“Da es sich um eine entscheidende, aber etwas subtile Argumentation handelt, lassen Sie mich noch einmal wiederholen: EPR brachten vor, nichts bei Ihrer Messung des nach rechts fliegenden Teilchens hätte sich auf das nach links fliegende Teilchen auswirken können, weil es sich um seperate und verschiedene Objekte handelt. Das Teilchen, das sich nach links bewegt, weiß nicht, was Sie mit dem nach rechts fliegenden Teilchen angestellt haben könnten. (…) Folglich muss jedes Merkmal, das Sie über das nach links fliegende Teilchen tatsächlich in Erfahrung bringen oder zumindest in Erfahrung bringen könnte, indem Sie sein nach rechts fliegendes Gegenstück untersuchen, ein bestimmtes, existierendes Merkmal des Teilchens sein, das sich vollkommen unabhängig von Ihrer Messung, nach links bewegt. Haben Sie also den Aufenthaltsort des rechten Teilchens ermittelt, haben Sie zugleich den Aufenthaltsort des linken Teilchens herausgefunden; haben Sie die Geschwindigkeit des rechten Teilchens gemessen, haben Sie zugleich die Geschwindigkeit des linken Teilchens in Erfahrung gebracht, folglich, so die Argumentation, muss das Teilchen, das nach links unterwegs ist, sowohl einen genauen Aufenthaltsort als auch eine genau Geschwindigkeit haben.”
Das kann man natürlich auch für das andere Teilchen machen – also haben laut EPR beide Teilchen genaue Orte und Geschwindigkeiten. Auch wenn wir sie vielleicht in der Realität wegen der Unschärferelation nicht bestimmen können, so sind die Teilchen doch exakt lokalisiert. Wolfgang Pauli fand das alles eher müßig:
“Mit dieser … Formulierung bin ich aber garnicht recht zufrieden, da mit eben dies eine metaphysische Formulierung von ‘Engel auf der Nadelspitze’ zu sein scheint (ob etwas existiert, worüber niemand etwas in Erfahrung bringen kann.)”
Aber dann kam John Bell, ein Physiker aus Nordirland, und zeigte, dass EPRs Problem keine philosophische Spielerei ist – sondern das man die Frage ob Teilchen tatsächlich lokalisiert sind oder nicht, experimentell beantworten kann! Die Engel lassen sich zählen…
Seine Bellsche Ungleichung im Detail zu erklären würde hier so weit führen. Außerdem sollt ihr das Buch ja auch selber lesen und Greene erklärt das dort sehr schön. Es läuft im Prinzip alles darauf hinaus, dass man das EPR-Problem auf die Spinmessung von Teilchen umlegt. In einem Experiment werden zwei Teilchen erzeugt deren Spin (also Drehsinn) z.B. um drei verschiedene Achsen orientiert sein kann. Man kann zwei Detektoren für die zwei Teilchen aufstellen und dann zufällig bei beiden eine bestimmte Orientierung messen. Greene vergleicht das mit einem Kästchen, das drei Klappen hat und in dem eine Lampe ist. Je nachdem, welche Klappe man öffnet, leuchtet die Lampe entweder rot oder blau – und das gleiche passiert mit einem zweiten, verschränkten Kästchen. Öffne ich bei einem Kästchen die Klappe 1 und die Lampe leuchtet blau, dann wird das zweite auch beim anderen Kästchen passieren, wenn ich Klappe 1 öffne. Die Frage ist nun: sind die Kästchen einfach fix programmiert worden sodaß beim Öffnen einer bestimmten Klappe immer klar ist, welche Farbe die Lampe haben wird (das wäre gleichbedeutend mit EPRs Lokalität)? Bell hat nun gezeigt, dass man diese Frage experimentell beantworten kann. Man muss nur per Zufall entscheiden, welche Klappe man an den beiden Kästchen jeweils öffnen möchte. Die Lampen werden dann entweder übereinstimmen oder nicht. Das macht man nun sehr oft und wenn die Farben in weniger als der Hälfte aller Fälle übereinstimmen, dann haben EPR nicht recht! (Wer mehr dazu wissen will, findet hier eine gute Zusammenfassung.
Gute Bilder zur Quantenveschränkung sind schwer zu finden. Darum gibts das hier 😉
In den 1982 führten Alain Aspect und seine Kollegen das Experiment durch und zeigten, dass es tatsächlich nicht mehr als 50 Prozent Übereinstimmung gab. Einstein, Podolsky und Rosen hatten sich also tatsächlich geirrt! Aber woran bestand nun eigentlich ihr Irrtum? Ihre Kernaussage war, dass sich ein Objekt hier nicht darum kümmert, was mit einem Objekt dort passiert. Und das ist anscheinend falsch. Auch wenn das Teilchen an dem ich meine Messung durchführen sehr weit weg ist vom anderen Teilchen, sind sie doch nicht komplett getrennt.
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