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Quantenphysik: Eine klassische Quantenwelt

Seit mehr als hundert Jahren rätseln Physiker, was sich wirklich auf mikroskopischer Ebene abspielt. Denn das Verhalten kleinster Teilchen widerspricht unserer Intuition. Eine alternative Beschreibung der Quantenmechanik könnte einige Verständnisprobleme lösen und möglicherweise einen Weg zu einer lang ersehnten Theorie der Quantengravitation weisen.
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Die Quantenmechanik ist eine der größten Errungenschaften der modernen Physik. Sie hat es ermöglicht, zahlreiche Phänomene zu erklären und extrem genau vorherzusagen. Und doch debattieren Wissenschaftler seit mehr als 100 Jahren noch immer darüber, wie die Theorie zu interpretieren ist. Denn sie sagt nichts darüber aus, was sich auf mikroskopischer Ebene wirklich abspielt.

Einige Forscher geben sich damit zufrieden; ihnen zufolge besteht die einzige Aufgabe einer Theorie darin, experimentelle Ergebnisse vorauszusagen. Demnach sei es sinnlos, einem Modell mehr abzuverlangen. Allerdings teilen nicht alle diese Meinung. Wie Johann Wolfgang von Goethe schon in »Faust« vermerkte, streben Wissenschaftler danach, zu »erkennen, was die Welt im Innersten zusammenhält.« Deshalb sollten Experimente vorgeschlagene Theorien testen – und nicht bloß ihr Dasein berechtigen.

Wenn man versucht, die Quantenwelt zu verstehen, stößt man schnell auf Schwierigkeiten. Daher haben Forscher etliche verschiedene Interpretationsmöglichkeiten entwickelt, um die Probleme zu überwinden …

Oktober 2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Oktober 2020

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  • Quellen

Bricmont, J.: Quantum Sense and Nonsense. Springer, 2017

Dürr, D., Teufel, S.: Bohmian Mechanics. Springer, 2009

Norsen, T.: Foundations of Quantum Mechanics : An Exploration of the Physical Meaning of Quantum Theory. Springer, 2017

Oriols, X. et al.: Applied Bohmian Mechanics. The European Physical Journal D 68, 2014

Struyve, W.: Pilot-wave approaches to quantum field theory. Journal of Physics: Conference Series 306, 2011