Diesmal wagen wir uns thematisch in die Welt der experimentellen Physik vor. Zugegeben, das Thema ist nicht leicht zu verstehen, es geht immerhin um Quantenphysik. Aber verzweifelt nicht – zur Vermeidung von Kopfschmerzen und sich drehender Fragezeichen über eurem Kopf, versuche ich, es so leicht wie möglich zu erklären.

Zunächst sind einige Vorüberlegungen bzw. Grundkenntnisse von Nöten.

Im Jahre 1703 stellte Isaac Newton fest, dass Licht aus einem Strom von Partikeln besteht. Gute 100 Jahre später, im Jahr 1804, zeigte Thomas Young auf, dass Licht Welleneigenschaften besitzt und an Hindernissen gebeugt wird und dabei ein Interferenzmuster entsteht.
Im Falle der Beugung wird eine Welle, die auf ein Hindernis trifft, abgelenkt oder sie erzeugt beim Auftreffen auf eine kleine Öffnung ein kreisförmiges Wellenmuster.
Die Interferenz beschreibt den Effekt, dass eine Welle, die auf einen Doppelspalt trifft, hinter diesem zwei neue Wellen erzeugt, die miteinander wechselwirken. Dadurch entsteht das sogenannte Interferenzmuster.

Soweit so gut. Ich hoffe, ihr seid geistig alle noch an Bord!

Kommen wir nun zum besagten Doppelspaltexperiment. Bei diesem wird nun nicht mehr Licht auf einen Doppelpalt geschossen, sondern Kugeln – vergleichbar mit Kugeln aus einem Maschinengewehr. Hierbei hat sich die Annahme der Forscher, dass die Bildung eines Interferenzmusters ausbleibt, bestätigt, da sich jede einzelne Kugel entweder durch den einen oder den anderen Spalt bewegt. Diese Kugeln erzeugen auf einer dahinter liegenden Wand Einschusslöcher bzw. einen Streifen von Einschusslöchern.

Um das Doppelspaltexperiment einen Schritt weiter zu treiben (und auch zu verkomplizieren), kommt nun eine Art Elektronen-Gewehr zum Einsatz. Dieses kann einzelne Elektronen abfeuern und dies innerhalb kürzester Zeit millionenfach wiederholen. Durch das Abfeuern einzelner Elektronen in sehr kurzen Abständen ist es so gut wie unmöglich, dass ein Elektron mit einem anderen Elektron in Wechselwirkung tritt.

Zur großen Verwunderung traten jedoch keine zwei schmalen Streifen auf  – sondern es bildete sich ein Interferenzmuster! Doch damit nicht genug der Verwirrung. Um herauszufinden, wie ein einzelnes Elektron mit sich selbst wechselwirken kann und es dadurch zur Bildung eines Interferenzmusters kommt, brachten die Forscher eine Art Kamera an beiden Spalten an. Durch diese Kamerabeobachtung sollte gemessen werden, durch welchen Spalt die einzelnen Elektronen geschlüpft sind. Es kam zu noch größerer Verwunderung! Nun waren an Stelle des Interferenzmusters zwei schmale Streifen hinter jedem Spalt zu sehen. Die Elektronen haben folglich bemerkt, dass sie unter Beobachtung stehen und somit ihr Verhalten geändert!
Doppelspaltexperiment

Bei der Deutung dieses außergewöhnlichen Sachverhaltes spielt die sogenannte Verschränkung eine elementare Rolle. Das Prinzip der Verschränkung zerstört unsere bisherige Vorstellung von Zeit und Raum. Zwei Objekte bzw. zwei Elektronen, die miteinander zusammenhängen, sind miteinander verschränkt. Wird etwas mit dem einen Objekt angestellt, so reagiert das andere sofort. Forscher nehmen an, dass alles seit dem Urknall miteinander verbunden ist. Der Raum ist somit nur eine Konstruktion, die die Illusion vermittelt, dass es voneinander getrennte Objekte gibt.
Das Doppelspaltexperiment ist somit ein Beweis für die Nichtlokalität. Genauer gesagt ist unsere scheinbare Realität nicht bestimmt und nicht festgelegt. Die Realität ist in ihrem Ursprung immateriell – man kann von einer virtuellen Realität sprechen.

 Sehr mysteriös!!!

Originally posted 2014-03-05 17:16:27.