Einstein, Quantenspuk und die Weltformel (German Edition)
Möglichkeit, auch wenn deren Wahrscheinlichkeit noch so gering ist, in einer Parallelwelt realisiert. Somit gäbe es eine Welt, in der Hans, wohl zu seinem eigenen Erstaunen, das Haus verlassen hat, ohne jemals die Tür zu öffnen. Die Welt würde uns ziemlich fremd vorkommen, wenn sich die Phänomene der Quantenphysik in unseren Alltag verirren würden.
Der Tunneleffekt ist ein sehr seltsames Phänomen. Rein mathematisch kann man es auf die Wahrscheinlichkeitswelle zurückführen. Was jedoch wirklich dahinter steckt, wie der Tunneleffekt in der Raumzeit funktioniert oder wie ein Teilchen die Obstschale verlässt, weiss niemand. Es wäre auf jeden Fall falsch zu denken, ein Teilchen durchquert ein Hindernis, weil es aufgrund seiner Grösse durch ein geeignetes Schlupfloch passt. Die Verhältnisse zwischen Hindernis und Teilchen kann man sich tatsächlich mit dem Apfel und der Obstschale veranschaulichen. Intuitiv ist es undenkbar, dass die Frucht den Behälter aus eigener Kraft und ohne äusseres Zutun verlässt. Ebenso unerklärlich ist es, dass Teilchen vermeintliche Hindernisse manchmal einfach überwinden. Wir kennen insofern das Phänomen und eine mathematische Beschreibung. Das tiefgründige Prinzip, das hinter dem Tunneleffekt oder den anderen quantenmechanischen Anomalien steht, haben wir aber bisher nicht verstanden.
Nicht selten bedeuten die vermeintlichen Anomalien der Quantenphysik auch einen Angriff auf die Säulen der Relativitätstheorie, insbesondere auf die Unüberwindbarkeit der Lichtgeschwindigkeit. Bis vor wenigen Jahren galt das Einstein’sche Dogma als gefestigt. Theorien über eine irdische Überwindung der kosmischen Höchstgeschwindigkeit waren verpönt. Nicht nur, weil dadurch Zeitreisen in die Vergangenheit möglich werden. Auch, weil die Relativitätstheorie experimentell sehr gut bestätigt worden ist.
Im Jahr 1992 ergab ein Experiment in Florenz, dass die Lichtgeschwindigkeit auch beim Tunneleffekt erwartungsgemäss nicht überschritten wird. Doch der deutsche Physikprofessor Günter Nimtz wollte sich damit nicht zufrieden geben. Er mobilisierte zum Gefecht. Mit seinem Assistent Achim Enders errichtete er einen Versuchsaufbau, um dem Geheimnis des Tunneleffekts auf die Spur zu kommen. Dazu massen sie die Geschwindigkeit von Mikrowellenstrahlung in einem verengten Rohr (Hohlleiter). Die Ergebnisse waren verblüffend. Die Mikrowellen tunnelten die Engstelle, was nach klassischer Ansicht unmöglich ist. Damit war ein weiterer Beweis für den Tunneleffekt erbracht. Soweit so gut. Doch das Experiment ging noch einen entscheidenden Schritt weiter. Die Tunnelgeschwindigkeit der Mikrowellen war unendlich gross. Für die Durchquerung des Hindernisses brauchten die Mikrowellen keinerlei Zeit. Keine Sekunde. Keine Millisekunde. Überhaupt keine Zeit. Es sollte sich später zeigen, dass dies unabhängig von der Tunnellänge der Fall ist. Folglich durchdringen die Mikrowellen einen fiktiven Tunnel von der Erde zur Sonne sofort und ohne jede Zeitverzögerung, währenddessen das Licht über acht Minuten benötigt. Das Henkerurteil für das Lichtgeschwindigkeits-Dogma Einsteins?
Doch das war noch lange nicht alles. Beim Versuch war noch etwas sehr Merkwürdiges geschehen. Es sollte sich zeigen, dass die Mikrowellen vor dem Eintritt in die Engstelle immer eine kurze, konstante Zeit warten. Als wenn sie eine Bedenkpause einlegen würden, um den Tunnelgang zu planen. Spätestens jetzt hatte Professor Nimtz Lunte gerochen. Was nun folgte, war ein spektakuläres Experiment nach dem anderen. So übertrug er im Jahr 1994 die 40. Sinfonie Mozarts in Mikrowellenform durch den verengten Teil des Hohlleiters. Teile des verwendeten Lichts breiteten sich dabei mit 4.7-facher Lichtgeschwindigkeit aus. Sollten diese Versuche in die Geschichte eingehen als die ersten Experimente, die das Postulat der Speziellen Relativitätstheorie verletzten? Hatte Nimtz gefunden, wonach Jahrzehntelang erfolglos gesucht worden war? Sollte der erste unwiderlegbare Widerspruch zur Relativitätstheorie entdeckt worden sein?
Das Experiment wurde von verschiedenen Forschungsgruppen überprüft, unter anderem an der Universität Berkeley. Dort bestätigte sich der Verdacht, dass sich eine superluminare Geschwindigkeit (= Überlichtgeschwindigkeit) ergibt, wenn zwischen dem Quant und dem Detektor ein Hindernis, eine Barriere, besteht, die überwindet werden muss. Die Phänomene sind einmal mehr offensichtlich. Stellt sich die Frage
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