Abstract Es soll gezeigt werden, daß die EPR‐Experimente allein im makroskopischen Bereich der Apparaturen beschrieben werden können. Diese Beschreibung oder auch die entsprechende mit Hilfe von Mikrosystemen ist ohne jede Widersprüche. Eine ontologische Interpretation der Experimente ist sowohl für die makroskopische wie mikroskopische Beschreibung der Experimente problematisch. Die korrekte, physikalische Beschreibung der EPR‐Experimente führt dazu, viele Vorurteile darüber zu vermeiden, was Physik ist.
Abstract Es soll gezeigt werden, daß die EPR‐Experimente allein im makroskopischen Bereich der Apparaturen beschrieben werden können. Diese Beschreibung oder auch die entsprechende mit Hilfe von Mikrosystemen ist ohne jede Widersprüche. Eine ontologische Interpretation der Experimente ist sowohl für die makroskopische wie mikroskopische Beschreibung der Experimente problematisch. Die korrekte, physikalische Beschreibung der EPR‐Experimente führt dazu, viele Vorurteile darüber zu vermeiden, was Physik ist.
In bezug auf die erkenntnistheoretische Problematik der Quantenmechanik ist es von grundlegender Bedeutung, das Verhältnis der Theorie PT m makroskopischer Systeme zu der Theorie PT q (der Quantenmechanik) mikroskopischer Systeme richtig einzuschätzen. Unter PT q verstehen wir die Quantenmechanik der Mikrosysteme, so wie wir diese in XI entwickelt und in XIII noch einmal auf der Basis des Präparierens und Registrierens von Mikrosystemen begründet hatten. PT q ist also die von uns (im Sinne von III) als g. G.-abgeschlossen beurteilte Theorie der Mikrosysteme. PT q darf also nicht verwechselt werden mit der in XV betrachteten Theorie PTq exp für Vielteilchensysteme, von der wir im Gegenteil meinten, daß sie sogar viele unrealistische Züge enthält und nur eine Einbettung von PT m in PTq exp zeigen kann, was von PTq exp als Bild der wirklichen Strukturen makroskopischer Systeme angesehen werden darf.
Abstract Die grundlegenden Begriffe der Quantentheorie werden analysiert. Es wird dabei untersucht, wie weit die Ergebnisse der orthodoxen Quantentheorie mit Notwendigkeit aus dem experimentellen Material folgen. Als Ergebnis dieser Analyse wird geschlossen, daß auf gewisse spekulative Resultate der Quantentheorie verzichtet werden kann und daß nach Weglassen dieser Resultate, wenigstens im Prinzip, es nicht unmöglich erscheint, für die Quantenerscheinungen ein Modell zu finden, welches einem klassischen Modell viel näher steht, als es im allgemeinen für möglich gehalten wird. Ein solches Modell würde gewisse unannehmbare, idealistische Folgerungen der Theorie unnötig machen, ohne dabei mit solchen Teilen der Theorie in Widerspruch zu geraten, die durch Experiment direkt bestätigt werden können. Das von uns proponierte Modell ist nur qualitativ, es operiert aber explizit mit Wirkungen, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreiten. Es wird gezeigt, daß die Analyse der experimentellen Resultate notwendigerweise zur Annahme von Wirkungen führen, die mit Überlichtgeschwindigkeit fortgepflanzt werden.
Abstract Die Herstellung von verschränkten Quantenobjekten aus Photonen oder Ionen ist bereits Routine. Da die Quantenmechanik der Größe und Schwere solcher Objekte keine prinzipielle Obergrenze setzt, sollten sich auch makroskopische Gegenstände miteinander verschränken lassen. Allerdings stellt das hohe Ansprüche an die Experimentiertechnik, vor allem im Bereich der Laser‐ und Kältetechnik, sowie an die Methoden zur Entkopplung der Objekte von der Umgebung. Die hier vorgestellte Idee nutzt einen Laserstrahl, um zwei massive Spiegel miteinander zu verschränken. Das entsprechende Experiment soll in den nächsten Jahren realisiert werden. Es könnte sogar eine Demonstration des Einstein‐Podolsky‐Rosen‐Paradoxons mit makroskopischen Objekten ermöglichen.
Die Beschreibung der Natur in mikroskopischen Bereichen durch die Quantentheorie gehört zu den geistigen Errungenschaften unserer Zeit und hat unser Wissenschaftsverständnis grundlegend beeinflusst.So ist es nicht verwunderlich, dass die Quantenphysik ein verpflichtender und etablierter Unterrichtsinhalt der gymnasialen Oberstufe ist, durch den das Weltbild der Schülerinnen und Schüler 1 um den Aspekt der "modernen" Physik erweitert werden soll.Allerdings gilt die Quantenphysik im Gegensatz zu klassischen Themen als abstrakt und unanschaulich.Durch den mathematischen Formalismus und die Schwierigkeiten bei der Begriffsbildung gehört die Quantenphysik ohne Zweifel zu den anspruchvollsten Themen der Schulphysik.Im Hinblick auf die Entwicklung von Unterrichtskonzepten zur Einführung der Quantenphysik im Schulunterricht müssen im Wesentlichen zwei Perspektiven berücksichtigt werden.Dies ist zum einen die pädagogische Sicht, aus der es gilt eine Entscheidung zu treffen, auf welchem methodischen Weg die Inhalte unterrichtet werden sollen, zum anderen die fachliche Sicht, in der es um eine Klärung und Aufbereitung der fachlichen Inhalte für den Unterricht geht.Aus pädagogischer Sicht wird es für den Ablauf von Lernprozessen als günstig angesehen, wenn der Ausgangspunkt sinnlich wahrnehmbare Phänomene, konkrete Objekte, Ereignisse und Handlungen sind.Für den Physikunterricht heißt dies, dass er mit einem Studium der Phänomene beginnen sollte, die direkt beobachtet und erfahren werden können.Zudem wird es als sinnvoll angesehen, dass Inhalte aufeinander aufbauen, so dass die Schülerinnen und Schüler im Verlaufe ihres Unterrichts durch die Vernetzung von Inhalten einen Einblick in die Struktur der Physik bekommen können.Aus fachlicher Sicht müssen dagegen die wesentlichen Begriffe und Prinzipien herausgearbeitet werden, die das Grundlegende des physikalischen Sachverhaltes beschreiben.In einem weiteren Schritt müssen diese Begriffe und Prinzipien auf ein für den Schulunterricht angemessenes Niveau gebracht werden. 1 Aus sprachlichen Gründen werden in dieser Arbeit nicht in jedem Fall sowohl die männliche als auch die weibliche Form verwendet.
Dieses Kapitel bietet wie das vorhergehende einen Bericht über die Anstrengungen, die gemacht wurden, um die Quantenmechanik in einer rein „realistischen“ Form zu verstehen, d. h. unter Beibehaltung des Prinzips, daß eine physikalische Realität „existiert“, und zwar auch dann, wenn es kein mit Bewußtsein behaftetes Wesen gibt, das befähigt wäre, sie durch seine Sinne zu erfassen. Wir werden weiterhin unsere Überzeugung bewahren, daß diese physikalische Realität bekannt sein kann, und daß es gerade das Ziel der Wissenschaft sein muß, zu beschreiben, was sie in Wirklichkeit ausmacht. Diesen beiden Annahmen fügen wir in expliziter Form eine dritte hinzu, die offensichtlich keine Folgerung aus den beiden ersten ist und die wir als „monistische“ oder „unirealistische“ Hypothese bezeichnen: Es gibt in unserer Welt nur eine einzige Realität, oder anders ausgedrückt, alles was existiert, ist rein physikalischer Natur.
Abstract Wie neuere Experimente unter sehr allgemeinen Voraussetzungen beweisen, betreffen die Unbestimmtheitsrelationen nicht nur unsere Kenntnis der Realität, sondern deren Existenz. Räumlich separierte Systeme zeigen ein Korrelationsverhalten, dessen Ursache nicht in ihnen enthalten sein kann. Dieser Sachverhalt — sofern man ihn nicht als unerklärbar hinnehmen will — zwingt dazu, fundamentale Prinzipien der Physik aufzugeben. In jedem Falle führt sowohl der Versuch einer Erklärung als auch der Verzicht darauf zu einer drastischen Revision der gewöhnlichen Realitätsvorstellung.