Sigma Force 03 - Der Genisis Plan

Elektronen, Protonen und Neutronen – die klassischen Naturgesetze ihre Gültigkeit verlieren. Max Plank hat entdeckt, dass Elektronen, Protonen und Neutronen sowohl Teilchen – als auch Welleneigenschaften besitzen. Das erscheint seltsam und widersprüchlich. Teilchen haben fest umrissene Flugbahnen während Wellen diffuser sind, unschärfer. Ihnen lassen sich keine bestimmten Koordinaten zuordnen.
     
Und auf der subatomaren Ebene weisen Elementarteilchen beide Merkmale auf, fragte Lisa. Sie besitzen das Potenzial, sich sowohl als Welle wie auch als Teilchen zu verhalten, antwortete Anna. Das führt uns zum nächsten Punkt. Zur Heisenberg´schen Unschärferelation. Davon hatte Lisa bereits gehört und sich in Annas Bibliothek eingehender damit vertraut gemacht. Heisenberg hat postuliert nichts sei gewiss, solange es nicht gemessen wird, sagte sie. Aber ich begreife nicht, was das mit Elektronen, Protonen und Neutronen zu tun hat. Das beste   Beispiel für die Heisenberg´sche Unschärferelation ist Schrödingers Katze, fuhr Anna fort. Man stelle sich Katze in einem Kasten vor, in den sich ein Gerät befindet, das die Katze jeden Moment vergiften kann. Ob das Ereignis eintritt und die Katze getötet wird oder ob sie weiterlebt, ist dem Zufall überlassen Heisenberg sagt nun, solange der Kasten geschlossen sei, bedeutete dies, dass die Katze potenzielle sowohl tot als auch lebendig sei. Erst wenn jemand den Kasten öffne und nachschaue, entscheide sich die Realität für eine dieser beiden Möglichkeiten. Dann könne die Katze nur entweder tot oder Lebendig sein.
     
Klingt eher wie eine philosophische als wie eine wissenschaftliche Fragestellung, meinte Lisa. Das mag zutreffen, solange es um eine Katze geht. Aber auf der subatomaren Ebene hat sich das als wahr erwiesen. Erwiesen? Wie denn das, fragte Painter. Bislang hatte er sich still verhalten und es Lisa überlassen, die Fragen zu stellen. Sie spürte, dass er bereits eine ganze Menge über das Thema wusste. Offenbar wollte er ihr jedoch Gelegenheit geben, ihren Kenntnisstand dem seinen anzugleichen.
     
Und zwar beim klassischen Doppelspaltversuch, antwortete Anna. Das führt zu Punkt drei. Sie nahm ein Blatt Papier, zeichnete zwei Schlitze auf das erste und hielt das unbeschriebene Blatt dahinter. Das Versuchsergebnis scheint dem gesunden Menschenverstand zu widersprechen … Nehmen wir an, dieses Blatt wäre eine Betonwand und die Schlitze schießen, ergäbe sich auf der dahinter liegenden Wand etwa folgendes Muster. Sie zeichnete Punkte auf das zweite Blatt Papier.
     
Das wollen wir als Bewegungsmuster A bezeichnen. Es zeigt Die Auftrefforte von Kugeln oder Partikeln nach Passieren der Schlitze. Lisa nickt. Okay. Als nächstes richten wie anstatt des Gewehrs einen großen Scheinwerfer auf die Wand, dessen Licht durch die beiden Schlitze geht. Da Licht sich wellenförmig ausbreitet, ergibt sich ein anderes Beugnungsmuster. Auf einem weiteren Blatt Papier zeichnet sie ein Muster aus hellen und dunklen Streifen. Das Muster kommt dadurch zustande, dass die durch die beiden Schlitze gehenden Lichtwellen miteinander interferieren. Diese von Wellen erzeugten Muster wollen wir als Interferenzmuster bezeichnen. Kapiert, sagte Lisa, gespannt darauf, wie es weitergehen würde.
     
Anna hielt die beiden Blätter hoch. Und nun feuern wir mit einer Elektronenkanone einzelne Elektronen auf die beiden Schlitze ab. Wie sieht nun das resultierende Muster aus, was meinen Sie? Da die Elektronen den Kugeln vergleichbar sind, sollte sich das Beugungsmuster A ergeben. Lisa zeigte aufs erste Blatt. Bei Laborversuchen erhält man jedoch das Interferenmuster B. Lisa ließ sich das durch den Kopf gehen. Das Wellenmuster. Somit verhalten sich die Elektronen, die von der Kanone verschossen werden, also nicht wie Gewehrkugeln, sondern wie das Licht eines Scheinwerfers, das sich wellenförmig ausbreitet und das Muster B erzeugt. Genau. Dann gleichen Elektronen also eher Wellen. Ja. Jedoch nur dann, wenn es keinen Zeugen des Durchgangs durch die Schlitze gibt. Das verstehe ich nicht.
     
Bei einem anderen Versuch haben die Wissenschaftler einen kleinen Detektor an einem der Schlitze angebracht. Der hat jedes Mal gepiept, wenn ein Elektron den Schlitz passierte. Und wie sah Ihrer Meinung nach das Muster auf der Wand nach Einschalten des Geräts aus? Das sollte sich nicht verändert haben, oder? Im Makromaßstab hätten Sie recht. Im subatomaren Maßstab gilt das jedoch nicht. Nach