In der Quantenphysik

Was einige schon ahnten: Es gibt 2 Wirklichkeiten

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Können zwei Versionen der Realität gleichzeitig existieren? Auf Quantenebene ist das möglich, haben Forscher - unter ihnen ein Österreicher - nun enthüllt. In Experimenten haben die Wissenschaftler eine jahrzehntealte Frage beantwortet: Bei dem Gedankenexperiment ging es darum, dass zwei Beobachter, die dasselbe Lichtteilchen untersuchten, zwei verschiedene Entdeckungen machen können - und beide recht haben.

Wissenschaftler schafften es nun erstmals, die Bedingungen des Gedankenexperiments herzustellen und zu überprüfen. Es ist möglich, dass ein Photon, das von zwei Beobachtern betrachtet wird, in zwei verschiedenen Zuständen beschrieben wird. Dabei trifft jede der widersprüchlichen Realitäten zu. „Man kann beide belegen“, sagt einer der Autoren der Studie, Martin Ringbauer von der Abteilung für experimentelle Physik an der Universität Innsbruck.

Die Universität Innsbruck

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Photon hat beide Polarisationen gleichzeitig vor Messung
Die Idee stammt vom Nobelpreisträger Eugene Wigner. Wenn ein Lichtteilchen von einem Beobachter in einem isolierten Labor betrachtet wird, kann dieser feststellen, ob die Achse, auf der es sich dreht (seine Polarisation), entweder vertikal oder horizontal ist. Vor der Beobachtung zeigt das Photon beide Polarisationen gleichzeitig an - gemäß den Gesetzen der Quantenmechanik. Es existiert in einer „Überlagerung“ von zwei möglichen Zuständen.

Die Forscher ließen ein Lichtteilchen von zwei Beobachtern betrachten.

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Erst wenn die Polarisation gemessen wird, nimmt das Teilchen fix einen bestimmten Zustand an. Doch für jemanden außerhalb dieses geschlossenen Labors, der das Ergebnis nicht kennt, befindet sich das Teilchen noch immer im Zustand der Überlagerung. Die Realitäten weichen also ab, je nachdem, ob man sich innerhalb oder außerhalb des Labors befindet. Doch keine dieser widersprüchlichen Beobachtungen wird laut Quantenmechanik als falsch angesehen.

Lange Zeit war Wigners Idee nur ein Gehirngespinst. Durch Fortschritte in der Physik war es nun möglich, dies auch zu überprüfen.