Die anderen Antworten hier sind zwar technisch korrekt, werden jedoch möglicherweise nicht auf einer Ebene angezeigt, die Ihrem offensichtlichen Hintergrund entspricht.

Wenn das Elektron mit einem anderen System so interagiert, dass das Verhalten des anderen Systems vom Elektron abhängt (z. B. zeichnet es eine Sache auf, wenn das Elektron nach links ging, und eine andere, wenn es nach rechts ging). dann hat das Elektron keine eigene Wellenfunktion mehr: Das Elektron + "Detektor" -System hat einen gemeinsamen Zustand. Die beiden sind verwickelt

Das Elektron muss nichts "wissen". Die einfache physikalische Wechselwirkung führt zu einem Zustandsvektor, der nach den Gesetzen der Quantenmechanik eine Interferenz durch eines der Subsysteme dieses größeren Systems ausschließt. Der gemeinsame Zustand kann jedoch selbst eine Art "Interferenzeffekt" zeigen (obwohl dies nicht die Art ist, an die Sie normalerweise im Zwei-Spalt-Experiment denken).

Wenn diese Verschränkung gut kontrolliert ist (wie in einem Labor), kann (a) das Zeigen dieser "Gelenkinterferenz" praktisch sein, und (b) das Auflösen der Verschränkung ist ebenfalls möglich, wodurch die einzige Überlagerung des Elektrons wiederhergestellt wird. So wissen wir, dass es nicht "zusammengebrochen" ist.

Wenn die Verschränkung jedoch durch streunende Photonen, Luftmoleküle usw. verursacht wird, wird jede Hoffnung, sie zu kontrollieren, fast sofort zunichte gemacht, und wir können in der Praxis keine Interferenzen mehr zeigen. Von hier an scheint sich das System klassisch zu verhalten, wobei sich die verschiedenen Zweige unabhängig voneinander entwickeln. Diese Tatsache wird als Dekohärenz bezeichnet. Die Überlagerung ist noch nicht "zusammengebrochen", aber wir können die Überlagerung nicht mehr anzeigen oder ausnutzen.

Möglicherweise stellen Sie fest, dass hier noch eine entscheidende Frage offen bleibt: Wann werden die vielen Zweige eins? Dies wird als Messproblem bezeichnet, und die Physiker sind sich nicht einig auf die Antwort auch heute noch.

Wellenfunktionskollaps ist ein Merkmal der Kopenhagener Interpretation, bei der es sich um eine Interpretation der Quantenmechanik handelt. Es ist nicht der einzige. Heutzutage wird nicht wirklich über Interpretationen der Quantenmechanik gesprochen. Sie sprechen mehr von Dekohärenz. Eines der Dinge, die am CI immer unbefriedigend waren, war, dass es nie definierte, was unter Begriffen wie "Beobachter" und "Messung" zu verstehen war.

Eine natürlichere Art, darüber nachzudenken, ist die Dekohärenz. Wenn ein quantenmechanisches System mit einer Umgebung interagiert, besteht die Tendenz, dass seine Phaseninformationen verschlüsselt werden. Dekohärenz ist eine Theorie, die es uns ermöglicht, diese Art von Dingen zu berechnen und beispielsweise die Zeitskala zu finden, auf der diese Phaseninformationen verloren gehen. Wenn die Umwelt eine große Sache mit viel Energie ist, ist die Zeitskala für die Dekohärenz sehr kurz. Wenn Menschen über Beobachter und Messungen sprechen, sprechen sie über Objekte, die so groß sind und so viel Energie enthalten, dass diese Zeitskala viel kürzer ist als jede andere Zeitskala im Problem. Daher ist es sinnvoll, sie als sofortigen Zusammenbruch zu behandeln. wie in CI.

Der Zusammenbruch der Wellenfunktion tritt nur im Kopf des Physikers auf.

Wir haben es mit der Verschränkung der Elektronen- und Detektorwellenfunktionen zu tun.Im Doppelspaltproblem können wir die Elektronenwellenfunktion als $ \ psi_L + \ psi_R $ span> schreiben.Der Detektor hat zwei orthogonale Zustände: $ L $ span> und $ R $ span>.Wenn es keinen Detektor gibt, haben wir Störungen.Wenn es eine gibt und die beiden Möglichkeiten mit 100% iger Sicherheit unterschieden werden, muss die Wellenfunktion $ \ psi_LL + \ psi_RR $ span> sein.Dies ist ein verwickelter Zustand, in dem keine Interferenz vorliegt $ \ langle \ psi_LL |\ psi_RR \ rangle $ span>

$ = \ langle \ psi_L |\ psi_R \ rangle \ langle L | R \ rangle = 0 $ span>.

Außer während der Installation des Detektors tritt kein Zusammenbruch auf.

Ein Photon ist ein elektromagnetisches Wellenpaket oder ist diesem zugeordnet.Man kann sich vorstellen, dass seine Energie in der Energiedichte der elektrischen und magnetischen Felder enthalten ist.Eine Wellenfunktion beschreibt dieses Wellenpaket.Das Beobachten eines Photons bedeutet im Allgemeinen, dass es eingefangen wurde (wie in einem CCD oder auf einem Filmstück).Beim Einfangen verliert das Photon seine Energie an das Einfanggerät und die Welle verschwindet.Die Funktion kann nichts mehr beschreiben.

Die frühen Jahre der Quantentheorie wurden von einer Denkschule dominiert, die als Kopenhagener Interpretation bekannt ist.

Nach dieser Denkrichtung könnte sich die Wellenfunktion eines Partikels sofort ändern, wenn eine Eigenschaft des Partikels gemessen wird. Es wurde angenommen, dass der Messvorgang die Änderung verursacht (was manchmal als "Zusammenbruch" der Wellenfunktion bezeichnet wird). Die kurze Antwort auf Ihre Frage lautet laut Kopenhagener Schule, dass ein Beobachter durch eine Messung einen Zusammenbruch der Wellenfunktion bewirkt. Wenn beispielsweise ein Photon mit einer fotografischen Platte interagiert, um einen dunklen Fleck zu erzeugen, wird die Position des Photons plötzlich lokalisiert

Viele Physiker haben Einwände gegen diese Interpretation erhoben, wobei diese Einwände drei Hauptgründe haben. Erstens scheint der Zusammenbruch augenblicklich zu sein, ohne unterstützende Theorie darüber, was ihn vermittelt oder auslöst. Zweitens ist eine "Messung" nur eine Wechselwirkung zwischen dem Partikel und einem anderen Partikel, das zufällig Teil des Messgeräts ist. Und drittens, dass das Messgerät selbst nur eine Ansammlung von Partikeln mit Wellenfunktionen ist. Warum sollte es also nicht zusammen mit dem Objekt, das es misst, der gleichen Art von diskontinuierlicher Änderung unterliegen?

Diese Einwände wurden noch nicht vollständig gelöst. Es wurden viele Resolutionen vorgeschlagen, und jede hat ihre Befürworter und Kritiker.

Physikstudenten lernen die folgenden drei Dinge: 1) Eine Wellenfunktion ist eine unendlich große Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion, die als nützliche Fiktion dient und es uns ermöglicht, die Eigenschaften eines Teilchens zu berechnen. 2) Der Zusammenbruch der Wellenfunktion ist ein reales Ereignis, ein nicht fiktives Ereignis, das von etwas außerhalb der jeweiligen Wellenfunktion ausgelöst wird. 3) Physiker haben eine Vorstellung davon, was im Universum vor sich geht, deshalb sollten wir sie ernst nehmen.

Eines dieser drei Dinge muss klar sein.