Die Vermessung des Körpers

Weltraumteleskop wie dem Hubble-Teleskop wesentlich bessere Fotos machen kann als mit einem Teleskop auf der Erde. Auf der Erde gibt es immer einen gewissen Lichtverlust durch die Luft. Obwohl die Luftmoleküle die von ihnen absorbierten Photonen wieder freigeben, schicken sie diese nicht unbedingt wieder in dieselbe Richtung, sodass ein Teil des Lichts im Himmel zerstreut wird und uns ein anderer Teil auf einem etwas anderen Weg erreicht, wodurch Sterne zu funkeln scheinen.
    Schließlich erreicht das Photon unser Auge. Es könnte genau dasselbe Photon sein, das Alnilam vor 1340 Jahren verlassen hat. Die ganze Zeit über ist es durchs Weltall gereist, nur um beim Kontakt mit Ihrem Auge seine Existenz zu beenden. Wenn Sie eine Sonnenbrille tragen, vergeht es noch einen winzigen Augenblick früher. Durchdringt das Photon eine Substanz wie Glas, wird es wahrscheinlich mehrfach absorbiert und reemittiert. Und selbst wenn Sie keine Sonnenbrille tragen, ist es nicht dasselbe Photon, welches Sie sehen, da der Vorgang der Absorption und Reemission auch im Inneren des Auges stattfindet, bevor das Photon auf die Netzhaut trifft und man das Licht endlich wahrnimmt. Und doch wird diese Wahrnehmung von einem Photon ausgelöst, das von Alnilam aus 1340 Lichtjahre durchs All unterwegs war.
Wie Sie sehen, sehen Sie falsch
    Schließlich trifft das Photon also auf die Netzhaut im hinteren Bereich des Auges. Zusammen mit vielen anderen Photonen, die durch die Originale von Alnilam ausgelöst worden sind, wird es durch den Fokussierungseffekt der Augenlinse auf einen kleinen Bereich der Retina konzentriert. Wie bei allen optischen Vorrichtungen ist auch das durch die menschliche Linse Gesehene davon abhängig, wie das Licht seine Richtung ändert, wenn es von einer Substanz zur anderen wechselt. Diesen Prozess nennt man Brechung.
    ----
    Experiment – Der gebogene Bleistift
    Füllen Sie ein Glas zu zwei Dritteln mit Wasser (ich finde, ein Glas mit geraden Seitenwänden funktioniert am besten), stellen Sie dann einen Bleistift so hinein, dass er von einer Seite des Glases zur anderen reicht, also vom Rand bis zur gegenüberliegenden Ecke des Bodens. Sehen Sie sich den Bleistift genau an, wo er ins Wasser eintaucht. Es sieht aus, als wäre er leicht gebogen. Sein Winkel wirkt unterhalb der Wasseroberfläche ein wenig flacher. Es ist keine besonders große Abweichung, und doch ist klar erkennbar, dass der Bleistift seine Richtung leicht zu ändern scheint. Dies ist das Resultat der Lichtbrechung beim Eintauchen ins Wasser. Der gleiche Vorgang – nur in noch stärkerem Maße – findet statt, wenn Lichtteilchen aus der Luft in das »Glas« einer Linse eindringen.
----
    Traditionell wird dieses Phänomen, das für die Fokussierung des Lichts im menschlichen Auge verantwortlich ist, damit erklärt, dass sich das Licht beim Eintritt in das Glas einer Linse (oder das Wasser in Ihrem Glas) verlangsamt. Um die Energie aufrechtzuerhalten, muss sich die Frequenz erhöhen – die Wellen treten häufiger auf. Wenn Sie sich vorstellen, wie ein breiter Lichtstrahl in einem bestimmten Winkel auf ein Stück Glas trifft, erhöht sich die Frequenz jenes Teils des Strahls, der zuerst auf die Linse trifft, während die Photonen im hinteren Teil des Photonenstroms, der sich noch durch die Luft bewegt, ihre Frequenz beibehalten. Das Ergebnis ist die Wellenbeugung.
    Der quantentheoretische Erklärungsansatz ist vollkommen anders. Er besagt, dass ein Photon im Grunde jeden möglichen Weg nehmen kann, wobei jeder Weg eine bestimmte Wahrscheinlichkeit besitzt. Während sich das Photon fortbewegt, verändert sich mit der Zeit seine Phase, eine Eigenschaft, die wir bereits kennengelernt haben. Auf jedem der verschiedenen Wege hat das Photon an dem Punkt, wo es in das Glas eindringt, eine andere Phase.
    Um herauszufinden, was tatsächlich geschieht, kombiniert man im quantentheoretischen Ansatz die Phasen der verschiedenen Wege. Manche sind gegensätzlich und heben einander auf. Am Schluss hat man diejenigen Phasen übrig, die alle ziemlich genau in dieselbe Richtung zeigen. Diese häufen sich um den Weg, für den das Photon am wenigsten Zeit benötigt. Obwohl es denkbar ist, dass ein bestimmtes Photon sämtliche möglichen Wege einschlagen könnte, ist es doch im Schnitt eher faul und wählt den Weg mit dem geringsten Zeitaufwand. Nun möchte man meinen, dass dies gleichzeitig auch die kürzeste Strecke ist – eine gerade Linie. Doch wie man sehen kann, wenn man