Doppelspaltexperiment

[JohnDoe]

Hey,

bin durch Zufall gerade auf dieses Video gestoßen. Extrem interessant wenn die Wissenschaft an Grenzen stößt und alles bisher dagewesene auf den Kopf stellt.

Schauts euch mal an und sagt was ihr dazu denkt...

http://www.youtube.com/watch?v=3ohjOltaO6Y

[zloj]

warum ist das eine grenze?

[JohnDoe]

Naja warum das Experiment auf die verschiedenen Arten ausgeht ist ja nicht geklärt.

Das ein Teilchen sowohl durch den einen als auch durch den anderen fliegt, und dass das Experiment völlig anders ausgeht, wenn man die einzelnen Teilchen mit der Kamera beobachtet finde ich schon mehr als verblüffend und ist auch mit den bisherigen Gesetzen der Physik nicht vereinbar.

[Kasumi]

Klar ist es das. Eins der Grundprinzipien der Quantenmechanik. Setz Dich mal in eine dementsprechende Vorlesung, Dir werden die Augen übergehen. Doppelspaltexperiment und die Grundlagen der Quantenphysik habe ich damals sogar schon im Physik-LK an der Schule gelernt.

Zum Einen handelt es sich dabei um keine Grenze, sondern nur um "neue" physikalische Gesetze, die eben im Nanometerbereich gültig sind; und zum Anderen ist das doch schon seit sehr langer Zeit bekannt.

Edit: Erklärungsansätze gibt es durchaus, die wurden nur in dem Video nicht gezeigt.

[JohnDoe]

Kannst du mir mal erklärten wie das funktioniert?

[zloj]

außerdem wird die quantenphysik längst in praxis umgesetzt.

[JohnDoe]

inwiefern?

[Kasumi]

John, das ist eine ziemlich komplizierte und seeeehr formellastige Sache, Quantenphysik wird nicht umsonst an der Uni gelehrt und das auch erst nach sehr vielen Semestern mit mathematischen Grundlagen.
Allein die Wellenfunktionen, von denen sie in dem Filmchen sprechen, sind enorm komplex.

Eine etwas einfachere und besser verständliche Erklärung ist aber die, dass man für jede Messung ja auf die ein oder andere Art Energie aussenden muss; seien es jetzt Photonen oder sonstwas. Angenommen, Du willst so ein Elektron, das durch einen Doppelspalt saust, mittels Licht (=Photonen) messen. Damit Du das Elektron "erwischen" kannst, musst Du es mit einem der Photonen treffen. Dadurch wird es aber abgelenkt und somit das Muster zerstört. Das geht dann schon Richtung Unschärferelation, bei der es darum geht, dass Du, je näher Du den Ort eines Objekts bestimmen kannst, den Zeitpunkt oder den Impuls des Objekts weniger genau messen kannst. Angenommen, wir haben wieder ein Elektron, von dem wir jetzt Ort und Impuls gleichzeitig messen wollen. Wollen wir den Ort genau messen, müssen wir sehr hochfrequente (= sehr energiereiche) Wellen/Teilchen nehmen, damit wir das Objekt auf "treffen". Damit ist der Ort relativ genau bestimmt, aber den Impuls kannst Du in die Tonne kloppen, da dieser durch die Kollision mit dem Teilchen natürlich massiv verändert wird.

[Jami]

Wenn du daran interessiert bist, JohnDoe, empfehle ich dir, entweder die aktuelle Ausgabe der "Bild der Wissenschaft" zu lesen, da wird das Thema sehr einfach erklärt, oder das sehr günstige Reklamheft "Quantenmechanik und Philosophie" von Werner Heisenberg, welches etwas tiefergehend ist.

Angewandt wird die Quantenphysik in allen möglichen Bereichen. In der BdW heißt es: "Ein Drittel des Bruttoinlandsproduktes fortgeschrittener Staaten erwirtschaften Erfindungen, die auf den Erkenntnissen der Quantenphysik beruhen."
Zum Beispiel Fotovoltaik, Computer und generell Transistoren, Speichertechnologien, Kondensatoren, das Verständnis für Elementbindungen in der Chemie, Kommunikationstechnologien, Laser, Induktionsherdplatten, vielleicht irgendwann mal Quantencomputer...

[Rhetor]

@Flashspeicher

Z.B. weshalb man beim Joggen neuerdings einen ganzen Schrank voller CDs dabeihaben kann, ohne Herkules zu sein

http://de.wikipedia.org/wiki/Tunneleffekt

[ricky_ho]

Das ein Teilchen sowohl durch den einen als auch durch den anderen fliegt, und dass das Experiment völlig anders ausgeht, wenn man die einzelnen Teilchen mit der Kamera beobachtet finde ich schon mehr als verblüffend und ist auch mit den bisherigen Gesetzen der Physik nicht vereinbar.

Man kann das vielleicht so sagen, dass diese Aussage vor knapp 120 Jahren völlig ok gewesen wäre.

Nicht umsonst haben ja derartige Experimente die Grundfesten der damaligen Physik erschüttert.

Aber darum wurde dann eben die Quantenmechanik entwickelt, die mit dem Doppelspaltexperiment klarkommt. Und heute gehört die eben auch zu den "bisherigen Gesetzen der Physik".

Jedoch wird nach wie vor an den Schulen die newtonsche Physik gelehrt (grundsätzlich ja auch völlig richtig, aber meiner Meinung nach auf die falsche Weise), und auch in der breiten Masse der Bevölkerung herrschen deren Prinzipien nach wie vor vor und es gibt einen weitverbreiteten Glauben, nach dem die Welt in ihrem Innersten nach den mechanischen Gesetzen von Newton funktioniert. Die Ergebnisse der Quantenphysik sind in (edit: im Bewusstsein) der Allgemeinheit noch nicht angekommen. Solange das so ist wird das Doppelspaltexperiment immer wieder Leute überraschen und sie vielleicht - und das ist ja gut so - von dem absoluten Glauben an das Newtonsche Uhrwerk-Universum befreien :-)

btw. findest du auch hier im Forum einige Diskussionen zum Doppelspaltexperiment, wenn du nach "doppelspalt*" suchst.