Quanten sind die kleinsten, nicht weiter teilbaren, Bausteine unserer Welt.
Verschränkung ist eine faszinierende Eigenschaft in der Quantenphysik, die sehr verwirrend sein kann, weil sie unserer Alltagserfahrung wiederspricht. Dazu ein weiterer etwas vereinfachten experimentell ermittelter Versuch: Stell dir vor, du hast zwei winzige Teilchen, zum Beispiel Elektronen. Diese Teilchen haben bestimmte Eigenschaften z.B. einen Spin. Also einen Drall, oder eine Drehung wie bei einem Kreisel. Denn die Elektronen machen in der Quantenphysik eine kreiselartige Drehbewegung. Der Spin eines Elektrons kann hier entweder “aufwärts” oder “abwärts” gerichtet sein. Etwa so wie du einen Kreisel auch nach links oder rechts drehen kannst.
Nun kommt die erstaunliche Sache: Wenn diese beiden Elektronen miteinander verschränkt sind, dann sind ihre Spins nicht unabhängig voneinander. Das bedeutet, wenn du den Spin eines Elektrons misst und er ist “aufwärts”, dann weißt du sofort, dass der Spin des anderen Elektrons “abwärts” sein muss, und umgekehrt, und – egal wie weit die beiden Elektronen voneinander entfernt sind!
Dies scheint massiv gegen unsere Alltagserfahrung zu verstoßen, da Informationen nach unserem momentanen Kenntnisstand in der Physik nicht schneller als das Licht übertragen werden können, aber – Verschränkung und damit gleichzeitige Informationsübermittlung über beliebig große Entfernung ist in der Quantenphysik real und wurde mehrfach experimentell bewiesen.
Diese Experimente enthüllen die faszinierende Welt der Quantenphysik, in der die Natur auf subatomarer Ebene anders funktioniert als in der Welt, die wir sehen und fühlen. Es wirft Fragen zur Natur unserer Realität auf und hat wichtige Auswirkungen auf die zukünftige Entwicklung von Technologien. Und – die Erkenntnisse daraus finden heute schon praktische Anwendung, zum Beispiel bei Quantencomputern.
Vereinfacht ausgedrückt zeigt das Doppelspaltexperiment, dass subatomare Teilchen eine seltsame Mischung aus Wellen- und Teilcheneigenschaften haben und dass unsere Beobachtung ihr Verhalten beeinflusst. Dies ist einer der faszinierendsten Aspekte der modernen Quantenphysik – und gehaltvolles Futter für die Philosophie.
Und hier nochmal das Rätsel um Schrödingers Katze. Solange die Box geschlossen ist und niemand nachschaut, ist das radioaktive Atom in einem Superpositions-Zustand. Das bedeutet, dass die Katze sowohl lebendig als auch tot ist, bis wir die Box öffnen und nachsehen. Dies führt zu einer paradoxen Situation, in der die Katze gleichzeitig lebendig und tot ist, bis wir sie beobachten.
Natürlich wissen wir aus unserer Alltagserfahrung, dass eine Katze nie gleichzeitig lebendig und tot sein kann. Die Quantenphysik beschreibt diese seltsamen Phänomene, aber sie sind schwer in unsere gewohnte Realität zu übertragen.
Schrödingers Katze ist ein faszinierendes Gedankenexperiment, das die oft verwirrenden Eigenschaften der Quantenphysik verdeutlicht. Es erinnert uns daran, dass die Welt der kleinsten Teilchen und subatomaren Prozesse zwar real, weit von unserer alltäglichen Vorstellung von Realität entfernt ist. Dieses Gedankenexperiment regt nicht nur die Neugierde an, sondern fordert auch dazu auf, unsere Vorstellungen von Raum, Zeit und Existenz zu überdenken. Letztendlich zeigt uns Schrödingers Katze, dass die Welt der Quantenphysik noch viele Geheimnisse birgt, die darauf warten, entdeckt zu werden.