- Lexikon
- Physik Abitur
- 6 Quantenphysik
- 6.3 Komplementarität und Unbetimmtheit
- 6.3.1 Komplementarität bei Doppelspalt-Experimenten
- Interpretation der Quantenphysik mit verborgenen Parametern
Interpretation der Quantenphysik mit verborgenen Parametern
Anschauliche Darstellung der Nichtlokalität
Interpretationen mit verborgenen Parametern nehmen an, dass Quantenobjekte stets eine Bahn haben, diese ist allerdings nicht beobachtbar, also verborgen. Demzufolge muss das Quantenobjekt nach diesen Interpretationen im Doppelspalt-Experiment auch stets entweder durch den linken oder durch den rechten Spalt gehen. Dann müsste man die Summe von zwei Einzelspaltmustern bekommen. Da sich statt dessen im Experiment das Doppelspaltmuster zeigt, muss es dafür eine Erklärung geben. Bei den Interpretationen mit verborgenen Parametern muss man deshalb annehmen, dass es für die Ausbreitung des Quantenobjekts von einem Spalt zum Schirm entscheidend ist, ob der andere Spalt geöffnet ist. Ein Beispiel wäre: Ein Quantenobjekt soll durch den linken Spalt gehen. Wenn der rechte Spalt geschlossen ist, fliegt es geradeaus weiter. Wenn der rechte Spalt offen ist, fliegt es zur Stelle des Doppelspaltmaximums. Bildlich kann man sich diese Wirkung mit einer Stange veranschaulichen, welche die Türstellung mit der Bahn des Quantenobjekts verbindet. Eine solche Wirkung würde nach dieser Interpretation Messergebnisse sofort verändern und zwar auch über große Entfernungen (nicht nur „lokal“), also mit Überlichtgeschwindigkeit. Eine solch starke Nichtlokalität passt nicht so recht in unser jetziges Bild von der Physik.
Das Quantenpotenzial nach BOHM für den Doppelspalt
Eine Interpretation mit verborgenen Parametern ist die bohmsche Interpretation. Sie wurde erstmals 1952 von dem amerikanischen Physiker DAVID J. BOHM (1917-1992) gegeben. BOHM formt die SCHRÖDINGER-Gleichung der Quantentheorie so um, dass er ein Quantenpotenzial daraus ableiten kann. Dieses ist nichts anderes als eine kompliziert geformte Rinne für die Quantenobjekte. In den Vertiefungen halten sich die Objekte nur kurz auf, auf den Hochebenen länger. Somit werden sie in diesen Bereichen öfter auf den Schirm auftreten: Dort sind die Maximumstellen.
Die Teilchenbahnen beim Doppelspalt nach BOHMs Interpretation
In der bohmschen Interpretation haben die Quantenobjekte zu jeder Zeit einen bestimmten Ort und eine bestimmte Geschwindigkeit. Wenn man sie gleich verteilt durch einen Doppelspalt eintreten lässt, so bewegen sich die Bahnen aufgrund der Vertiefungen im Quantenpotenzial wie in der Abbildung angedeutet. Bereiche mit großer Liniendichte sind Bereiche, in denen besonders viele Quantenobjekte nachgewiesen werden (Maximumstellen).
Interpretationen mit verborgenen Parametern können also die experimentellen Ergebnisse der Quantenphysik genauso erklären wie die Standardinterpretation.
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