Quick links: Springe zum Inhaltsbereich der Seite, Springe zur Seitennavigation, Springe zur Suche.

Das Phänomen der Verschränkung

Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon

Das Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon zeigt beispielhaft, dass die Quantenmechanik gegen die Annahme der Lokalität verstößt, die eine der Grundannahmen der klassischen Physik ist.

 

Mit Lokalität ist gemeint, dass jedes Teilchen seinen festen Platz im Universum hat und dass wir so den Abstand zwischen den Teilchen messen können. Wir gehen davon aus, dass der Tisch dort steht und der Stuhl da.
Das Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon bzw. die Quantenverschränkung wurde von Albert Einstein als "spukhafte Fernwirkung" bezeichnet und ist ein physikalisches Phänomen aus der Quantenmechanik. Dieses Phänomen widerspricht der Annahme von Lokalität, denn es zeigt sich, dass Materie bis zum Zeitpunkt der Messung keinen festen Aufenthaltsort hat.

Zwei Teilchen, die einst zusammen waren, scheinen auch dann verbunden zu sein, wenn sie räumlich getrennt werden. Etwas naiv, aber für den Laien verständlich ausgedrückt, verhält sich das eine Teilchen wie das Spiegelbild des anderen Teilchens. Diesen Vergleich bitte nicht wörtlich nehmen. Das eine Teilchen verhält sich exakt zur selben Zeit so, wie sein verschränktes Partnerteilchen. Unabhängig von der Entfernung, die zwischen den beiden Teilchen liegt. Die Entfernung kann Lichtjahre betragen.

Wie uns das Doppelspaltexperiment gezeigt hat, zeigt Materie erst dann Teilcheneigenschaften, wenn Information über sie vorliegt. Bei verschränkten Teilchen verhält es sich dann so:
Nimmt man eine Messung an dem einen Teilchen vor, zeigt auch das entfernte Partnerteilchen exakt zur gleichen Zeit seine Teilcheneigenschaft.

Unser bisheriges Verständnis über Lokalität führt zu der Annahme, dass hierzu irgend eine Art von Informationsaustausch erforderlich sei. Denn das eine Teilchen muss ja "wissen", dass an dem anderen Teilchen gerade eine Messung stattfindet. Dieser „scheinbare“ Informationsaustausch findet aber sofort, ohne zeitliche Verzögerung statt. Das würde jedoch gegen die Relativitätstheorie verstoßen, denn nichts kann schneller sein, als das Licht. Darum sprechen Quantenphysiker von Nichtlokalität. In der Quantentheorie sind die beiden Teilchen nicht getrennt sondern nichtlokal. Das bedeutet, dass sich beide Teilchen bis zum Zeitpunkt der Messung an keinem bestimmten Ort aufhalten.

Der Quantentheorie zufolge sind beide Teilchen bis zum Zeitpunkt der Messung nicht Teil der Realität. Das mag eine provokante Aussage sein. Jedoch werden wir später noch Begriffe wie Realität und Wirklichkeit definieren.

In dem hier gezeigten Video wird das EPR-Phänomen anhand zweier Spielwürfel veranschaulicht. Egal wie man würfelt, die beiden Würfel zeigen IMMER und GLEICHZEITIG die gleiche Augenzahl. Auch wenn die beiden Würfel Lichtjahre voneinander getrennt wären. Die Verschränkung kann man jedoch nicht direkt für eine Informationsübertragung z. B. in der Kommunikationselektronik nutzen. Denn man weiß nie, welche Augenzahl der Würfel bei der nächsten Messung zeigen wird. Dies geschieht zufällig.

Doch lassen sich indirekt Informationen mit Hilfe der Verschränkung übertragen. So öffnet das EPR-Phänomen der Wissenschaft ein neues Tor: Die Teleportation

Zwar ist es noch nicht möglich, komplexe Gegenstände von einem Ort zum anderen zu "beamen", aber mit Photonen und Atomen sei das schon gelungen. Ein Anfang ist zumindest gemacht.
Die Möglichkeit, "Information" von einem Ort zum anderen ohne Zeitverlust zu übertragen, stellt die Wissenschaft jedoch vor ein Rätsel. Denn die Information wird nicht durch den Raum übertragen.

 

 

 


 

 

Publiziert am: Sonntag, 17. März 2013 (28847 mal gelesen)
Copyright © by Holoversum

Druckbare Version