Ja, sie können sich auslöschen, aber nur lokal.
Es gibt auch die Möglichkeit, daß sich zwei Lichtquanten unter scheinbarer Mißachtung des Energieerhaltungssatzes vollständig auslöschen. Wenn zwei Lichtquanten gleichzeitig von entgegengesetzeten Seiten in einen Raum eindringen, dann beginnen sie sich bei einer Phasenverschiebung von 180° gegenseitig auszulöschen, sobald sie sich beide vollständig im Raum befinden. Die Auslöschung nimmt zu, wird vollständig, wenn beide Photonen die Mitte des Raumes passieren und nimmt danach wieder ab, bis die Photonen den Raum auf der gegenüberliegenden Seite wieder Verlassen.
Wenn wir den Raum für den Zaitraum, in dem sich die Photonen vollständig darin befinden als abgeschlossenes System betrachten, dann kommt bei empfindlichen Physikern langsam Panik auf, weil tatsächlich der Energieerhaltung verletzt wird. Abgebrühte Quantenmechaniker bleiben aber gelassen und rechnen erst einmal nach, was da tatsächlich abläuft:
Die Auslöschung erfolgt nur solange sich beide Photonen vollständig im gedachten Raum befinden. Dies dauert nur so lange, wie die Photonen benötigen um einen Weg zurückzulegen, der ihrer eigenen Wellenlänge entspricht. Es gilt also Δt=f-1.
Bei vollständiger Auslöschung entspricht der Energieverlust Gesamtenergie beider Photonen. Es gilt also ΔEmax=2*h*f.
Wenn wir das Zeitintervall mit dem maximalen Energieverlust multiplizieren erhalten wir Δt*ΔEmax=2*h.
Diese Gleichung kommt uns irgendwie bekannt vor. Richtig, sie erinnert an die Heisenbergsche Unschärferelation ΔE*Δt>h/(2*π). Zwar ist der maximale Energieverlust um den Faktor 4π zu groß, aber die Photonen löschen sich auch nicht während der gesamten Zeit Δt vollständig aus. Vielmehr beschränkt sich die vollständige Auslöschung nur auf den unendlich kurzen Augenblick, in dem beide Photonen deckungsgleich übereinander liegen. Der durchschnittliche Energieverlust während der Gesamtzeit Δt ist also viel geringer. Wenn der Quantenmechaniker mit seiner Vermutung recht behält, daß der Wert unterhalb von h/(2π) liegt, wäre die Welt auch für den empfindlichen Physiker wieder in Ordnung. Leider bin ich mit der Berechnung dieses Betrages überfordert.
Kann jemand ausrechnen, wie groß der maximale Wert für
Δt*ΔE werden kann, wenn zwei Photonen frontal aufeinanderstoßen? Ich vermute, er liegt genau bei h/(2π).