A1/Zusammenfassung

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A1

Einzelsysteme
Einführung

Lektionen


Wir haben in diesem Abschnitt dargelegt, dass Quantenphysik eine statistische Theorie ist. Dies bedeutet insbesondere, dass Ergebnisse einer Messung nicht einzelne Werte sind, sondern Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Um diese Verteilungen in einem echten Experiment bestimmen zu können, muss das Experiment oft wiederholt werden.

Eine Frage, die sich natürlich nun stellt, ist, ob es vielleicht eine Möglichkeit gibt, den statistischen Charakter durch eine entsprechende Ergänzung der Theorie zu entfernen. In der Physik hat es so einen Prozess schon einmal gegeben: Die phänomenologische Thermodynamik konnte in der kinetischen Gastheorie durch das Verhalten von einzelnen Teilchen erklärt werden. Im Laufe der Zeit hat es in der Physik verschiedene Ansätze hierzu gegeben. Wir werden jedoch in Abschnitt A.2 feststellen, dass eine solche Ergänzung nicht möglich ist, ohne ein fundamentales Prinzip der Physik, nämlich die Lokalität, aufzugeben.

Hieraus folgt auch, dass in der Quantenphysik viele der aus der klassischen Physik bekannten Begrifflichkeiten keine Bedeutung mehr haben. Ein Begriff wie "Teilchenbahn" erweist sich in der Quantenphysik als unpraktisch, da er nur in wenigen Situationen verwendet werden kann. Wir versuchen daher, in diesem Kurs solch unnötige Begriffe (zu denen auch der Begriff "Teilchen" selbst gehört) soweit wie möglich zu vermeiden. Statt von Teilchen sprechen wir von Quantensystemen, mit denen wir dann immer eine statistische Präparation verbinden. Ebenso werden wir nicht vom "Ort" eines Quantenzustands sprechen, sondern nur von den Ergebnissen, die bei Ortsmessungen entstehen.

Doch wenden wir uns im nächsten Abschnitt der Diskussion von Lokalität und Korrelation in der Quantenphysik zu und einer Geschichte zum Bell'schen Theorem.