Die Bell’sche Ungleichung

Die Bell’sche Ungleichung ist ein geniales mathematisches Werkzeug, um zu zeigen, dass sich Objekte der klassischen Physik von denen der Quantenphysik grundsätzlich in ihren Eigenschaften unterscheiden. Dabei stehen insbesondere die Eigenschaften “Realismus” und “Lokalität” im Fokus.  Unter Realismus versteht man, dass die Eigenschaften physikalischer Objekte stets wohldefiniert sind und unabhängig davon sind, ob sie gemessen werden oder nicht.  Lokalität bedeutet: Physikalische Einflüsse können nur mit höchstens Lichtgeschwindigkeit übertragen werden, d.h. physikalische Objekte können maximal mit Lichtgeschwindigkeit kommunizieren (z.B. Kräfte aufeinander ausüben oder Informationen austauschen).

Alle Objekte der klassischen Physik erfüllen die Bell’sche Ungleichung und besitzen somit die Eigenschaften des lokalen Realismus. Wendet man hingegen die Bell’sche Ungleichung auf Quantenobjekte an, dann kann sowohl theoretisch als auch experimentell gezeigt werden, dass diese Ungleichung verletzt wird.  Aus dieser Verletzung wird gefolgert, dass Quantenobjekte nicht gleichzeitig die Eigenschaften des Realismus und der Lokalität aufweisen können. Das ist zwar eine grundsätzlich sehr wichtige Aussage, andererseits erfahren wir nichts eindeutiges darüber, wie Quantenobjekte nun – im positiven Sinn – wirklich beschaffen sind. Letztlich stehen wir nach wie vor vor einem großen Geheimnis, das verschiedene Interpretationen zulässt. Dazu sagt der Physiker Johannes Kofler in seinem Beitrag “Das Endspiel für den lokalen Realismus”:

“Abschließend sollten wir noch Folgendes festhalten: Ein definitiver Bell-Test schließt das Weltbild des lokalen Realismus aus, kann aber nichts zum Interpretationsproblem der Quantenphysik beitragen, denn alle Interpretationen sagen gleichermaßen die Verletzung der Bellschen Ungleichungen vorher. Bohmianer werden weiter mit nicht-lokalen versteckten Variablen arbeiten und an einem deterministischen Weltbild festhalten. Anhänger der Viele-Welten-Interpretation werden weiter davon ausgehen, dass bei jeder Messung jedes Resultat verwirklicht wird, und zwar in jeweils einem eigenen neuen Universum. Und Anhänger der Kopenhagener Deutung werden weiterhin davon überzeugt sein, dass das Konzept des Realismus nicht haltbar ist und die Natur prinzipiell indeterministischen Charakter hat. Das Deutungsproblem der Quantenmechanik wird der Physik erhalten bleiben, vielleicht für immer.”

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