Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Mittwoch, 5. Dezember 2018

Die Entstehung aus dem Nichts: 3) Das seltsame Verhalten einzelner Photonen


Man stelle sich zwei nebeneinander liegende Türen vor (wie die beiden Ausgänge aus unserem Vortragsraum). Menschen sollen nun einzeln mit verbundenen Augen auf die Türen zu laufen. Dann können drei Dinge passieren:
Sie treffen an die Zwischenwand und kommen nicht weiter.
Sie gehen durch die linke Tür.
Sie gehen durch die rechte Tür.
Jemand, der auf dem Gang steht, wird also zwei Menschengruppen sehen, jeweils eine hinter jeder der beiden Türen.

Genau das machen Quanten (Elektronen oder Photonen, auch große Moleküle) nicht.
Alle Quanten, die durch diese Anordnung (man nennt das Doppelspalt) hindurchkommen, auch wenn sie einzeln geschickt werden, verhalten sich so, als würden sie durch beide Öffnungen hindurchtreten.
Das widerspricht unserer klassischen Vorstellung von der Welt.
Wir wissen ja (siehe Post 2) zu diesem Thema), das die von uns gedachte Wahrscheinlichkeitswelle durch den Doppelspalt geht und ihr Beugungsbild die Wahrscheinlichkeit für das Antreffen von Quanten auf dem Schirm angibt.

Von Weizsäcker beschreibt das so: Die Wahrscheinlichkeitswelle gibt alle Möglichkeiten an.
Dieter Zeh ergänzt: Durch die Wechselwirkung des Quants mit der Versuchsapparatur wird zufälligerweise eine Möglichkeit zum Fakt. Die Interferenzfähigkeit der Welle verschwindet (das nennt Zeh Dekohärenz) und das Quant taucht an einer bestimmten Stelle auf dem Schirm auf.

Quanten besitzen demnach nur Möglichkeiten für Eigenschaften, erst die Wechselwirkung mit der Umgebung oder Untereinander macht (konstruiert) aus Möglichkeiten Fakten.
Und unsere wahrnehmbare Welt besteht aus solchen (von Quanten konstruierten) Fakten.

Der griechische Philosoph Plotin (205-270) hat das so formuliert:

Die Natur hat ein Schauen in sich, und das was sie erschafft, erschafft sie wegen des Schauens.

Übrigens: Experimente mit einzelnen Photonen kann man erst seit der Erfindung des Laser vor etwa 55 Jahren machen. Das berühmte Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen 1909 war falsch interpretiert. Dass man mit normalem Licht keine Ein-Photonen-Experimente machen kann, konnten drei Jugendliche aus dem SFN 2004 durch aufwändige Experimente zeigen. Sie erhielten damals den Bundessieg in Physik.
Wer sich damit mehr beschäftigen will: Das liegt am Bunching-Effekt des normalen (thermischen) Lichtes.

Im nächsten Beitrag werden wir das Dekohärenzmodell verwenden um die berühmte Katze von Schrödinger aus ihrem Mischzustand zu erlösen, d.h. sie entweder lebendig befreien oder töten....