen und mit einem Interferometer Auslöschung beobachtet, so wäre niemand auf die Idee gekommen das Licht für eine Welle zu halten und das wäre so auch gescheiter gewesen.
Wahrscheinlich hätte man unter dieser Voraussetzung geschlossen dass es sich um Teilchen handelt die zu irgend einer Art Frequenz fähig sind.

Nachdem man freilich sehr viel früher den Auslöschungseffekt am Doppelspalt beobachtet hat, hat man daraus auf eine Beugung einer Welle geschlossen, was später leider zu einem Dogma geworden ist.
Der Ablenkungseffekt an einer einzelnen Kante, normal auf diese Kante, zeigt eindeutig dass es sich um eine Wirkung dieser Kante handelt und die Interpretation als Wellenbeugung völlig unbegründet ist.

Die mathematische Beschreibung mit einer Wellenfunktion, einer Siinusfunktion mit zwei Variablen, sagt genau genommen überhaupt nichts, mit dieser Funktion kann man Teilchen mit einer Frequenz genau so gut beschreiben.

Wie man sich die Amplitude des Licht vorstellen kann ist bei einem Wellenmodell genau so wenig bekannt wie bei Teilchen mit Frequenz.

Das Wellenmodel ist einfach aus einem historischen Mißverständnis entstanden, das Wellenmodel für das Licht ist völlig unbegründet.
Meines Erachtens ist das einzige plausible Model Teilchen die zu einer Frequenz fähig sind.

[hmpf]

... Eine Welle ist dagegen eine Wirkung von sehr vielen Teilen. ...

Gott sind Sie dummdreist und geistesgestört!
Warum versuchen Sie nicht einmal, ein Zitat für Ihren kindlichen Dünnpfiff zu nennen?
Ich reagiere hier nur auf Ihre jämmerlichen Wiederholungen Ihres Glaubensbekenntnisses.
Sie haben von Physik nicht den Hauch von einem Schimmer.
Merken Sie eigentlich nicht, dass wir hier alle schon gemerkt haben, dass Sie krampfhaft Lügen verbreiten wollen?
Was macht Sie so geil darauf, sich hier immer wieder selbst bis auf die Knochen zu blamieren?
Halten Sie alle Physiker dieser Welt für Spinner?
Tut der Schwachsinn, den Sie hier posten, Ihnen selbst nicht langsam weh?
Wie lächerlich wollen Sie sich hier eigentlich noch machen?
Was macht Sie so geil darauf, sich hier immer wieder selbst als naturwissenschaftlicher Analphabet zu beweisen?
Zu einem naturwissenschaftlichen Thema können Sie nichts Konstruktives beitragen.
Sie haben offensichtlich nicht die geringste Selbstachtung.
Ich empfehle Ihnen dringend, Ihren ständigen Wohnsitz in eine Geschlossene Anstalt zu verlegen.

Das Blöde an den Blöden ist, dass sie zu blöd sind, zu erkennen, wie blöd sie sind.

[rmw]

Also ich glaube dass eher der Dualismus einem religiösen Glauben recht nahe kommt.

[Frau Holle]

Ich kann mich nur wiederholen.

Ja leider. Mitdenken und dazulernen wäre besser.

Die mathematische Beschreibung mit einer Wellenfunktion [...] mit dieser Funktion kann man Teilchen mit einer Frequenz genau so gut beschreiben.

Wer ist man? Du kannst es nicht. Auf die Beschreibung kann man ewig warten.

Meines Erachtens ist das einzige plausible Model Teilchen die zu einer Frequenz fähig sind.

Dumm nur, dass mit dieser "Beschreibung" niemand etwas anfangen kann.

Schon mal eine Holografie oder einen 3D-Film gesehen? Sowas hat man nicht auf Grundlage von "Teilchen, die zu irgend einer Art Frequenz fähig sind" erfunden.

[hmpf]

Also ich glaube dass eher der Dualismus einem religiösen Glauben recht nahe kommt.

Womit Sie erneut zugeben, sich nie jemals in Ihrem Leben mit Naturwissenschaften beschäftigt zu haben.
In den Naturwissenschaften wird bewiesen und nicht geglaubt,

[Frau Holle]

Also ich glaube dass eher der Dualismus einem religiösen Glauben recht nahe kommt.

Das mit dem Dualismus wird von vielen einfach falsch verstanden.

Einzelne Elektronen, die nacheinander durch den Doppelspalt geschossen auf einem Schirm landen sind handfeste Teilchen und keine Wellen. Jedes Elektron schlägt an genau einem Ort auf, wie es sich für ein Teilchen gehört. Das gleiche gilt für Lichtteilchen, die Photonen.

Wenn man sagt, dass sich Elektronen oder Photonen auch wie Wellen verhalten ist folgendes gemeint:
Es gibt eine mathematische Funktion, etwas, das man berechnet und Wahrscheinlichkeitsamplitude nennt. Und diese Funktion gehorcht wellenartigen Gleichungen. Sie kräuselt sich, breitet sich aus, dringt durch beide Spalte, interferiert mit sich selbst. Aber das Elektron oder Photon, wenn man danach sucht, wenn man es nachweist, befindet es sich immer an genau einem Ort. Es gibt keine verschmierte Elektronen- oder Photonenverteilung über den Bildschirm. Da ist ein Punkt. Das Elektron oder Photon ist keine Welle, die zu einem Teilchen kollabiert. Das ist ein Märchen, das Generationen von Schülern und Studenten verwirrt hat.

In Wirklichkeit ist es so:
Die Regeln, die festlegen, wo sich das Elektron oder Photon aufhält, die Wahrscheinlichkeitsregeln, haben die mathematische Struktur der Welleninterferenz. Das Wellenartige liegt in der Wahrscheinlichkeit, nicht im Elektron oder Photon selbst.

Das Elektron/Photon breitet sich nicht aus wie Butter auf Toast und springt dann plötzlich wieder zu einem Klumpen zusammen. Die Wahrscheinlichkeiten, die Chancen, die Möglichkeiten - das ist es, was sich ausbreitet und interferiert.

Der Unterschied ist entscheidend. Wenn man das nicht begreift, ist alles was danach kommt nur noch verwirrend und scheinbar widersprüchlich.

[hmpf]

... Die Wahrscheinlichkeiten, die Chancen, die Möglichkeiten - das ist es, was sich ausbreitet und interferiert. ...

Wie könnten sich dann zwei positiv definite Wahrscheinlichkeiten zu null interferieren?
Physik versteht man nicht durch nachplappern, sondern durch hinterfragen!

[Frau Holle]

... Die Wahrscheinlichkeiten, die Chancen, die Möglichkeiten - das ist es, was sich ausbreitet und interferiert. ...

Wie könnten sich dann zwei positiv definite Wahrscheinlichkeiten zu null interferieren?

Es interferieren die sog. W'keitsamplituden. Die resultierende W'keit ergibt sich erst durch Quadrieren einer Amplitude, selbstverständlich nach der Überlagerung. Wie oft denn noch? Das kapierst du wohl nie.