Grundlagen der Quantenmechanik und Statistik - Theoretische ...

Kapitel 5. Die Interpretation(sprobleme) der Quantenmechanik
(c) Die Frage (und ihre Beantwortung) ist irrelevant, weil metaphysisch.
ˆ= „Agnostischer Standpunkt“
Die heute zumeist vertretene Interpretation ist die Kopenhagener Deutung 1,2,3,4,5 (Bohr,
Heisenberg), die im Wesentlichen Antwort (b) entspricht: es macht keinen Sinn, nach
dem Zustand eines physikalischen Systems zwischen zwei Messungen zu fragen. Gemäß
dieser Kopenhagener Deutung ist die Quantenmechanik eine vollständige Beschreibung
der mikroskopischen (und damit der gesamten) physikalischen Welt.
Ein gegensätzlicher Standpunkt (Antwort (a)!) wurde von Einstein, Podolsky 6 und
Rosen 7 eingenommen, die behaupteten (und glaubten beweisen zu können), dass die
Quantenmechanik keine vollständige Theorie sei und sie keine vollständige Beschreibung
der physikalischen Welt erlaubt 8 . Sie konstruierten ein Gedankenexperiment für zwei
Teilchen (und damit das heute so genannte EPR-Paradoxon), welches die Existenz
eines physikalischen Zustands eines Teilchens unabhängig von einer Messung nahelegt,
insbesondere die physikalische Realität von Ort und Impuls eines Teilchens unabhängig
von einem Messprozess (siehe z. B. Rollnik, 2003).
Das EPR-Paradoxon kann aufgelöst werden (Quantenmechanik beschreibt ein Teilchensystem
aus beiden EPR-Teilchen, wobei Gesamtimpuls und Abstand der Teilchen auch in der
Quantenmechanik gleichzeitig scharf messbar sind), aber eine prinzipielle Fernwirkung kann
nicht ausgeschlossen werden. Ausschließen kann man aber die Informationsübertragung
mit Hilfe dieser Fernwirkung, so dass kein Widerspruch zur Relativitätstheorie vorliegt.
Bemerkung 5.0.1: Im Verlauf der Diskussion des EPR-Paradoxons entstand auch das
heute mit „Schrödinger’s Katze“ bezeichnete Gedankenexperiment 9 (siehe z. B. Rollnik,
2003; Leibfried et al.: Schrödingers Katze in die Falle gelockt. In: Physikalische Blätter 53 (1997),
S. 1117-1119; H. Genz: Das Paradoxon von Einstein, Podolsky und Rosen. In: Physik in unserer
Zeit 28 (1997), S. 251-258, DOI: 10.1002/piuz.19970280605.).
◭
Ein wesentlicher, weil quantitativer, Fortschritt hinsichtlich der Beantwortung obiger
Frage nach der „Realität“ physikalischer Zustände außerhalb von Messprozessen wurde
1 M. Born: Zur Quantenmechanik der Stoßvorgänge. In: Zeitschrift für Physik A 37 (1926), S. 863-867,
DOI: 10.1007/BF01397184.
2 M. Born, W. Heisenberg, P. Jordan: Zur Quantenmechanik. II. In: Zeitschrift für Physik A 35 (1926),
S. 557-615, DOI: 10.1007/BF01379806.
3 W. Heisenberg: Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik. In:
Zeitschrift für Physik A 43 (1927), S. 172-198, DOI: 10.1007/BF01397280.
4 N. Bohr: Quantum Mechanics and Physical Reality. In: Nature 136 (1935), S. 65, DOI: 10.1038/136065a0.
5 N. Bohr: Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered Complete? In: Physical
Review 48 (1935), S. 696-702, DOI: 10.1103/PhysRev.48.696.
6 Boris Podolski, 1896-1966, russ. Physiker
7 Nathan Rosen, 1909-1995, amerik.-israel. Physiker
8 A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen: Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered
Complete? In: Physical Review 47 (1935), S. 777-780, DOI: 10.1103/PhysRev.47.777.
9 E. Schrödinger: Die gegenwärtige Situation der Quantenmechanik. In: Naturwissenschaften 23 (1935),
S. 807-812, DOI: 10.1007/BF01491987.
– 72 –