Quantenphysik im Schulunterricht - Universität Wien

Eindeutige Messergebnisse
Auch dieser Wesenszug wird wieder anhand des Doppelspalt- Experiments erläutert. Es
werden seitens der Autoren folgende Fragen aufgeworfen: Es ist unbestimmt, wie das
Atom von der Quelle zum Schirm gelangt. Was geschieht aber, wenn wir an den beiden
Spalten je ein Messgerät zum Nachweis des Atoms aufstellen? Werden beide Messgeräte
ein Signal geben, nur eines oder vielleicht gar keines?
Um ein Atom an einem der Spalten nachzuweisen, genügt es, wenn das Atom eine
Markierung an dem entsprechenden Spalt hinterlässt, z.B. durch Anregung mittels eines
Lasers, die die durchgehenden Rubidium-Atome zur Emission eines Photons im
Mikrowellenbereich bringt. Dadurch kann also eine Ortsmessung durchgeführt werden.
Niemals stellt man fest, dass beim „Durchflug“ eines Atoms keiner der Detektoren
anspricht, noch dass beide ansprechen…. Vielmehr zeigt sich, dass bei jedem Atom genau
ein Detektor anspricht. Bei der Sprechweise wird noch angeführt, dass bei der Behauptung,
dass das Atom „durch den linken Spalt gegangen ist“, leicht eine Verbindung zur
klassischen Bahnvorstellung hergestellt wird. Auf der sicheren Seite sei man aber, wenn
man nur über Messergebnisse spricht: „ Das Atom wurde am linken Spalt nachgewiesen.“
Wenn man dies verallgemeinert, kommt man zum Wesenszug 3 „Mögliche
Messergebnisse“:
a) Messergebnisse sind stets eindeutig, auch wenn sich das Quantenobjekt in einem
Zustand befindet, der unbestimmt bezüglich der gemessenen Größe ist.
b) Eine Wiederholung der Messung am gleichen Quantenobjekt führt zum gleichen
Ergebnis, wenn das Quantenobjekt nicht zwischendurch anderweitig beeinflusst wurde.
Bei der Interpretation fassen die Autoren zusammen: Das Atom befindet sich ohne die
Messung in einem unbestimmten Zustand („weder klassisch links noch klassisch rechts“).
Wird eine Messung durchgeführt, so erhält man a) ein eindeutiges Ergebnis und b) ist
dieses Ergebnis nun mit Sicherheit reproduzierbar. Daraus kann man folgern, dass die
Messung aus dem unbestimmten Zustand den Zustand „links“ gemacht hat.
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