Direkt zum Inhalt

Quantenphysik: Quantenradierer selbst gemacht

Mit leicht verfügbarem Material können Sie daheim ein Experiment ausführen, das einen besonders seltsamen Effekt der Quantenmechanik veranschaulicht. Je nachdem, ob man sich Information über den Weg von Lichtstrahlen verschafft oder nicht, verhalten diese sich wie Teilchen oder Wellen.
Laden...
Aus der Theorie der Quantenmechanik geht bekanntlich hervor, dass die Natur sich im Grunde äußerst fremdartig verhält. Scheinbar selbstverständliche, aus unserem Alltag gewohnte Vorstellungen über die Realität werden über den Haufen geworfen. Widersprüchliche Alternativen können zusammen bestehen; beispielsweise vermag ein Objekt gleichzeitig zwei unterschiedlichen Wegen zu folgen. Ort und Geschwindigkeit eines Objekts lassen sich nicht gleichzeitig exakt bestimmen; und die Eigenschaften von beobachteten Objekten und Ereignissen können einer unvermeidlichen Zufälligkeit unterliegen, die nichts mit der Unvollkommenheit unserer Beobachtungswerkzeuge zu tun hat.
Verflogen ist die vertraute Welt, in der Atome und andere Partikel wie wohlerzogene Billardkugeln auf dem grünen Tuch der Realität umherrollen. Vielmehr verhalten sie sich – manchmal – wie Wellen, die sich über ein Gebiet verteilen, einander kreuzen und Interferenzmuster bilden.
Doch immerhin scheint all diese Fremdartigkeit erst weit entfernt vom Alltagsleben aufzutreten. Am deutlichsten machen sich Quanteneffekte in winzigen Systemen bemerkbar, etwa an Elektronen, die in einem Atom gebunden sind. Theoretisch weiß man zwar, dass die moderne Technik großenteils auf Quantenphänomenen beruht und dass im Labor allerlei Kunststücke mit Quanten aufgeführt werden können, aber zu Hause gibt es das doch wohl nur zu sehen, wenn eine Wissenschaftssendung im Fernsehen darüber berichtet. Richtig? Nicht ganz.
Auf den folgenden Seiten zeigen wir, wie man ein Experiment aufbaut, das einen so genannten Quantenradierer veranschaulicht. Dieser Effekt beruht auf einer der seltsamsten Eigenschaften der Quantenmechanik: Sie erlaubt uns bestimmte Handlungen, durch die sich unsere Interpretation vergangener Ereignisse grundlegend ändert.
Juli 2007

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Juli 2007

Kennen Sie schon …

Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2019

Spektrum der Wissenschaft – Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2019: Quantengravitation

Auf der Suche nach der Theorie von Allem - Wellenfunktion: Trickreiche Experimente an der Grenze der Realität • Trügerische Eleganz: Wie schön ist der Code des Universums? • Raumzeit-Singularitäten: Ein neuer Blick auf die kleinsten Skalen

39/2018

Spektrum - Die Woche – 39/2018

In dieser Ausgabe widmen wir uns der Havel, Riemann und Quanten.

Highlights 3/2017

Spektrum der Wissenschaft – Highlights 3/2017: Vom Atomkern bis zum Kosmos

Supraleitung: So beschreibt die Stringtheorie exotische Materie • Verschränkte Raumzeit: Was kosmische Strukturen mit den Quanten verbindet • Quantenkryptografie: Eine neue Ära der Datenverschlüsselung steht bevor

Lesermeinung

7 Beiträge anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!