@phil-t. Das ist eine berechtigte Frage, die nicht ganz leicht zu erklären ist. Es geht dabei grundsätzlich darum, zu definieren WAS genau denn nun ein Beobachter ist. Keine Ahnung was dir oculusfelis
erklären wollte, aber ich glaub er hat deine Frage nicht verstanden
;)Die abstrakte, theoretische Grundidee ist, dass das Photon auf die Blende mit den zwei Schlitzen trifft und die Welle dann in zwei Komponenten aufgeteilt wird. Die Blende ist dabei aus einem fiktiven Material, das als unendlich hohe Potentialbarriere wirkt. Die Wellenfunktion interagiert also nicht mit der Wand, sondern kann bestimmte Bereiche einfach nicht passieren, was einfach eine mathematische Begrenzung der Differentialgleichung darstellt.
Wie sieht das nun aber in der Realität aus?
In der Realität haben wir überall in der Versuchsanordnung Atome, an denen die Wellenfunktion eventuell kollabieren könnte:
Da wäre zum einen die Luft. Überall schwirren da Atome herum an die das Photon ankoppeln könnte, was den ganzen Versuchsaufbau kaputt machen könnte. Glücklicherweise reagiert Luft als Dielektrikum aber sehr homogen auf Dielektrische Felder, solange die Frequenzen nicht zu groß werden, was natürlich auch der Grund ist, warum Luft durchsichtig ist. Oder anders ausgedrückt: die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit mit den Atomen an der Luft ist sehr gering. Um auf Nummer Sicher zu gehen könnte man den Versuch aber in einem Vakuum durchführen um so diese Fehlerquelle auszuschließen.
Die andere große Ansammlung von Materie ist, wie du bereits festgestellt hast die Blende selber. Hier kommt es potentiell zu Problemen, weil wir hier ja jede Menge Atome haben, die auf keinen Fall mehr quantenmechanisch betrachtbar sind, weil ihre Anzahl und ihre Zustände viel zu ünüberschaubar sind, und sie außerdem vermutlich in starker Wechselwirkung mit der Umgebung stehen (Ständer, Labor usw.)
Dadurch kommt es effektiv zu sehr vielen Messungen an der Blende selber, weil eben klassische Systeme, quantenmechanische zusammenbrechen lassen.
Warum ist das aber kein Problem für den Versuch?
Es gibt zwei Möglichkeiten:
1. Die Blende wird so gestaltet, dass die Wellenfunktion eines Photons nicht an ihr kollabieren kann. Dies funktioniert, wenn die Blende selber ein Leiter ist, was bedeutet, dass im Inneren des Leiters alle elektrischen Felder sofort neutralisiert werden, sofern die Frequenzen nicht zu groß werden.
Eine metallische Blende also ist eine gute Annäherung an die ideale Barriere weil die Wellenfunktion an ihr einfach zurückgeworfen wird wenn die Oberfläche sehr homogen ist.
(Man könnte natürlich auch ganz trivial "Spiegel" dazu sagen ;-) )
Der Nachteil dabei ist, dass das Photon, bzw. Teile von ihm in die entgegengesetzte Richtung sausen und dann mit Sicherheit auf die Laborwand treffen, wo es dann wieder kollabieren kann.
2. Die Blende, wenn sie mit dem Photon wechselwirkt absorbiert das Photon vollständig, das Photon wird dann in dem Versuch nicht berücksichtigt. Das geschieht durch eine geschwärzte Platte in der das Photon vollständig verschluckt und in Wärme umgewandelt wird.
Auf diese Weise verschwindet das Photon mit einem Schlag komplett aus dem Versuch und es gibt keine komischen Streueffekte, wie sie zum Beispiel bei einer spiegelnden Platte auftreten. Wenn also ein Photon abgefeuert wird, und dann nicht am Messbildschirm erscheint, dann kann man davon ausgehen, dass es in der Blende gelandet ist und es wird einfach nicht gezählt.
In jedem Fall ergibt sich sowohl im kleinen wie im großen der erwartete Versuchsausgang:
Wenn man auf eine Wand mit einer Lampe leuchtet erreicht eine bestimmte Menge Energie eben diese Wand. Wird eine Blende dazwischen gestellt, dann wird die Wand dunkler, weil eben Schatten entstehen.
Das gleiche mit einzelnen Photonen: Ohne Blende erreicht jedes Photon die Wand, mit Blende werden viele Photonen vorher verschluckt.
WENN ein Photon es durch die Blende hindurch schafft, dann geht seine GANZE Energie hindurch. Das ist ja genau der Clou an der Quantisieren der Energie. Aber wenn ein Photon an der Blende verschluckt wird, dann ist die GESAMTE Energie verloren. Im großen und ganzen ergibt sich dadurch die Abschattung der Meßwand, weil ein Teil der Photonen es durch schafft (und dann für den Versuch erst interessant werden) und ein anderer Teil nicht.
Bloß weil man dieses Experiment durchführt heißt das ja noch lange nicht, dass auf einmal alles Licht auf magische Weise bis zur Messwand kommt. Natürlich gibt es noch Schatten, welche eben durch ungewollte "Messungen" an der Blende auftreten.
Zusammenfassung:
Es kommt bei dem Versuchsaufbau zu vielen verschiedenen Effekten, die beim idealisierten Modell so nicht betrachtet werden. Dort interessiert man sich nur für die durchlaufenden Photonen. Dass es Photonen gibt, die in der Blende hängen bleiben interessiert nicht wirklich, weil an denen sowieso kein Interferenzmuster zu beobachten gibt.
Man betrachtet nur die Photonen, die es tatsächlich durch die Blende schaffen. Und dann gibt es tatsächlich die beiden bekannten Ergebnisse, einmal ein Wellenmuster ohne Durchlaufmessung, und zwei Lichtstreifen mit Durchlaufmessung.
Photonen, die an der Blende zurückgeworfen werden werden garnicht betrachtet, eben so wenig wie verschluckte Photonen. Durch gute Wahl der Materialien (saubere, homogene Blende) wird sichergestellt, dass die Photonen, die es tatsächlich durchschaffen, vorher nicht verfälscht wurden.
Der Rest ist einfach Licht, dass es durch die Blende abgeschattet wurde. Nichts unerklärliches, und nichts ungewöhnliches. Lass dich nicht durch das ganzen Quantenzeugs verrückt machen ;-)
