Frage von Fragemiriam, 31

Welche unerklärliche Besonderheit steckt hinter dem Doppelspaltexperiment?

Antwort
von Shiftclick, 31

Mit dem Doppelspaltexperiment kann man den Welle-Teilchen-Dualismus demonstrieren.

Dieses Experiment gilt als das wichtigste Experiment der Quantenmechanik.

https://de.wikipedia.org/wiki/Doppelspaltexperiment

  • Klassische Wellen breiten sich im Raum aus. Sie schwächen oder verstärken sich durch Überlagerung und können gleichzeitig an verschiedenen Stellen mit verschiedener Stärke einwirken.
  • Ein klassisches Teilchen kann zu einem Zeitpunkt nur an einem bestimmten Ort anwesend sein. Nur dort wirkt es, aber stets mit seiner gesamten Energie, Ladung, Impuls etc.
  • Beide Eigenschaften scheinen sich gegenseitig auszuschließen. Trotzdem wurde in mehreren Schlüsselexperimenten für verschiedene Quantenobjekte
    belegt, dass beide Eigenschaften vorliegen. Es ist daher unmöglich, eine anschauliche, auf klassischen Sichtweisen beruhende Vorstellung zu entwickeln, die dem Welle-Teilchen-Dualismus gerecht wird.

https://de.wikipedia.org/wiki/Welle-Teilchen-Dualismus


Antwort
von Roderic, 20

Mit dem Doppelspaltexperiment als solches veranschaulicht man einfach nur den Wellencharakter von Licht, in dem man ein physikalisches Phänomen hervoruft, das charakteristisch für Wellen ist:

Die Interferenz.

Mit dem Doppelspaltexperiment mit Elektronen zeigt man, daß dieses Phänomen auch bei Dingen zu Tage tritt, die man bisher ganz klar als reine Teilchen betrachtet hat.

Was an sich schon ein wenig merkwürdig ist.

Mit dem Doppelspaltexperiment mit so wenigen Elektronen pro Sekunde, daß man davon ausgehen kann, daß nie mehr als eins davon gerade die Spaltanordnung passiert, zeigt man, daß dieser Wellencharakter auch in einer Weise auftritt, der ganz dem gesunden Menschenverstand zu widersprechen scheint. Nämlich daß ein Elektron nicht nur mit anderen Elektronen interferieren kann, sondern auch mit sich selber.

Und das ist nun schon ganz schön merkwürdig und scheinbar unerklärlich.

Aber die Physiker haben das am Anfang des letzten Jahrhunderts hingekriegt und daraus die Quantenphysik hergeleitet.

Und bis auf den heutigen Tage funktioniert daß mit der Quantenphysik erstaunlich gut.

Bis auf den blöden Umstand, daß sie zwar elegant und widerspruchsfrei ist, aber alles andere als

"anschaulich".

;-)

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