P 81: Verborgene Parameter: der Bruch mit allem, aktualisiert 9.12.

 13.4 Die Bellsche Ungleichung

Kann es sein, dass es unterhalb der Quantenrealität noch eine Realitätsebene gibt, die das Verhalten der Quanten steuert?

Schon mehrfach konnten solche verborgenen Parameter entdeckt werden:

Im Mittelalter erdachte man sich den Stoff Phlogiston, der bei allen Wärmeaustauschprozessen beteiligt war. Später wurde er durch die Konzepte Wärmeenergie und Entropie ersetzt.

Das Verhalten von Gasen unter Wärmeeinfluss wurde dann mit diesen  neuen Größen Energie und Entropie beschrieben. Vor 170 Jahren stellte es sich heraus, dass die Eigenschaften eines  warmen Körpers oder  Gases  durch die Bewegung und Anordnung seiner Bauteile (Atome, Moleküle) vollständig erklärt werden  können.

Das ist die unterste Realitätsebene. In der sog. statistischen Thermodynamik erklärt man so die normale Wärmelehre.

Ein Beispiel haben wir in E1 kennengelernt: Die Temperatur eines Gases  ist ein Maß für die Bewegungsenergie der Gasatome.

"Heute sind die Atome aber schnell!", würden wir für hohe  Temperaturen im Sommer sagen, wenn wir von Anfang an mit diesen verborgenen Parametern gearbeitet und gedacht hätten.

Einstein und viele andere waren der Meinung, dass es so auch mit dem Verhalten der Quanten sein kann.

Das zufällige Verhalten der Quanten beim Übergang von Möglichkeiten zu Fakten ist gar nicht zufällig, sondenr soll durch verborgene Parameter bestimmt werden.

Diese Hoffnung  hat John Stewart Bell (1928-1990) dann beendet:

 Er hat 1964 gezeigt, dass eine Theorie, die verborgene Variablen besitzt und lokale Wechselwirkungen der Quanten beschreibt, bei bestimmten Messungen andere Ergebnisse liefern muss als die Quantenmechanik mit den Wahrscheinlichkeitswellen vorhersagt (Stichwort: Bellsche Ungleichung).

 

 

 

In den Jahrzehnten danach wurden  immer genauere Messungen durchgeführt:

1972 von Freedman, 1982 von Aspect, 2015 von Zeilinger und viele mehr...

Das Ergebnis (spätestens anch der Zeilingermessung von 2015) ist:

Die Quantenmechanik gestattet keine verborgenen Parameter. Die in Experimenten gemessenen Eigenschaften der Quanten gab es vorher nicht.

Experimente und Beobachtungen stellen keine vorhandenen Eigenschaften fest, sondern sie stellen sie erst her! 

Es gibt keine im naiven Sinn real vorhandene Welt mit feststehenden Dingen und Eigenschaften.

Insofern "stören!" auch Messungen Zustände nicht, denn man kann nur etwas stören, was schon da ist! Messungen machen Zustände. Wenn ich mich entschließe einen Ort zu messen, dann entsteht ein Ort! Und wenn ich micht enhtshcließe eine Geschwindigkeit zu messen, dann entsteht eine Geschwindigkeit.

Wenn ich mich nicht richtig entscheide kann, dann regelt die Heisenbergsche Unbestimmtheitsbeziehung, wie groß ein Orts- und wie groß ein Geschwindigkeitsanteil an den Eigenschaften ist.

(Damit werden wir uns bald beschäftigen)

Eigenschaften können auch nichtlokal verbunden sein und entstehen scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit (besser in 0 Sekunden) an unterschiedlichen Orten in dem von uns wahrnehmbaren Raum.

Das nannte Schrödinger schon Verschränkung von Quanten und Einstein sprach verächtlich von der spukhaften Fernwirkung..

 Das ist keine philosophische Interpretation, keine Theorie sondern das Ergebnis von Experimenten!

Wenn man so will, dann hat man experimentelle Philosophie betrieben.

Experimente haben entschieden, welche philosophische Interpretation vorliegt.

Das hatb es vorher noch nie gegeben...zwischen philosophischen Interpretationen kann experimentell entschieden werden, ob sie richtig oder falsch sind.

Mit der Verschränkung und der damit möglichen Teleportation werden wir uns auch noch kurz beschäftigen. Und die Quanten-Laptops eurer Enkel werden damit arbeiten....