Obergrenze für populärwissenschaftliche Informationsübertragung mit 1/50 Information pro Jahr gemessen

Gerade geistern Berichte über ein physikalisches Experiment durch’s Web und jetzt auch durch die Blogs:

MYSTERIÖSES QUANTENPHÄNOMEN
Ändert das eine Teilchen seinen Zustand, so geschieht dies augenblicklich auch bei dem anderen – so die Theorie der Verschränkung. Die Frage ist, wie so etwas überhaupt möglich sein soll. Reist die Nachricht über den geänderten Quantenzustand mit unendlicher Geschwindigkeit von einem Teilchen zum anderen? Dies würde der von Einstein entwickelten Relativitätstheorie widersprechen, nach der sich nichts schneller als das Licht ausbreiten oder bewegen kann.

Eine komplizierte Berechnung, in die unter anderem die Detektionsuntergrenze der Instrumente einfloss, ergab schließlich eine Geschwindigkeit, die mindestens 10.000-mal größer sein muss als die des Lichts.

Was in dem Artikel als sensationelle Entdeckung verkauft wird, ist nur die erneute Bestätigung eines quantenmechanischen Prinzips, das jeder Physik-Student im Grundstudium beigebracht bekommt. In dem Experiment ging es ja keineswegs darum, die „spukhafte Fernwirkung“ als solche zu finden, sondern eine Untergrenze (!) für die Geschwindigkeit festzulegen, mit der die Wellenfunktion zweier Teilchen kollabiert.

Das Wichtigste, was man zur Berichterstattung über das Experiment wissen muss, ist dass der Begriff „Informationsaustausch“ hier bewusst skandalisierend verwendet wird. Aus quantenmechanischer Sicht existieren nämlich nicht mehr zwei Photonen, sondern nur ein einziger, eben verschränkter Quantenzustand, der zwei Teilchen beschreibt. Wenn dann ein Teilchen gemessen wird, kollabiert die Wellenfunktion und legt eben auch den Zustand des anderen Teilchens fest – und zwar ohne dass Informationen ausgetauscht werden: weil eben aus quantenphysikalischer Sicht gar keine zwei Teilchen exisiteren, sondern nur eine Wellenfunktion.

Entscheidend ist nun, dass dieser lange bekannte Mechanismus auch in der klassischen Welt nicht genutzt werden könnte, um Informationen auszutauschen. Grund: Die Eigenschaften des einen gemessenen Teilchens können nicht gezielt festgelegt, sondern nur gemessen werden. Was gemessen wird, ist vorher aber unbekannt/undefiniert und wird nicht etwa geändert. Ich kann also nicht etwa Zustände „morsen“, weil die Verteilung der Messergebnisse an beiden, auseinander liegenden Messstellen der physikalisch und stochastisch erwarteten Verteilung entsprechen wird. Ich drehe nicht etwa das eine Teilchen in irgendeinen Zustand, sondern ich finde heraus, welchen Zustand es in der Messung hat. Am anderen Ende gibt es also keine Informationen, sondern nur eine Serie von zufälligen Messergebnissen, und zwar dieselben wie am anderen Ende.

Das Experiment ist deswegen wichtig, weil es eine Untergrenze für die Geschwindigkeit festlegt, mit der die Wellenfunktion zusammenbricht. Die Quantenphysik behauptet, dass diese Geschwindigkeit unendlich groß ist, wie am Ende des Spiegel-Artikels auch korrekt berichtet wird. Die Messung einer Untergrenze dient nun dazu, diese Behauptung abzugrenzen. Nicht mehr, nicht weniger. So sind sie halt, die Wissenschaftler: Sie wollen’s genau wissen, und überprüfen selbst Tatsachen, an die sie fest glauben.

Letztlich bleibt nämlich festzustellen, dass in der populären Berichterstattung über dieses Phänomen Aspekte hervorgehoben werden, die für die Experimentatoren und jeden Physikstudenten garantiert nicht mehr zur Disposition standen. Das ist in etwa so, wie wenn die Welt rätselt, mit welchen Dopingmitteln oder nicht ein Mensch die 100m unter 9,7s laufen kann, und der Spiegel berichten würde: „Aufrechter Gang beim Homo sapiens entdeckt!“

P.S.: Extrem lustig auch der mythologisierende Verweis auf die „komplizierte Berechnung“, in die sogar Kennzahlen der Messgeräte einflossen. Ähhh: Normal?

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