Das berühmte Doppelspalt-Experiment darf ja eigentlich in keiner Erklärung der Quantenmechanik fehlen. Leider wird bei der Darstellung häufig eine kleine, aber entscheidende Schlamperei begangen, die das Ganze wesentlich verwirrender macht. (Was nicht heißen soll, dass es nicht verwirrend ist, im Sinne von “für unseren mit klassischer Physik geschulten Verstand schwer nachvollziehbar.”) Beim Doppelspalt-Experiment werden Elektronen…

Quantenmechanische Objekte benehmen sich ja bekanntlich seltsam: Schickt man ein Elektron, das ja ein einzelnen Teilchen ist, durch einen Doppelspalt, dann sieht man hinter dem Spalt ein Seltsames Muster aus hellen und dunklen Streifen. Dieses Muster kommt dadurch zu Stande, dass das Elektron zwei Möglichkeiten hat, durch den Doppelspalt zu gehen: oben und unten:

Elektronen am Doppelspalt sind seltsam: Statt brav durch einen der beiden Spalte zu fliegen, fliegen sie irgendwie durch beide gleichzeitig und wechselwirken quasi mit sich selbst, das haben wir letztes Mal gesehen. Noch seltsamer dürfte es also werden, wenn man den Elektronen ein paar mehr Freiheiten lässt, statt sie durch einen ollen Doppelspalt zu zwingen.

Quantenfeldtheorie hat – na klar – was mit Quanten zu tun. Bevor wir ganze Quantenfelder beackern, schauen wir uns deshalb erst mal an, wie die Quantenmechanik für ein einzelnes Teilchen aussieht. Dazu habe ich vor längerer Zeit schon eine längere Serie geschrieben – für die Quantenfeldtheorie ist es aber praktischer, wenn wir die Quantenmechanik mit…