Quantenphysik: Das Doppelspalt-Experiment
Was mich heut sehr fasziniert, ist das Doppelspalt-Experiment mit Elektronen.
Auf Dieser Seite ist das mit vielen Bildchen klasse erklärt.
Am Ende der Vorführung meint der Physiker zur Studentin: "Wir nennen das Welle-Teilchen-Dualismus".
Aber einige sehr heftige Sachen erwähnt die Seite nicht. (Ich geh mal davon aus daß das Doppelspalt-Experiment bekannt ist, wenn net, einfach mal die Seite anklicken.. braucht allerdings Java, weil die Experimente bildlich durch Java-Applets dargestellt werden).
Also kurz zusammengefasst, einzelne Elektronen, die durch den Doppelspalt fliegen, erzeugen Interferenz, aber womit? Es ist faszinierend. Es ist kein anderes Teilchen da, also womit interferiert das fliegende Elektron?
Bitte anschnallen.. weiter gehts:
stell dir mal vor du schiesst ein elektron ab, und während es durch das eine loch des doppelspalts geht, hältst du das andere loch schnell zu. es wird keine interferenz mehr entstehen. das elektron, obwohl es bereits abgeschossen ist, verhält sich plötzlich anders!
"das einzelne elektron gehorcht auf seinem weg druch eines der löcher in der wand den statistischen gesetzen, die aber eigentlich nur für den fall zutreffen, daß das teilchen "weiß", ob das andere loch offen ist oder nicht. das ist das eigentliche rätsel, das zentrale geheimnis der quantenwelt."
(Zitat aus John Gribbin: Auf der Suche nach Schrödingers Katze. Quantenphysik und Wirklichkeit)
1. die elektronen interferieren mit teilchen die noch nicht abgeschossen sind oder erst abgeschossen werden.
2. elektronen "wissen" ob die wand zwei oder ein loch hat, obwohl sie nur durch 1 loch fliegen (denken wir)
wir können versuchen, auszuspähen, durch welches loch das elektron hindurchgeht. bei diesem experiment kommt ein merkwürdiges ergebnis zustande. stellen sie sich eine versuchsanordnung vor, die registriert, durch welches loch ein elektron geht, die es aber ungehindert zum detektorschirm durchlässt. Jetzt verhalten sich die elektronen wir normale teilchen. wir finden immer nur ein elektron an dem ein oder anderen loch. von interferenz keine spur.
(Zitat aus John Gribbin-Buch, s.o.)
die elektronen interferieren nur wenn man sie beim "durchs loch gehen" nicht anschaut - sie machen das nur wenn keiner guckt!
wieder zitat: Die Elektronen wissen nicht nur, ob beide Löcher offen sind oder nicht, sie wissen auch ob wir sie beobachten oder nicht, und stellen ihr verhalten darauf ein. wenn wir versuchen, die sich ausbreitende elektronenwelle zu beobachten, kollabiert sie zu einem eindutigen teilchen. aber wenn wir nicht hinschauen, hält sie sich ihre optionen offen. (....) bei dem einfachsten experiment mit zwei löchern kann die interferenz von wahrscheinlichkeiten so gedeutet werden, als würde das elektron, das die kanone verlässt, verschwinden, sobald es ausser sicht ist, und durch eine vielzahl von geisterelektronen ersetzt. die jeweils einen anderen weg durch zum detektorschirm nehmen. die geister interferieren miteinander. und wenn wir nachschauen, wie elektronen durch den schirm festgestellt werden, finden wir die spuren dieser interferenz auch wenn wir es jeweils nur mit EINEM "realen" Elektron zu tun haben. diese vielzahl von geisterelektronen beschreibt jedoch nur, was geschieht, wenn wir nicht hinschauen. wenn wir hinschauen, verschwinden all diese geisterelektronen außer einem, und einer von den geistern verfestigt sich zu einem realen elektron.
Also, mich macht das baff.
Das ist total faszinierend!
Wer das Buch von John Gribbin selber lesen möchte, ich habs ziemlich weit unten links in der Seitenleiste dieses Blogs verlinkt.. Die amazon-Prozente kriegt dann der freundliche Service "knallgrau" aus Austria, welcher mir kostenlos dieses Weblog sponsert. *g*
Auf Dieser Seite ist das mit vielen Bildchen klasse erklärt.
Am Ende der Vorführung meint der Physiker zur Studentin: "Wir nennen das Welle-Teilchen-Dualismus".
Aber einige sehr heftige Sachen erwähnt die Seite nicht. (Ich geh mal davon aus daß das Doppelspalt-Experiment bekannt ist, wenn net, einfach mal die Seite anklicken.. braucht allerdings Java, weil die Experimente bildlich durch Java-Applets dargestellt werden).
Also kurz zusammengefasst, einzelne Elektronen, die durch den Doppelspalt fliegen, erzeugen Interferenz, aber womit? Es ist faszinierend. Es ist kein anderes Teilchen da, also womit interferiert das fliegende Elektron?
Bitte anschnallen.. weiter gehts:
stell dir mal vor du schiesst ein elektron ab, und während es durch das eine loch des doppelspalts geht, hältst du das andere loch schnell zu. es wird keine interferenz mehr entstehen. das elektron, obwohl es bereits abgeschossen ist, verhält sich plötzlich anders!
"das einzelne elektron gehorcht auf seinem weg druch eines der löcher in der wand den statistischen gesetzen, die aber eigentlich nur für den fall zutreffen, daß das teilchen "weiß", ob das andere loch offen ist oder nicht. das ist das eigentliche rätsel, das zentrale geheimnis der quantenwelt."
(Zitat aus John Gribbin: Auf der Suche nach Schrödingers Katze. Quantenphysik und Wirklichkeit)
1. die elektronen interferieren mit teilchen die noch nicht abgeschossen sind oder erst abgeschossen werden.
2. elektronen "wissen" ob die wand zwei oder ein loch hat, obwohl sie nur durch 1 loch fliegen (denken wir)
wir können versuchen, auszuspähen, durch welches loch das elektron hindurchgeht. bei diesem experiment kommt ein merkwürdiges ergebnis zustande. stellen sie sich eine versuchsanordnung vor, die registriert, durch welches loch ein elektron geht, die es aber ungehindert zum detektorschirm durchlässt. Jetzt verhalten sich die elektronen wir normale teilchen. wir finden immer nur ein elektron an dem ein oder anderen loch. von interferenz keine spur.
(Zitat aus John Gribbin-Buch, s.o.)
die elektronen interferieren nur wenn man sie beim "durchs loch gehen" nicht anschaut - sie machen das nur wenn keiner guckt!
wieder zitat: Die Elektronen wissen nicht nur, ob beide Löcher offen sind oder nicht, sie wissen auch ob wir sie beobachten oder nicht, und stellen ihr verhalten darauf ein. wenn wir versuchen, die sich ausbreitende elektronenwelle zu beobachten, kollabiert sie zu einem eindutigen teilchen. aber wenn wir nicht hinschauen, hält sie sich ihre optionen offen. (....) bei dem einfachsten experiment mit zwei löchern kann die interferenz von wahrscheinlichkeiten so gedeutet werden, als würde das elektron, das die kanone verlässt, verschwinden, sobald es ausser sicht ist, und durch eine vielzahl von geisterelektronen ersetzt. die jeweils einen anderen weg durch zum detektorschirm nehmen. die geister interferieren miteinander. und wenn wir nachschauen, wie elektronen durch den schirm festgestellt werden, finden wir die spuren dieser interferenz auch wenn wir es jeweils nur mit EINEM "realen" Elektron zu tun haben. diese vielzahl von geisterelektronen beschreibt jedoch nur, was geschieht, wenn wir nicht hinschauen. wenn wir hinschauen, verschwinden all diese geisterelektronen außer einem, und einer von den geistern verfestigt sich zu einem realen elektron.
Also, mich macht das baff.
Das ist total faszinierend!
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distelfliege - 24. Apr, 15:38
