Der Doppelspaltversuch
Durch nachprüfbare Experimente in der Quantenphysik ist seit Langem bekannt, dass der beobachtende Forscher selbst einen eklatanten Einfluss auf die Messergebnisse hat.
Das zeigt sich sehr deutlich an dem seit über 100 Jahren bekannten und häufig nachgeprüften Doppelspalt-Versuch in der Quantenphysik:
Abbildung …(a) Aufbau des Doppelspaltexperiments
Über eine „Kanone“ werden atomare oder subatomare Teilchen (z. B. Elektronen) gestreut in einen luftleeren Raum geschossen und prallen auf eine Wand auf, in der sich ein Doppelspalt befindet. Einige der Teilchen können jetzt durch den Doppelspalt fliegen und treffen wenig später auf einen Bildschirm auf. Jedes auftreffende Teilchen hinterlässt dann auf dem dunklen Bildschirm eine helle Spur.
Jetzt ist natürlich zu erwarten, dass diese Spur entsprechend dem Doppelspalt wie ein doppelter Streifen aussieht, so wie es in der Abbildung … (a) und (b) gezeichnet ist.
Abbildung …(b) Die erwartete Spur auf dem Bildschirm
Aber wenn man diesen Versuch wirklich ausführt, finden die Forscher auf dem Bildschirm ein völlig anderes Bild. Die Teilchen haben sich dann weit gestreut und es sind nicht nur zwei Streifen zu sehen, sondern viele auf dem Bildschirm verteilte entsprechend der folgenden Abbildung…(c)
Abbildung …(c) Die tatsächliche Spur auf dem Bildschirm
Die physikalische Erklärung für dieses für den Laien völlig unerwartete Ergebnis, das in vielen Wiederholungsversuchen bestätigt wurde, ist äußerst erstaunlich:
Die abgeschossenen Teilchen verhalten sich im luftleeren Raum wie eine ausgesendete energiereiche Welle. Diese Welle breitet sich in alle Richtungen aus und trifft dann auf den Doppelspalt. Vom Doppelspalt gehen dann zwei Teilwellen aus, die entsprechend dem Doppelspalt etwas voneinander entfernt sind und sich daher überlagern. Wenn dann ein Wellenberg der einen Teilwelle auf den Wellenberg der anderen trifft, verstärkt sich die Welle auf das Doppelte und wenn ein Wellenberg der einen Teilwelle auf ein Wellental der anderen trifft, wird die Welle gelöscht. Die verstärkten Wellen sind dann auf dem Bildschirm als helle Streifen zu erkennen und die gelöschten Wellen als dunkle Streifen.
Das heißt, die Teilchen breiten sich quasi in alle Richtungen aus und so ist der Ort, an dem ein bestimmtes Teilchen auf einem Bildschirm auftrifft, unbestimmt. An welchem Ort es dort auftrifft, lässt sich daher nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit bestimmen. Am Doppelspalt entstehen dann genau dieselben Überlagerungen, als würden sich die bewegten Teilchen wie eine elektromagnetische Welle ausbreiten. Die Physiker nennen das Ergebnis dieser Wellenüberlagerungen ein Interferenzmuster.
Wenn jetzt in einem weiteren Experiment die Forscher an den beiden Spalten Messinstrumente anbringen, um zu messen, welche Teilchen zu einem bestimmten Zeitpunkt den jeweiligen Doppelspalt passieren, dann erfolgt ganz prompt mit dem Einschalten dieMessinstrumente eine wiederum völlig unerwartete Veränderung. Der Bildschirm zeigt jetzt sofort nach dem Einschalten der Sensoren wieder nur zwei Streifen entsprechend Abbildung …(b)
Wenn also die Flugbahn der abgeschossenen Teilchen durch die Sensoren am Doppelspalt beobachtet wird, verhalten sich die Teilchen eben wirklich wie kleine abgeschossene und bewegte Matereie-Teilchen. Wenn die Forscher dann die Messinstrumente abschalten, erhalten sie prompt wieder am Bildschirm das Interferenzmuster von im Raum weit verteilten Teilchen.
Wir können feststellen:
Erst, wenn von Menschen gesteuerte Messinstrumente eingeschaltet werden, welche registrieren, welche Teilchen den Doppelspalt passieren, werden die unzähligen Möglichkeiten der Ausbreitung zu einer Einzigen reduziert. Die Teilchen fliegen dann geradlinig nur noch in eine bestimmte, voraussagbare Richtung. Diese Reduktion der unzähligen Möglichkeiten zu einer Einzigen erfolgt mit dem Einschalten der Messinstrumente „schlagartig“, d.h. ohne Zeitverzögerung. Die Quantenphysiker sagen dann, dass die unzähligen Möglichkeiten der Flugbahn durch den Beobachtungsvorgang der Forscher zu einer einzigen „kollabieren“.
Dieser Versuch hat eine ganze wissenschaftliche Welt plötzlich zum Einstürzen gebracht: Die Forschungsergebnisse im Bereich der atomaren und subatomaren Teilchen sind vom beobachtenden Forscher abhängig. Der Forscher als Subjekt übt einfach dadurch, dass er eine Messung vornimmt, auf das zu erforschende Objekt einen messbaren und gravierenden Einfluss aus, weil die Teilchen dann in einer völlig anderen Art und Weise auf dem Bildschirm auftreffen. Das heißt, ohne Beobachtung sind die Teilchen in viele Streifen verstreut wie in Abbildung …(c) und mit Beobachtung finden wir nur zwei Streifen wie in Abbildung …(b).