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2012 | OriginalPaper | Buchkapitel

7. Das Messproblem

verfasst von : Peter Byrne

Erschienen in: Viele Welten

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

In einem berühmten Experiment wies der Physiker Thomas Young 1807 den Wellencharakter des Lichts nach, indem er Licht durch zwei eng benachbarte kleine Löcher einer Platte auf einen Schirm strahlte, auf dem sich ein „Interferenzmuster“ heller und dunkler Linien bildete. Das lässt sich durch die Annahme erklären, dass Licht Wellencharakter hat und nicht, wie Isaac Newton behauptet hatte, aus kleinen Teilchen, sogenannten Korpuskeln besteht.
Die hellen Linien entstehen, weil sich die Berge und Täler der beiden Wellen, die durch die Löcher laufen, überlagern und verstärken, wie die Wellen, die zwei ins Wasser geworfene Steine erzeugen. Die dunklen Linien bilden sich dort, wo die Täler der einen Welle mit den Bergen der anderen zusammentreffen und zeigen sich als Schatten zwischen helleren Gebieten, in denen die aufeinander treffenden Wellenberge helle Linien zeichnen.

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Fußnoten
1
DeWitt, B. und Graham, N. Hg. (1973). 134.
 
2
Wahrscheinlichkeitswellen bewegen sich durch einen unendlich dimensionalen „Konfigurationsraum“ und werden von unseren Sinnen als Teilchen wahrgenommen, die in einem dreidimensionalen Raum einen bestimmten Ort einnehmen.
 
3
Feynman, Vom Wesen physikalischer Gesetze, München, Übers. S. Summerer, G. Kurz, 1993, S. 180.
 
4
Feynman, R. (1965). 141.
 
5
Mathematisch genau gesagt wird der Betrag der Wahrscheinlichkeitsamplitude quadriert. Damit ist gesichert, dass die Wahrscheinlichkeit positiv ist, denn weil sie eine komplexe Zahl ist, ist ihr Quadrat komplex, und kann negativ sein.
 
6
Die mathematische „Linearität“ der „unitären“ Schrödinger-Gleichung bewahrt die Wahrscheinlichkeit in dem Sinn, dass die Wahrscheinlichkeiten aller Elemente in einer Überlagerung nach der Messung zu 1 addieren (100%). Dies ist eine geheimnisvolle Eigenschaft der Quantenmechanik: Der Zufall geht nicht verloren, aber er muss warten, bis er gemessen wird.
 
7
Born, M. (1926).
 
8
Born, M. (1926B).
 
9
Heisenberg, W. (1927B). 83.
 
10
Ibid. 73.
 
11
Spin ist eine rein quantenmechanische Eigenschaft, die mit Drehimpuls und Magnetismus zu tun hat. Spin „oben“ und „unten“ haben sich als geeignete Sprechweisen erwiesen.
 
12
Jeffrey Barrett bemerkt: Nach der Standard-Theorie beeinflusst die Messung augenblicklich das andere Teilchen nicht dadurch, dass sie die charakteristischen Eigenschaften des anderen Teilchens verändert, sondern dadurch, dass sie den zusammengesetzten verschränkten Zustand beeinflusst, und die beiden verschränkten Teilchen nur einen wohldefinierten zusammengesetzten Zustand haben (sie haben also nicht einmal ihre eigenen Quantenzustände.“ Barrett, persönliche Mitteilung Juli 2009.
 
13
Zwei Jahrzehnte später bewies John Stewart Bell mathematisch, dass die Quantenmechanik im Grunde nicht-lokal ist. Experimente bestätigen ihn.
 
14
Schrödinger, E. (1935). 30.
 
15
Schrödinger, E. (1935). 19–20; Sean Boocock beobachtet, dass es in der modernen Quantenmechanik (aufgrund der Dekohärenz) „die seltsame Schwammigkeit, die Schrödinger Sorge bereitet, im großen Maßstab einfach deswegen nicht zustandekommt, weil die Wahrscheinlichkeit, dass wir sie je wahrnehmen, phänomenal gering ist.“ Persönliche Mitteilung, 2009.
 
16
Schrödinger, E. (1935A). 154.
 
17
von Neumann, J. (1932). 620–621.
 
18
Jammer, M. (1974). 623.
 
19
Beller, M. (1999). 159, 162.
 
20
Bohr akzeptiert de facto die Reduktion der Wellenfunktion, wenn er klassisches Verhalten privilegiert. Siehe dazu beispielsweise Jammer, M. (1974). 98–99. Eine andere Lesart von Bohr gibt Howard, D. (2004).
 
21
Bohr, N. (1949). 17–18.
 
22
Jammer, M. (1974). 474.
 
23
Bohr, N. an Hansen, H. P. E. 20. Juli 1935.
 
24
Bohr, N. (1956). 10. Eine Kopie dieser Arbeit fand sich bei Everetts Papieren.
 
Literatur
Born, M. (1926). Zeitschr. Phys., 37: 863 in Wheeler, J. A. and Zurek, W. H. (1983). 54.CrossRef
Schrödinger, E. (1935). “Discussion of Probability Relations Between Separated Systems,” Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 31: 555–563.CrossRef
Schrödinger, E. (1952). “Are There Quantum Jumps? Part I,” The British Journal for the Philosophy of Science. 10: 109–123.CrossRef
Beller, M. (1999). Quantum Dialogue: The Making of a Revolution. University of Chicago Press.
DeWitt, B. und Graham, N. Hrsg. (1973). The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. Princeton University Press.
Feynman, R. (1965). The Character of Physical Law. Random House, 1994 [Vom Wesen physikalischer Gesetze. Piper, 2007].
Jammer, M. (1974). The Philosophy of Quantum Mechanics – The Interpretations of Quantum Mechanics in Historical Perspective. Wiley.
Schrödinger, E. (1995). The Interpretation of Quantum Mechanics, Dublin seminars (1949–1955) and Other Unpublished Essays. Oxbow Press.
Bohr, N. (1949). “Discussion with Einstein on Epistemological Problems in Atomic Physics,” in Wheeler, J. A. und Zurek, W. H. (1983).
Bohr, N., (1956). Atoms and Human Knowledge. Mimeographexemplar im Keller.
Heisenberg, W. (1927). “The Physical Content of Quantum Kinematics and Mechanics,” in Wheeler, J. A. und Zurek, W. H. (1983).
Heisenberg, W. (1927b). “Principle of Indeterminism,” in Wheeler, J. A. und Zurek, W. H. (1983).
Schrödinger, E. (1935a). “The Present Situation in Quantum Mechanics,” in Wheeler, J. A. und Zurek, W. H. (1983).
von Neumann, J. (1932). “Measurement and Reversibility,” in Wheeler, J. A. und Zurek W. H. (1983).
Everett, H. III an Petersen, Juni 1956, Keller.
Howard, D. (2004). “Who Invented the Copenhagen Interpretation? A Study in Mythology,” PSA 2002. Teil II, Symposium Papers. Berichte des biennalen Treffens der Philosophy of Science Association (2002), Milwaukee, Wisconsin, 7.–9. November 2002. Eine Spezialausgabe von Philosophy of Science. 71(2004): 669–682.
Einstein, A. und Rosen, N. (1935a). “The Particle Problem in the General Theory of Relativity,” Physical Review. 48: 1. Juli 1935.CrossRef
Metadaten
Titel
Das Messproblem
verfasst von
Peter Byrne
Copyright-Jahr
2012
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Viele Welten

Print ISBN: 978-3-642-25179-5

Electronic ISBN: 978-3-642-25180-1

Copyright-Jahr: 2012

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-25180-1_7

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