Würzburger Quantenphysik-Konzept

V33 Gravitationslinsen-Interferometer

Welcher-Weg-Information  Doppelspalt-Versuch

Lehrtext/Inhalt  Glossar  Versuchsliste

Hierbei handelt es sich um einen besonders drastischen Prinzip-Versuch, der von Wheeler (1980) ausgedacht wurde, um einen Aspekt der Quantenphysik besonders deutlich herauszustellen: Er bezieht sich auf den Doppelspalt-Versuch mit seinen zwei Varianten

  • wenn durch Detektoren hinter jedem Spalt entschieden wird, welchen Weg die Photonen nehmen (dann verschwindet die Interferenz),
  • wenn eine solche Entscheidung nicht getroffen, stattdessen aber das Interferenzbild beobachtet wird, das ja jetzt wirklich entsteht.

Sie lehnen mittlerweile längst die Vorstellung ab, dass Photonen wie klassische Teilchen durch beide Spaltöffnungen hindurch laufen um dann wie Wellen zu interferieren.Wheeler verschärfte 1978 die naiv verstandene Problematik durch die Fragestellung, wie das Experiment ausgehen würde, wenn der Experimentator mit einer Registrierung warten würde, "bis sich die Photonen entschieden hätten, wie sie durch den Doppelspalt hindurch gehen" ("Experiment mit verzögerter Entscheidung"; Delayed-choice-Experiment).

Um die Problematik noch drastischer zu machen ersetzte er den Doppelspalt durch eine Galaxie, die als "Gravitationslinse" wirken könnte, indem sie links und rechts vorbeigehende Lichtstrahlen des Lichts eines Quasars auf der Erde zur Überlagerung bringen könnte.

Beurteilen Sie den folgenden Text aus dem Artikel "Quanten-Philosophie" von John Horgan, aus dem Buch "Quantenphilosophie", Spektrum , Akad. Verl., 1996, S. 130 (hieraus auch die Abbildung, leicht abgewandelt):

"In einer Art Übertragung des wohlbekannten Doppelspalt-Experiments auf kosmische Dimensionen müssten sich einzelne, von einem Quasar ausgehende Photonen beobachten lassen, dessen Bild durch die Gravitationslinsen-Wirkung einer Galaxie doppelt erscheint. In einem gewissen Sinne bestimmt die Art und Weise, wie man das Experiment heute durchführt, ob die Photonen - vor Milliarden von Jahren - wie Teilchen einen der beiden gezeigten Wege um die Galaxie herum genommen haben und nun von einem der Detektoren (a oder b) registriert werden oder ob sie wie eine Welle beide Wege genutzt haben und am Ort des Beobachters ein Interferenzmuster (c) erzeugen."

Um Ihre Antwort etwas zu beeinflussen: Nach allem, was  Sie in diesem Zusammenhang hier gelesen haben, sollte man die Argumentation Horgans nicht wörtlich nehmen. Eine Problematik entsteht erst, wenn man sich fälschlicherweise Photonen wie kleine Kügelchen oder gar wie Wellen vorstellt, die sich in irgendeiner Weise "ausbreiten".

E Photonen haben, ebenso wie andere Teilchen, keinen Weg von der Quelle zum Nachweisort, außer wenn ein solcher Weg gemessen wird. Vor einem eventuellen WWE  fällt keinerlei Entscheidung über einen Weg.

WWE: Welcher-Weg-Experiment (which-way-experiment)