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Re: Doppelspaltversuch mit Elektronen
Schießt man Elektronen aud einen Doppelspalt hat man
prinzipiell zwei Möglichkeiten für das Bild hinter dem Schirm.
1. Man weiß durch welchen Spalt das Elektron gekommen ist
--> keine Interferenz (Teilchencharakter)
2. Man weiß nicht welchen Weg das Elektron genommen hat -->
Interferenz (Wellencharakter)
Wissen erlangt man nur durch Messung
und die Messung veraendert das System.
Mit anderen Worten, man kann nur sagen, dass Elektronen durch
ein bestimmtes Loch sind, wenn man es genau an dieser Stelle
versucht zu messen. Wenn man das tut, greift man in das System
ein und das Endergebnis ist anders.
Feynman (Feynman Lectures III, Kap 1.6) beschreibt folgendes
Gedankenexperiment um den Weg des Elektrons zu bestimmen:
Hinter dem Doppelspalt liegt eine Lichtquelle. Die Elektronen
wechselwirken mit den Photonen, man sieht einen Lichtblitz und
kann so den Weg des Elektrons rekonstruieren --> KEINE
INTERFERENZ.
Feynman ersinnt hier eine theoretische Moeglichkeit, Elektronen
am Spalt nachzuweisen. Die Art und Weise, wie das geschieht, ist
fuer das Verstaendnis des Wesens der Quantenphysik, um das es
hier geht, unwichtig. Elektronen werden also durch Lichtblitze
an bestimmten Orten gezaehlt, damit wird in das System
eingegriffen und somit die Interferenz "vernichtet".
Frage: Das ganze Experiment findet jetzt in einem
undursichtigen Kasten statt. Ich kann also die Lage der
Lichtblitze nicht mehr feststellen (gehe aber davon aus, daß
die Elektronen weiterhin mit den Photonen Wechselwirken).
Welches Bild messe ich hinter dem Spalt, mit oder ohne
Interferenz? Da ich den Weg der Elektronen nicht kenne ist
Interfernz zu erwarten, auf Grund der Wechselwirkungen mit den
Photonen aber keine Interfernz, sonst würde ein einfacher
Sichtschirm ein Experiment ändern (oder die wahrgenommene
Realität???)
Den Kasten um die Messanlage herumzubauen ist dasselbe wie
wegsehen. Es ist sicherlich eine philosophische Frage, was
dann passiert, ob der Nachweisapparat noch real ist (schliesslich
kann man ihn nicht mehr sehen = nachweisen). Lediglich der
gesunde Menschenverstand sagt uns, dass er noch da ist. Und...
die Quantenphysik befasst sich nur mit Messungen, nicht mit
Dingen, die eventuell vorhanden sind.
Aber selbst, wenn wir unserem gesunden Menschenverstand
vertrauen, geht die Quantenphysik nicht in die Brueche: Der
Messapparat sei da und nur mit einem Kasten abgedeckt. Das
gleicht dem Entschluss eines Wissenschaftlers, der ein Experiment
aufgebaut hat und dann keine Daten aufnimmt. Die Wechelwirkung,
die Elektronen nachweisen soll, ist vorhanden, folglich ist die
Interferenz weiterhin verschwunden.
MEB
