Raumzeit - Provokation der Schoepfung
Wellen ausbreiten. Wenn die beiden Wasserwellengebilde zusammentreffen und sich überschneiden, interferieren sie. Es entsteht Interferenz. Manchmal treffen zwei Wellenberge aufeinander und manchmal zwei Wellentäler, und gelegentlich treffen Wellenberg und Wellental aufeinander und heben sich damit auf.
Bei unserem Zwei-Spalte-Experiment, bedeutet das, dass dort, wo Wellenberg und Wellental aufeinandertreffen, also sich aufheben, der Schirm dunkel bleibt, also entsteht ein dunkler Streifen. Wenn Wellenberg und Wellenberg aufeinandertreffen oder zwei Wellentäler, wird der Schirm hell, also entstehen helle Streifen.
Wie wir gesehen haben, hängt das Verhalten von Quantenteilchen davon ab, welche Information wir durch unsere Beobachtung erhalten wollen. Passieren diese Teilchen zwei Spalte, entstehen die Interferenzstreifen, da jedes Teilchen auf seinem Weg zum Reflexionsschirm durch beide Spalte gehen kann. Diese Interferenzstreifen treten jedoch nicht auf, wenn wir den Ort jedes Teilchens an den Spalten feststellen wollen. Um diese Messung durchzuführen, entsteht durch den Messvorgang eine Streuung des Teilchens. Durch diesen Vorgang kann zwar die Wahrscheinlichkeit, welchen Weg das Teilchen nimmt, festgestellt werden, aber damit wird das Interferenzmuster gelöscht. Ein sogenannter »Quantenradierer« ist eine Apparatur mit einem Linsensystem. Dieser Quantenradierer löscht die Information, welchen Weg das Teilchen genommen hat. In diesem Fall hat das Teilchen wieder beide Spalte passiert, und damit treten die Interferenzstreifen wieder auf.
Der geniale charismatische Physiker und Nobelpreisträger Richard Feynman (1918 –1988) hat wesentliche Beiträge zum Verständnis der Quantenmechanik geleistet. Aus seiner Arbeit zur Quantenelektrodynamik, die er gemeinsam mit seinen Kollegen Shinichiró Tomonaga und Julian Schwinger verfasst hat, resultierte ein Standardwerk zur Darstellung quantenfeldtheo-retischer, elementarer Wechselwirkungen, die durch sogenann te Feynman-Diagramme dargestellt werden.
Abb. 4: Doppelspaltexperiment: Aus der Lichtquelle strahlt das Licht durch die zwei Spaltöffnungen und wird auf einen Schirm projiziert. Wenn beide Spalte offen sind (oben), erscheinen dunkle und helle Streifen, die sogenannten Interferenzstreifen. An den dunklen Stellen löschen sich die Lichtwellen, die die beiden Spalte passiert haben, gegenseitig aus. An den hellen Streifen dagegen verstärken sie sich. Ist nur einer der Spalte offen (Mitte und unten), erhält man einen breiten Lichtfleck ohne Streifen. Offensichtlich ist das Streifenmuster in der oberen Illustration nicht nur das Resultat der beiden unteren Beispiele. Aufgrund der Wellennatur des Lichts kommt es entlang der dunklen Streifen zur Auslöschung und entlang der hellen Streifen zur Verstärkung.
Ein bedeutendes Ergebnis der Feynman’schen Überlegungen ist, dass Teilchen von einem Ort zu einem anderen gelangen, indem sie jeden nur möglichen Weg einschlagen. Feynman stellte fest, dass jedes einzelne Elektron auf dem Weg von der ursprünglichen Quelle zu seinem Ziel, zum Beispiel dem Phosphorschirm, jede mögliche Bahn gleichzeitig zurücklegt. Bei dem Zweispaltenschirm bewegt sich, laut Feynman, das Elektron durch den linken Spalt, aber auch gleichzeitig durch den rechten Spalt. »Wir können uns ein Elektron vorstellen, das sich frei bewegt und beispielsweise nicht einfach geradewegs von A nach B fliegt, wie der gesunde Menschenverstand dies nahelegt, sondern vielfältig sich dahin schlängelnde Wege einschlägt. Feynman fordert uns auf, uns vorzustellen, irgendwie erkunde das Elektron alle denkbaren Pfade, und da man nicht beobachten kann, welchen Weg genau es nimmt, müssen wir davon ausgehen, dass diese alternativen Pfade irgendwie in ihrer Gesamtheit die Wirklichkeit darstellen«, schreibt der Physiker Paul Davies in seiner Einführung zur Richard P. Feynmans Buch »Sechs physikalische Fingerübungen«.
Feynman entwickelte ein mathematisches Verfahren, um das Konzept seines sogenannten Pfadintegrals als Summe aller möglichen Historien der Quantenteilchen auf einen Nenner zu bringen.
Für Feynman hatte Werner Heisenberg durch seine Unschär-ferelation die grundlegende Basis für die Quantenmechanik gelegt. Es ist nicht nur unmöglich, Ort und Impuls gleichzeitig mit größter Genauigkeit zu messen, sondern es ist genauso unmöglich, eine Vorrichtung zu konstruieren, mit deren Hilfe man bestimmen kann, durch welche Öffnung die Elektronen
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