THEMA:

Welche Wechselwirkung ereignet sich zwischen einem Radargerät und einem Auto? Schießt das Radar auch Elektronen aus dem Lack des Autos heraus, wie beim Fotoeffekt? Gibt es eine Kommunikation mittels Austauschteilchen? Die Frage zielt darauf hin, ob auch bei einer klassischen Messung sich das Messobjekt verändert, wenn auch nur auf Quantenebene und dadurch klassisch betrachtet so gut wie null, aber quantenmechanisch gesehen doch nicht null?

badhofer schrieb:

Schießt das Radar auch Elektronen aus dem Lack des Autos heraus, wie beim Fotoeffekt? Gibt es eine Kommunikation mittels Austauschteilchen?

Ich habe jetzt nicht nach den Frequenzen gegoogelt, aber da werden sie schon darauf schauen dass sie keine ionisierende Strahlung verwenden. Im militärischen Bereich kann es aber schon vorkommen dass man dabei verstrahlt wird.

Die Frage ist folgend:
Auf quantenmechanischer Ebene verändert eine Messung das Messobjekt. Verändert eine quantenmechanische Messung (in diesem Fall mit Laser) auch ein klassisches Objekt, wenn auch nur auf quantenmechanischer Ebene und dadurch klassische so gut wie null, aber doch nicht null? Das heißt, könnte ich im Nachhinein mit einer geeigneten quantenmechanischer Methoden feststellen, dass das Auto mit einem Radar gemessen wurde? Und wenn ja, wie?

badhofer schrieb:

Auf quantenmechanischer Ebene verändert eine Messung das Messobjekt.

Dazu braucht man kein Radar, dafür reicht es schon wenn man sich das Auto mit den nackten Augen anschaut.

badhofer schrieb:

Das heißt, könnte ich im Nachhinein mit einer geeigneten quantenmechanischer Methoden feststellen, dass das Auto mit einem Radar gemessen wurde?

Bei dem ganzen Sonnenlicht das sowieso den halben Tag lang scheint und im Gegensatz zur Radarpistolenstrahlung auch ionisierende Strahlen enthält wird ein bisschen Radar das Brot ganz sicher auch nicht fett machen.

Wenn alles idealisiert ist und man keine sonstigen Störquellen hat kann man aber zumindest anhand der Impulsübertragung feststellen dass die reflektierten Photonen einen Impuls aufs Testobjekt übertragen haben, aber da der Rückstoß einer Radarpistole nicht besonders groß ist wird der aufs Testobjekt übertragene Impuls noch kleiner sein da wahrscheinlich auch ein paar Strahlen am Ziel vorbeigefächert werden. In deinem Szenario mit dem Auto wird das alles schon allein aufgrund der Sonnenstrahlung und dem Luftwiderstand im Rauschen untergehen.

Was du aber machen kannst ist so ein Gerät wie es die Kampfpiloten mitführen im Auto mitzuführen, die scannen nach den bekannten Radarfrequenzen und geben eine Warnung wenn man angepingt oder gemissilelocked wird. Das Gerät muss man aber schon während man geradart wird dabeihaben.

Pemrod schrieb:

badhofer schrieb:

Auf quantenmechanischer Ebene verändert eine Messung das Messobjekt.

Dazu braucht man kein Radar, dafür reicht es schon wenn man sich das Auto mit den nackten Augen anschaut.

Wie kommt dieser Effekt zustande? Schließlich sendet das Auge doch keine Strahlung aus, oder doch? Macht es einen Unterschied, ob ich mit geschlossenen oder offenen Augen vor dem Auto stehe?

gaston schrieb:

Macht es einen Unterschied, ob ich mit geschlossenen oder offenen Augen vor dem Auto stehe?

Nein, ignorantia legis non excusat. Für dich macht es einen Unterschied ob dich das vom Auto reflektierte Licht erreicht, bis dahin ist das Auto in deinem Bezugssystem so wie Schrödingers Katze bevor die Box geöffnet wird. Ob deine Augen offen oder geschlossen sind macht in der Hinsicht keinen Unterschied, wichtig ist nur dass dir die Information zugestellt wurde, nicht ob du sie verstanden hast.

Es ging in badhofers Frage um (objektive) Veränderungen am Messobjekt, nicht am Eindruck, der beim Messenden entsteht.

Ich habe gerade eine Diskussion mit Werner Gruber, ehemals vom Planetarium Wien und den Science Busters. Da geht es darum, ob etwas fehlerfrei sein kann. Ich habe im Verlauf der Diskussion geschrieben, dass nicht einmal eine Messung perfekt sein kann, selbst dann nicht, wenn das Messgerät perfekt wäre, denn eine Messung verändert das Messobjekt und man misst bereits das veränderte Objekt. Auch bei einer klassischen Messung verändert sich genauso das Messobjekt, jedoch nur auf Quantenebene und diese Veränderung ist klassisch natürlich null, aber nicht wirklich ganz null. Misst man mit einem klassischen Messgerät ein klassisches Objekt, verhindern zusätzlich die Toleranzen eine perfekte Messung. Ist das so richtig?

gaston schrieb:

Es ging in badhofers Frage um (objektive) Veränderungen am Messobjekt, nicht am Eindruck, der beim Messenden entsteht.

Meine Antwort darauf war dass die Radarpistolenstrahlung nicht ionisiert, aber einen Impuls überträgt.

Schon richtig. Deine Aussage war aber auch, es genügt, das Auto anzuschauen, um seinen Zustand zu verändern (#116898). Meine dahingehende Frage hast Du mit Schrödingers Katze beantwortet. Ob sich das Auto objektiv verändert, ist mir nach wie vor unklar. Wenn es Dir zu blöd ist, das für einen interessierten Laien zu erklären, sag es einfach. Ich habe damit kein Problem.

Pemrod schrieb:

Meine Antwort darauf war dass die Radarpistolenstrahlung nicht ionisiert, aber einen Impuls überträgt.

Ist es richtig, dass der Impuls von der Radarpistole den Impuls des Autos verändert und die Radarpistole bereits das Auto mit dem veränderten Impuls messt. Das heißt, das Radargerät weiß, wie schnell das gemessene Auto gefahren ist, weiß aber nicht, wie schnelle es vor der Messung gefahren ist. Toleranzen natürlich vernachlässigt. Es bezieht sich auf eine ideale Messung.

gaston schrieb:

Deine Aussage war aber auch, es genügt, das Auto anzuschauen, um seinen Zustand zu verändern

google=116908 schrieb:

Quantum mechanics is reversible

↔

gaston schrieb:

Ob sich das Auto objektiv verändert, ist mir nach wie vor unklar

google schrieb:

Objective reality doesn't exist, quantum experiment shows

Ich denke nicht, dass das Hinsehen oder Nichthinsehen vom Prinzip her einen Unterschied macht.
Das einfallende Licht (oder auch die Radarstrahlen) werden vom Auto reflketiert, wechselwirken mit ihm, und verändern minimal etwas. Ob nun ein Mensch diese reflektierten Strahlen mit offenen Augen auffängt oder mit geschlossenen Augenlidern oder mit einem Gerät zur Ermittlung der Geschwindigkeit oder ob die Strahlen ins Leere laufen, sollte erst mal egal sein.
In dem Szenario könnte allerdings das Öffnen oder Schließen der Augenlider oder gar das Wegdrehen des Kopfes weit mehr verändern als die Reflektion der Strahlung.

Gibt man ein Quecksilber-Thermometer in einen Raum, dann entzieht das Thermometer dem Raum so lange Wärme, bis sich die Temperatur des Quecksilbers ausgeglichen hat. Nun messt das Thermometer die Temperatur des Raumes, nachdem ihm eine Wärme entzogen worden ist. Das Thermometer zeigt dann nicht an, welche Temperatur der Raum vor der Messung hatte. Die Frage lautete ja, ob es bei einer klassischen Messung auch diesen Messfehler gibt, der erst durch die Messung entsteht. Ich sage, ja.

badhofer schrieb:

Das Thermometer zeigt dann nicht an, welche Temperatur der Raum vor der Messung hatte.

Derjenige der die Temperatur bestimmt wird hoffentlich kein Idiot sein, wenn er die Temperatur des Quecksilbers vor der Messung kennt kann er die Differenz ja leicht herausrechnen wenn ihn die Temperatur des Raums vor der Messung interessiert, vorausgesetzt er kennt die thermische Kapazität des Raums (die des Quecksilbers ist sowieso von vornherein bekannt).

Pemrod schrieb:

wenn er die Temperatur des Quecksilbers vor der Messung kennt

Damit derjenige die Temperatur des Quecksilbers vor der Messung kennt, muss er die Temperatur des Quecksilbers vorher messen und hat damit den Messfehler schon, bevor er den Raum messt.

badhofer schrieb:

Damit derjenige die Temperatur des Quecksilbers vor der Messung kennt, muss er die Temperatur des Quecksilbers vorher messen und hat damit den Messfehler schon, bevor er den Raum messt.

Die kann er leicht messen, die Thermometer kommen ja schon geeicht aus der Verpackung, man muss also nur die Anfangs- und die Endtemperatur ablesen. Wie viel Energie pro Grad ins Quecksilber geht ist deppeneinfach, und um diese Energie in die vorherige Raumtemperatur zurückzurechnen muss man wie gesagt die thermische Kapazität des Raums kennen (wenn man die Wände idealisiert und nur die Luft braucht ist auch das sehr einfach).

Pemrod schrieb:

die Thermometer kommen ja schon geeicht aus der Verpackung.

Dann verschiebt sich der Messfehler zur Eichung. Irgendwann muss man zumindest 1 x fehlerfrei messen können, sonst trägt man den Fehler mit.

badhofer schrieb:

Dann verschiebt sich der Messfehler zur Eichung.

Man weiß schon aus der Schule wie viele Kubikmillimeter ein Gramm Quecksilber bei soundsoviel Grad braucht, da muss man das Rad nicht jedes Mal von vorn erfinden.

Ihr redet aneinander vorbei.

Pemrod schrieb:

Man weiß schon aus der Schule wie viele Kubikmillimeter ein Gramm Quecksilber bei soundsoviel Grad braucht, da muss man das Rad nicht jedes Mal von vorn erfinden.

Man muss aber vor dem Befüllen des Thermometers die Temperatur des Quecksilbers wissen, denn je nach Temperatur verändert sich auch das Volumen des Quecksilbers. Auch muss man die Temperatur des Gefäßes des Thermometers wissen, denn dessen Dimensionen ändern sich ja auch je nach Temperatur. Also, irgendwann muss fehlerfrei die Temperatur messen. Ohne dem geht es nicht.

badhofer schrieb:

Also, irgendwann muss fehlerfrei die Temperatur messen. Ohne dem geht es nicht.

Klassisch ist das alles kein Problem wenn du nicht gerade so kleine Temperaturunterschiede dass die Quecksilbersäule nur um eine Plancklänge stiege messen willst, die quantenmechanische Unschärfe ist anderer Natur als die Infinite Regress Problemchen in deinem Beispiel.

Da geht es nicht um Problemchen, die in der Praxis nicht einmal Problemchen sind, sondern es geht um das fundamentalste Prinzip, nämlich der Unvollkommenheit. Das ETWAS verursacht einen Fehler im NICHTS und lässt in allem, was sich daraus jemals entwickelt, keine Fehlerfreiheit zu. Auch beim Messen nicht. Man kann den Messfehler wo auch immer verstecken, aber er ist da. Das ist so wie beim Lego. Was auch immer du baust, es enthält Noppen. Du kannst so bauen, dass man die Noppen nicht sieht, aber sie sind da.

badhofer schrieb:

es geht um das fundamentalste Prinzip, nämlich der Unvollkommenheit

In der Quantenphysik haben wir nur eine Unschärfe, vom Prinzip der Unvollkommenheit habe ich noch nie etwas gehört. Google kennt es anscheinend auch nicht, also weiß ich nicht ob das wirklich so fundamental ist wie du glaubst. Natürlich wird man schon wegen der Fertigungstoleranz des Thermometers nicht bis zur unendlichsten Kommastelle genau messen können, aber das stand in deinem Beispiel wie man im Nachhinein die Raumtemperatur vor der Messung herausfindet ja auch gar nicht zur Debatte.

badhofer schrieb:

Da geht es nicht um Problemchen, die in der Praxis nicht einmal Problemchen sind, sondern es geht um das fundamentalste Prinzip, nämlich der Unvollkommenheit. Das ETWAS verursacht einen Fehler im NICHTS und lässt in allem, was sich daraus jemals entwickelt, keine Fehlerfreiheit zu. Auch beim Messen nicht. Man kann den Messfehler wo auch immer verstecken, aber er ist da. Das ist so wie beim Lego. Was auch immer du baust, es enthält Noppen. Du kannst so bauen, dass man die Noppen nicht sieht, aber sie sind da.

Du musst nur die Veränderung einkalkulieren, dann kann man aus dem Ergebnis auch den Anfangszustand berechnen.

Beim Laser ist der Impuls jedes Photons von vorneherein klar, durch die Blauverschiebung kannst Du den Gesamtimpuls berechnen, der sich bei der Reflexion ergibt. Da bleibt nur noch die völlig ungeklärte Frage, wieviele Photonen aufgeprallt sind. Aber es genügt ja, diese einzeln einzusetzen, jedoch verlorengegangene Photonen können natürlich auch aufgeprallt sein und erst auf dem Rückweg verlorengegangen sein.

Übrigens beruht die Messung auf der Blauverschiebung, die BEIM Aufprall entsteht, also aus dem Schwerpunktsystem heraus.
Das ist wie bei der Gravitation und der Addition der beiden Massen g = G(m+M)/r², wenn der Apfel vom Baum fällt und dabei auch die Erde anzieht.

badhofer schrieb:

Da geht es nicht um Problemchen, die in der Praxis nicht einmal Problemchen sind, sondern es geht um das fundamentalste Prinzip, nämlich der Unvollkommenheit. Das ETWAS verursacht einen Fehler im NICHTS und lässt in allem, was sich daraus jemals entwickelt, keine Fehlerfreiheit zu. Auch beim Messen nicht. Man kann den Messfehler wo auch immer verstecken, aber er ist da. Das ist so wie beim Lego. Was auch immer du baust, es enthält Noppen. Du kannst so bauen, dass man die Noppen nicht sieht, aber sie sind da.

Wer definiert was ein Fehler sein soll?
Die Natur ist so wie sie ist. Da sehe ich keinen Fehler. Unser Verständnis von ihr mag nicht vollständig sein und wenn wir erwas ausrechnen oder vorhersagen, mag es zu unbeabsichtigten nicht zutreffenden Ergebnissen kommen, doch auch dafür gibt es Gründe (entweder kausale oder Wahrscheinlichkeiten, an die sich die Narur sehr genau hält). Fehler würde ich das nicht nennen.

Auch die Tatsache, dass man kein System von innen heraus vollständig vermessen kann, ohne es dabei zu verändern (das gilt sogar im makroskopischen, ganz ohne Heisenberg und Planck), ist ein fundamentales Natur- oder Logikprinzip, kein Fehler.

Der Begriff "Fehler" ist wohl eine idealisierte menschliche Vorstellung, genauso wie Noppen oder Ecken.
Hier ein Ausschnitt aus einem Artkel, warum es gar keine Fehler gibt.

Fehler
Gibt es sie? Wie ist der Begriff definiert?
„Ein Fehler ist die Abweichung eines Zustands, Vorgangs oder Ergebnisses von einem Standard, den Regeln oder einem Ziel.“
Etwas, das vom Durchschnittswert abweicht, würde ich nicht nur deswegen als Fehler bezeichnen. Hier müsste erst eine Abweichungsgrenze (z. B. in %) angegeben werden und die ist nicht frei von Willkür.
Verstöße gegen menschengemachte Regeln und Ziele können gemäß oben geschildeter Ansicht über freien Willen und Absicht nicht von Zielen unbelebter Objekte unterschieden werden.
Kann ein (unbelebtes) Objekt, eine Maschine oder ein System (zu denen auch Menschen zählen) ein Ziel verfolgen? Eine Maschine oder besser gesagt ein System macht ja nur das, was es in dem Moment tun muss. Es hat also gar keine Möglichkeit etwas zu beabsichtigen oder etwas falsch zu machen. Für jeden von uns als Fehler angesehenen Zustand gibt es Gründe, entweder klare deterministische Ursachen oder eine realisierte Wahrscheinlichkeit im quantenmechanischen Sinne. So gesehen kann eine Maschine nicht versagen. Wenn der Fernseher plötzlich abschaltet, dann weil z. B. ein Draht in ihm durch lange Erwärmung so dünn wurde, dass er brach. Unserem menschlichen, als frei vorgetäuschten Willen, mag dies widerstreben, doch sind wir eben auch nur Maschinen, sie so programmiert sind, darüber Unmut zu äußern. Das ließe sich mühelos in einem Computerprogramm nachstellen. Sobald der Bildschirm ausgeht, fängt es an zu schimpfen über diesen vermeintlichen Fehler. Und doch hat der Computer keinen freien Willen, simuliert ihn nur und handelt genauso wie es sein Programm in dieser Situation vorsieht. Beim Willen des Programmierers ist es letztlich nicht anders.
Auf diese Art und Weise ließe sich vermutlich jeder Begriff entkräften. Es gibt keine Absicht, keinen (freien) Willen, keine Ziele, keine Fehler, auch keine Intelligenz. Alles verschwimmt im Einheitsbrei.

Wir neigen bisweilen dazu uns in eine Sichtweise "reinzusteigern" mit der wir alles erklären wollen. Das kenne ich nur zu gut. Ob man damit gut beraten ist ...

PS: Ich hatte als Kind unter andererm auch noppenfreie Legosteine. Sie hatten unten zwar die Gegenstücke, also wo Noppen reinpassen, aber selbst keine Noppen, und waren an allen anderen Seiten (auch oben) glatt.

MikeM schrieb:

Der Begriff "Fehler" ist wohl eine idealisierte menschliche Vorstellung,

Genau so ist es. Der Begriff "Fehler" existiert nur in der menschlichen Vorstellung. Richtig ist der Begriff: "Eine Ausnahme von der Regel".
Das Loch im Schneefeld ist kein Fehler, sondern eine Ausnahme von der Regel. Ohne dieser Ausnahme wäre der Schneemann gar nicht da. Ohne diesem "Fehler" gäbe es keinen Schneemann. Und das hat eine fundamentale Ursache. Ohne dass ein ETWAS einen Fehler im NICHTS verursacht, wäre nicht einmal nichts. Aber das muss man verstehen, dass ohne etwas nicht einmal nichts wäre. Das ist nicht so leicht, denn das ist die grundsätzliche Voraussetzung alles vorhandenen.

badhofer schrieb:

Ohne dass ein ETWAS einen Fehler im NICHTS verursacht, wäre nicht einmal nichts. Aber das muss man verstehen, dass ohne etwas nicht einmal nichts wäre. Das ist nicht so leicht, denn das ist die grundsätzliche Voraussetzung alles vorhandenen.

Woher weißt du das?

Das ist eine Annahme, die bestenfalls auf menschlicher Logik gründet ... bestenfalls ...
und menschliche Logikschlüsse sind keineswegs unfehlbar.

MikeM schrieb:

Woher weißt du das?

Das kannst du mit beliebig vielen Experimenten nachweisen. Kein einziges Experiment wird dir das Gegenteil zeigen, bis auf eine Ausnahme: Die Gesamtheit ist perfekt. Die Gesamtheit ist die Ausnahme in seinem unvollkommenen eigenen System. Aber ein gesamtheitliches Experiment ist natürlich nicht möglich.

badhofer schrieb:

Pemrod schrieb:

die Thermometer kommen ja schon geeicht aus der Verpackung.

Dann verschiebt sich der Messfehler zur Eichung. Irgendwann muss man zumindest 1 x fehlerfrei messen können, sonst trägt man den Fehler mit.

Kann man im Prinzip machen. Alles mit Temperatur >0K strahlt. Einem Referenzmedium MIT dem zu eichendem Thermomenter braucht man nur so lange Wärme zuführen bis seine Infrarot-Strahlung exakt dem Spektrum der geforderten Eichtemperatur entspricht.
...
Was bei Eichung der Temperatur wenig praktischen Sinn ergibt wird im Prinzip bei der Eichung von Atomuhren gemacht: Die Frequenz einer Mikrowellenstrahlung wird mit CS-Dampf in Resonanz gebracht; Die Schwingungen der Frequenz können dann gezählt werden...

Bei einer technischen Genauigkeit üblicher Thermometer von +/-0,1°C ist das allerdings nur eine akademische Frage.

Bezogen auf Radar: Sicher wird die Strahlung das Auto ein wenig zur Seite schieben (Impulsübertrag) ... mehr aber auch nicht. Vor allem werden da keine Elektronen aus dem Lack geschlagen oder ähnliches.
Wie die Reflektion elektromagnetischer Strahlung an einer ausgedehnten Oberfläche genau funktioniert ist ein größeres Thema