Rätselhafte Quantenwelt und klassische Physik

Wolfgang Cassing

Anton Zeilinger

A. Zee

Um die Jahrhundertwende herum begannen die Physiker, beunruhigende Hinweise auf den Zusammenbruch der klassischen Physik in der Welt der Atome zu entdecken und stellten schließlich fest, daß die in unserer alltäglichen Wahrnehmung gründende klassische Physik nicht mehr als eine Näherung der tieferliegenden „Quantenphysik“ darstellt. Mit dem Fortschreiten des Dramas der Entwicklung der Physik vom klassischen Akt zum „Quantenakt“ trat die bereits von Einstein zum Star gekürte Symmetrie noch deutlicher als zuvor ins Rampenlicht. Nach einer Einführung in die Geheimnisse der Quantenwelt werde ich erklären, wie das Quantum der Symmetrie schließlich sogar zur Hauptrolle im Drama der Physik verhalf.

Wolfgang Cassing

Jörg Duhme, Torsten Franz, Sönke Schmidt +1 more

Abstract Der grundlegende Unterschied zwischen klassischer Physik und der Quantenmechanik liegt in einem allgemeinen Komplementaritätsprinzip. Nach diesem lassen sich verschiedene, getrennt durchaus erlaubte Messungen an einem Quantensystem nicht durch eine gemeinsame Messung ersetzen. Dieses Prinzip folgt aus experimentellen Daten zusammen mit einem Lokalitätsprinzip, nämlich der Unmöglichkeit der Nachrichtenübermittlung allein durch Betrachtung von korrelierten Daten. Diese Folgerung, das Bellsche Theorem, setzt keinerlei quantenmechanischen Formalismus voraus. In diesem Beitrag wird es anhand einer einfachen Geschichte durchgeführt. Daraus ergibt sich zudem die Unmöglichkeit einer Beschreibung quantenmechanischer Systeme durch lokale verborgene Variable. Eine weitere Folge ist die Existenz von Verschränkung. Diese Art von Korrelation zwischen Teilsystemen lässt sich nicht klassisch erzeugen.