Ein wahnsinniges Experiment legt nahe, dass zur gleichen Zeit mehrere Realitäten existieren können

  • Ein langgedachtes Gedankenexperiment erhält schließlich einen Labortest
  • Das Ergebnis beweist, dass zwei Probanden mit entgegengesetzten Beobachtungen Recht haben können
  • Die Ergebnisse stellen die grundlegende Natur der Wissenschaft in Frage

In einem neuen Artikel sagen Forscher, dass sie bewiesen haben, dass zwei Realitäten auf einmal existieren können, zumindest wenn es um die Quantenwelt geht.

Um ihre Hypothese zu untersuchen, haben Forscher am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbrück in Österreich eines der verwirrendsten Gedankenexperimente der Welt mit dem Namen "Wigner's Friend" in Angriff genommen.

Das Experiment, benannt nach seinem Vorfahren, dem mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Physiker Eugene Wigner, wurde 1961 ins Leben gerufen und beinhaltet zwei Personen, die dasselbe beobachten – in diesem Fall ein einzelnes Photon.

In den neuesten Studien wurden den Partikeln Namen gegeben (oben abgebildet), um fiktive Beobachter im Experiment Wigner's Friend darzustellen. Dabei beobachtet eine Person das Photon und sendet es entweder in einen vertikalen oder horizontalen Zustand, während Wigner, der sich außerhalb des Labors befindet, einen Test durchführt, um nachzuweisen, dass sich das Photon noch im Überlagerungszustand befindet

In den neuesten Studien wurden den Partikeln Namen gegeben (oben abgebildet), um fiktive Beobachter im Experiment Wigner's Friend darzustellen. Dabei beobachtet eine Person das Photon und sendet es entweder in einen vertikalen oder horizontalen Zustand, während Wigner, der sich außerhalb des Labors befindet, einen Test durchführt, um nachzuweisen, dass sich das Photon noch im Überlagerungszustand befindet

Wenn das Photon beobachtet wird, wird es entweder in einem horizontalen oder vertikalen Zustand angezeigt, aber gemäß der Quantenmechanik existiert es, bevor diese Beobachtung gemacht wird, in einem Zustand der "Überlagerung", was bedeutet, dass es sich in beiden Zuständen gleichzeitig befindet – horizontal und horizontal Vertikale.

In Wigners Experiment beobachtet eine Person in einem Labor das Photon, wobei es entweder in einen vertikalen oder horizontalen Zustand versetzt wird, während Wigner, der sich außerhalb des Labors befindet, einen einfachen Test namens Interferenz-Experiment durchführt, um zu beweisen, dass das Photon noch still ist in einem Zustand der Überlagerung.

Im Gedankenexperiment können beide Beobachtungen und damit auch die Realitäten, die sie repräsentieren, gleichzeitig als wahr nachgewiesen werden.

Während Wigner's Friend seit langem ein faszinierendes Gedankenexperiment ist, haben Forscher auf dem Gebiet der Quantenmechanik und Physik die Theorie auf die Probe gestellt – und genau das haben Massimiliano Proietti von der Heriot-Watt-Universität in Edinburgh und seine Kollegen getan.

Mit sechs verschränkten Photonen – Lichtteilchen, deren Schicksale miteinander verbunden sind – konnten Proietti und seine Kollegen die Ergebnisse von Wigner's Friend nachahmen.

Bei dem Experiment beobachten zwei Personen dasselbe - in diesem Fall ein einzelnes Photon. Bild einer Bildagentur

Bei dem Experiment beobachten zwei Personen dasselbe – in diesem Fall ein einzelnes Photon. Bild einer Bildagentur

Bei der Beobachtung befanden sich die Photonen in einem Polarisationszustand, aber bei einem Interferenzversuch wurde der Schluss gezogen, dass die Photonen noch im Überlagerungszustand vorhanden waren.

Die Implikationen der Studie bestätigen nicht nur das lange diskutierte Experiment, sondern stellen auch die Grundlagen für die Art der Beobachtung in Frage.

"Die wissenschaftliche Methode beruht auf Fakten, die durch wiederholte Messungen ermittelt und universell festgelegt wurden, unabhängig davon, wer sie beobachtet hat", sagt Proietti in dem in der Pre-Print-Zeitschrift AirXiv veröffentlichten Artikel.

"In der Quantenmechanik ist die Objektivität von Beobachtungen nicht so klar."

Wenn diese Tatsachen jedoch weder als richtig noch als falsch erwiesen werden können – oder beides -, wie Proiettis Arbeit behauptet, muss sich die Wissenschaft selbst möglicherweise ändern.

WAS IST QUANTUM VERHALTEN?

In der Quantenphysik bleiben verschränkte Teilchen miteinander verbunden, so dass Aktionen, die von einem durchgeführt werden, das Verhalten des anderen beeinflussen, selbst wenn sie durch große Entfernungen voneinander getrennt sind.

Wenn Sie also den Spin eines Photons aus einem verschränkten Paar "nach oben" messen, wird der Spin des anderen, der einen Moment später gemessen wird, "nach unten" sein – selbst wenn sich beide auf der anderen Seite der Welt befinden.

Verschränkung findet statt, wenn ein Teil der Partikel physikalisch interagiert.

Ein Durchbruch beim Testen von Einsteins 'gruseliger Fernwirkung' könnte den Weg für eine ultra-sichere Quantenkommunikation ebnen. Wissenschaftler untersuchten, wie Photonenpaare verwendet werden können, um eine Verbindung über große Entfernungen in Quantenverschränkung herzustellen. Eindruck des Künstlers

In der Quantenphysik bleiben verschränkte Teilchen miteinander verbunden, so dass die von einem ausgeführten Aktionen das Verhalten des anderen beeinflussen, selbst wenn sie durch große Entfernungen voneinander getrennt sind (Eindruck des Künstlers).

Beispielsweise kann ein Laserstrahl, der durch eine bestimmte Art von Kristall gefeuert wird, dazu führen, dass einzelne Lichtteilchen in Paare verschränkter Photonen aufgeteilt werden.

Die Theorie, die Einstein so irritiert hat, wird auch als "unheimliche Fernwirkung" bezeichnet.

Einstein war mit der Theorie nicht zufrieden, weil er darauf hindeutete, dass Informationen schneller als Licht übertragen werden könnten.

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