Natürlich stellt sich sofort die Frage, ob diese Wahrscheinlichkeitswelle nur ein Werkzeug zur Beschreibung des Elektrons ist – oder ob die Wahrscheinlichkeitswelle das Elektron ist. Dazu muss man sich auch klar machen, von welcher Art die Wahrscheinlichkeit ist, um die es hier geht. Sie ist nicht mit der zu vergleichen, die man z.B. beim Würfelspiel verwendet um seine Chancen auf Gewinn auszurechnen. Wüsste man perfekt über alle beteiligten Faktoren beim Würfeln Bescheid (Form der Würfel und des Tisches, Geschwindigkeit beim Verlassen der Hand, Bewegung der Luftmoleküle im Raum, …) dann könnte man prinzipiell berechnen wie das Ergebnis aussieht. Wahrscheinlichkeitsrechnung brauchen wir nur, weil unsere Kenntnis über die Ausgangslage unvollständig ist. Die Wahrscheinlichkeit der Quantenmechanik ist eine andere: Sie ist alles, was wir über Elementarteilchen prinzipiell in Erfahrung bringen können.
Albert Einstein war mit der Quantenmechanik nie wirklich glücklich. Wenn man ein Teilchen immer dort findet, wo die Wahrscheinlichkeit es zu finden am größten ist, dann liegt es doch nahe davon auszugehen, dass das Teilchen auch wirklich dort war und wir eben nur nicht genug wissen um das feststellen zu können. Niels Bohr, Einsteins “Gegenspieler” vertrat eine andere Ansicht:
“Bevor man den Aufenthaltsort eines Elektrons misst, hat es überhaupt keinen Sinn, auch nur zu fragen, wo es sich befindet. Es kennt keinen bestimmten Aufenthaltsort . Die Wahrscheinlichkeitswelle verschlüsselt die Wahrscheinlichkeit, dass das Elektron, wenn es entsprechend untersucht wird, hier oder dort anzutreffen ist. Das ist wirklich alles, was sich über seinen Ort sagen lässt. Basta.”
Solange man nicht genau nachmißt, wo das Elektron tatsächlich ist, hat es einfach keinen Ort. Diese Wirklichkeit, die hier beschrieben wird, hat absolut nichts mehr mit dem zu tun, was wir gewohnt sind. Wir gehen intuitiv davon aus, dass die Dinge existieren, an einem ganz bestimmten Ort, egal ob wir gerade hinsehen oder nicht. Aber die Quantenmechanik und besonders die Heisenbergsche Unschärferelation sagt uns, dass dem nicht so. Heisenberg hatte herausgefunden, dass es prinzipiell unmöglich ist, gleichzeitig genau über den Ort und die Geschwindigkeit eines Teilchens Bescheid zu wissen. Wenn man eines genau kennt, verliert man jede Information über das andere.
Auch hier stellt sich wieder die Frage: beschreibt die Unschärferelation unser Wissen von der Wirklichkeit – oder ist sie die Wirklichkeit selbst? Haben die Dinge nun einfach keinen exakten Ort und keine exakte Geschwindigkeit? Oder sind sie exakt lokalisiert und wir können einfach nicht rausfinden, wo das ist? Die Quantenmechaniker vertraten den ersten Standpunkt: Aus Sicht der Physik ist das was man messen kann, die Wirklichkeit. Einstein und seine Kollegen Podolsky und Rosen waren anderer Meinung. Sie haben sich ein raffiniertes Gedankenexperiment ausgedacht um zu zeigen, dass, auch wenn wir vielleicht Ort und Geschwindigkeit nicht exakt messen können, die Teilchen doch einen exakten Ort und eine exakte Geschwindigkeit haben.
Ist das Universum lokal?
Auch Einstein, Podolsky und Rosen (EPR) gingen von der Unschärferelation aus: wenn ich die Position eines Teilchens messen will, dann muss ich es zwangsläufig beeinflussen und so die Messung verfälschen. Aber sie haben ein Weg gefunden, wie man so eine Messung durchführen kann, ohne die Teilchen zu beeinflussen. Dabei geht es um sogenannte verschränkte Teilchen. Gewisse quantenmechanische Prozesse erzeugen Teilchenpaare, die sich quasi gleich verhalten. Greene vergleicht das mit zwei Wanderern, die mit exakt gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetze Richtungen marschieren. Wenn ich den einen 67 Kilometer südlich vom Startpunkt treffe, dann weiß ich sofort das der andere 67 Kilometer nördlich vom Startpunkt sein muss. So ist es auch bei den Teilchen. Wenn ich eine bestimmte Eigenschaft bei einem messe, dann weiß ich auch sofort über die Eigenschaft des anderen Bescheid. Greene sagt:
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