Grundlagen Quantenphysik
30.01.2009 um 13:01> kann mir einer sagen was es mit der unschärferelation auf sich hat?
Ich habe dazu mal einen sehr untechnischen Vergleich gelesen, der das ganze relativ gut erklärt.
Stell Dir einen Fußball vor, der nach einem sauberen Kick über ein Spielfeld fliegt. Ich möchte nun von Dir erfahren, wo exakt der Fußball zu einem bestimmten Zeitpunkt ist und wie schnell. Zu diesem Zweck stelle ich Dir eine Kamera zur Verfügung, mit der Du exakt ein Bild machen kannst.
Jetzt stehst Du vor einem Dilemma: Du kannst mit der Kamera eine sehr kurze Belichtungszeit einstellen. In dem Falle kannst Du mir zwar genau sagen, wo sich der Ball befindet, aber nicht, wie schnell er ist. Alternativ stellst Du eine lange Belichtungszeit ein: In dem Falle wirkt der Ball auf dem Foto verschwommen, er zieht einen Strich. Misst Du die Länge des Strichs und berücksichtigst die Belichtungszeit, dann weißt Du, wie schnell der Ball ist, aber leider nicht, wo genau er sich befindet.
Das klassische Gegenargument an dieser Stelle ist: "Ja, ok, aber ich kann ja auch zwei Fotos machen oder drei - notfalls nehme ich noch einen Kamera mit".
Jo, das schon. Bei Fußbällen ist das simpel. Bei Quanten hast Du aber ein Problem. Sagen wir mal, Du besitzt einen "Quantenfotoapparat". Du versuchst, ein Foto zu machen und siehst - nix! Klar, Du hast vergessen das Blitzlicht einzuschalten*. Der Haken an der Sache: Auch Licht besteht aus Quanten. Das bedeutet, um eine Information über das Quant zu erhalten, musst Du ein anderes Quant darauf abfeuern. Durch den Zusammenstoß wird sowohl der Ort des Quants als auch der Impuls geändert. Das bedeutet also, wenn Du zwei aufeinanderfolgende Messungen machst, haben die im Grunde genommen nichts mehr miteinander zu tun.
* Wehe irgendein Physikguru möchte mir jetzt erklären, wo die Probleme bei einem "Quantenblitzlicht" bzw. der Kamera liegen. Das ist ein modellhafter Vergleich!
Ich habe dazu mal einen sehr untechnischen Vergleich gelesen, der das ganze relativ gut erklärt.
Stell Dir einen Fußball vor, der nach einem sauberen Kick über ein Spielfeld fliegt. Ich möchte nun von Dir erfahren, wo exakt der Fußball zu einem bestimmten Zeitpunkt ist und wie schnell. Zu diesem Zweck stelle ich Dir eine Kamera zur Verfügung, mit der Du exakt ein Bild machen kannst.
Jetzt stehst Du vor einem Dilemma: Du kannst mit der Kamera eine sehr kurze Belichtungszeit einstellen. In dem Falle kannst Du mir zwar genau sagen, wo sich der Ball befindet, aber nicht, wie schnell er ist. Alternativ stellst Du eine lange Belichtungszeit ein: In dem Falle wirkt der Ball auf dem Foto verschwommen, er zieht einen Strich. Misst Du die Länge des Strichs und berücksichtigst die Belichtungszeit, dann weißt Du, wie schnell der Ball ist, aber leider nicht, wo genau er sich befindet.
Das klassische Gegenargument an dieser Stelle ist: "Ja, ok, aber ich kann ja auch zwei Fotos machen oder drei - notfalls nehme ich noch einen Kamera mit".
Jo, das schon. Bei Fußbällen ist das simpel. Bei Quanten hast Du aber ein Problem. Sagen wir mal, Du besitzt einen "Quantenfotoapparat". Du versuchst, ein Foto zu machen und siehst - nix! Klar, Du hast vergessen das Blitzlicht einzuschalten*. Der Haken an der Sache: Auch Licht besteht aus Quanten. Das bedeutet, um eine Information über das Quant zu erhalten, musst Du ein anderes Quant darauf abfeuern. Durch den Zusammenstoß wird sowohl der Ort des Quants als auch der Impuls geändert. Das bedeutet also, wenn Du zwei aufeinanderfolgende Messungen machst, haben die im Grunde genommen nichts mehr miteinander zu tun.
* Wehe irgendein Physikguru möchte mir jetzt erklären, wo die Probleme bei einem "Quantenblitzlicht" bzw. der Kamera liegen. Das ist ein modellhafter Vergleich!