Das Doppelspalt-Experiment: Beobachten beeinflusst das Ergebnis

 

Beim Doppelspaltexperiment

lässt man monochromatisches Licht (Strahlung einer genau definierten Wellenlänge) durch eine Blende mit zwei schmalen, parallelen Schlitzen treten. Auf einem Beobachtungsschirm hinter der Blende zeigt sich dann – durch die Interferenz des Lichtes welches die beiden Blendenöffnungen passiert – ein Interferenzmuster aus hellen und dunklen Streifen. Das Experiment kann nicht nur mit den “Wellen des Lichts, sondern auch mit seinen und anderer Art “Teilchen” (Elektronen, Neutronen, Atomen, Fulleren-Molekülen usw.) durchgeführt werden. Es zeigt sich auch in diesen Fällen ein Interferenzmuster wie bei der Durchführung mit Licht. Das bedeutet, dass auch klassische Teilchen unter bestimmten Bedingungen Welleneigenschaften zeigen – man spricht dann von “Materiewellen”. Mit dem Doppelspaltexperiment kann man so den Welle-Teilchen-Dualismus demonstrieren, der nur im Rahmen der Quantenmechanik erklärt werden kann. Dieses Gesetz gilt aber nicht nur aus Gründen des Welle-Teilchen-Dualismus als das wichtigste Experiment der Quantenmechanik.

 

Es ist zugleich ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die Quantenmechanik unsere Weltanschauung verändert. Folgerungen aus den Beobachtungen für die Quantenmechanik Betrachtet man die quantenmechanische Beschreibung des Experimentes, so fällt eine wichtige Tatsache auf: Der Beobachter muss in die Experimente miteinbezogen werden, da er durch die Detektion bzw. Messung des genauen Weges eines bestimmten Teilchens den Ausgang des Experimentes entscheidend verändert (überraschenderweise kann diese Veränderung aber auch komplett rückgängig gemacht werden, etwa durch einen Quantenradierer).

siehe auch:  Geist nutzen und Realität verändern: Es ist einfacher als du denkst (Experiment & Videos)

 

In der klassischen Physik beeinflusst eine Messung nie das Ergebnis eines Versuches. In der Quantenphysik gibt es mehrere Ansätze, dieses Phänomen zu beschreiben. Alle diese Ansätze (Interpretationen oder Deutungen genannt) führen zum selben Ergebnis, sind aber konzeptuell unterschiedlich. Zwei Deutungen haben sich besonders profiliert: Kopenhagener Deutung: Der oben erwähnte Kollaps der Wellenfunktion ist diejenige Variante, die heute wohl am weitesten verbreitet ist. Beim Kollaps der Wellenfunktion sagt man, dass das Teilchen alle möglichen Wege gleichzeitig benutzt (linker oder rechter Spalt) und sich nicht “entscheidet” (es befindet sich in einer sog. Superposition aller möglichen Wege). Mehrere dieser Wege können nun miteinander interferieren und bilden so das erwartete Interferenzmuster.

 

Der Detektor misst dabei aber immer nur ein Teilchen und legt somit seine Position erst fest. Die Wahrscheinlichkeit, das Teilchen an einem bestimmten Ort zu detektieren, ist dabei durch das Interferenzmuster gegeben, das bei der Detektion vieler Teilchen sichtbar wird. Man könnte ein solches Teilchen also als ein “Geisterteilchen” bezeichnen, auch wenn man keine Möglichkeit hat, dies nachzuweisen, da diese Messung ja den “Geistercharakter” zerstören würde. Findet nun die Detektion schon vor dem Spalt statt, so stehen nicht mehr alle Wege für die Interferenz zur Verfügung, und es ergibt sich eine andere Verteilung auf dem Schirm (das Interferenzmuster verschwindet).

 

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelsp…

 

 

 

Leave a comment


Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.


Newsletter

Durch das Absenden des Formulars wird Deine E-Mail Adresse an den datenschutz-zertifizierten Newsletter-Software-Anbieter Mailchimp zum technischen Versand meines Newsletters übermittelt. Die Einwilligung kann jederzeit von Dir widerrufen werden. Weitere Informationen findet Du in der Datenschutzerklärung.

Durch das Absenden des Formulars wird Deine E-Mail Adresse an den datenschutz-zertifizierten Newsletter-Software-Anbieter Mailchimp zum technischen Versand meines Newsletters übermittelt. Die Einwilligung kann jederzeit von Dir widerrufen werden. Weitere Informationen findet Du in der Datenschutzerklärung.

Copyright 2018 Freie Medien © All Rights Reserved