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Blinde Fleck

Das Doppelspalt-Experiment

Geht man davon aus, dass die von mir vorgestellte Begründung der Planckschen Strahlungsformel
E=h*Nue richtig ist, müsste die Quantenmechanik von klassischen Elektronen handeln, die eindeutig Teilchencharakter haben und somit nicht dem Prinzip der Eindeutigkeit des Weltgeschehens widersprechen.

Dieses ebenfalls von mir vorgestellte Prinzip besagt, dass es nicht sein kann, dass ein Elekron zugleich ein Teilchen und eine Welle ist. Entweder wirkt das Elektron im Wellengewand anders auf unsere Kausalkette als im Teichengewand - dann würde es damit gegen dieses Prinzip verstoßen, oder es macht keinen Unterschied, ob es Welle oder Teilchen ist, dann könnte man auf die Unterscheidung der beiden Erscheinungsformen verzichten. Oder es ist abwechselnd entweder ein Teilchen oder eine Welle. Dann fragt es sich, wie der Übergang zwischen beiden Erscheinugsformen z.B.beim Photoeffekt stattfindet, woher das Elektron also "weiß", welche Rolle es gerade zu spielen hat? Ich entscheide mich für die Annahme, dass das Elektron stets ein Teilchen bestimmter Größe, bestimmter Ladung und bestimmter Masse ist.

Lediglich die Besonderheit des Elektronen-Spins, einen Drehimpuls zu haben, der von der Richtung der Gechwindigkeit des Elektrons abhängt und keine Energie besitzt, führt nach meiner Meinung mithilfe des Planckschen Wirkungsquantums h zu dem typisch quantenmechanischen Verhalten der Elektronen, welches aus einer Verkoppelung der klassischen Bewegungen der Teilchen mit dem elektromagnetischen Feld besteht, über die ich im Aufsatz
E=h*Nue berichtet habe.

Im vorliegenden Aufsatz befasse ich mich nicht mit der aus der Existenz des Elektronenspins resultierenden Besonderheit der Bewegungsgleichungen der Elektronen sondern mit der Frage, wie es kommen kann, dass die Elektronen in Gestalt von Teilchen interferenzfähig sind, was durch die bekannten Doppelspalt-Experimente zumindest sehr wahrscheinlich gemacht worden ist. Da jedoch einerseits das PEW auf keinen Fall durch ein duales Erscheiungsbild der Materie verletzt werden darf und andererseits das Wellenbild der Elektronen mit der Patenschaft der nur "als-ob"-Partikel-Eigenschaft der Photonen im Rücken auf sehr wackeligen Beinen steht, solte es sich vielleicht lohnen, das Doppelspalt-Experiment näher zu betrachten.

Zu Beginn dieser Überlegungen, möchte ich auf Folgendes hinweisen: Da die Photonen nur "als-ob- Partikel" und in Wahrheit elektromagnetische Wellen bzw. Wellenpakete sind mit Amplituden, die sich auslöschen können, können alle mit Licht ordnungsgemäß durchgeführten Doppelspalt-Experimente nur auf eine Bestätigungen ihrer Wellennatur hinauslaufen.
So gibt es eine einfache Erklärung dafür, dass die Photonen bei nur einem geöffneten Spalt ein scharfes Abbild dieses Spaltes auf dem Auffangschirm erzeugen, jedoch bei beiden geöffneten Spalten viele und zwar ganz unscharfe Abbilder der Spalte zeigen. Der Grund dafür ist, dass bei nur einem geöffneten Spalt die Breite der Lichtquelle für die Schärfe des Bildes verantwortlich ist, bei beiden geöffneten Spalten dagegen der Abstand der beiden Spalte für die geringe Schärfe der Interferenzbilder sorgt. Dieser Abstand hat auf dem Spaltschirm die Bedeutung einer "schwarzen Licht-Quelle" gegenüber den beiden Spalten, welche "helle Lichtquellen" darstellen. Diese drei Quellen produzieren dann jenes Wellenfeld, in dem die Wellen der beiden hellen Quellen interferieren.

Will man wissen, von welcher der beiden hellen Lichtquellen Licht abgegeben wurde, das den Auffangschirm erreicht hat, benutzt man für jeden der beiden Spalte jeweils einen Polarisationsfilter, wobei die Polarisationen der beiden Filter um 90 Grad verstellt sind, was zur Folge hat, dass das Licht, welches von dem einen Filter durchgelassen ist, nicht mit dem Licht interferieren kann, das von dem anderen Filter durchgelassen wurde. Das Licht benimmt sich dann so, als ob jeweils nur ein Spalt geöffnet war, und auf dem Auffangschirm findet man dann nur zwei Lichtstreifen von Licht mit unterschiedlichen Polarisationen, deren Breite von der Breite der Spalte abhängt. Somit lässt sich also das Verhalten der Photonen beim Doppelspaltexperiment gut verstehen. Es hat nichts mit dem Kenntnisgrad eines Beobachters über den Weg der Photonen zu tun, der vielmehr durch seine "Messung" die Interferenz der Licht-Felder der beiden Spalten unmöglich gemacht hat.

Sehr viel schwieriger ist das Resultat eines Doppel-Spalt-Experiments zu verstehen, wenn anstelle von Photonen Elektronen benutzt wurden. Zwar ist das Verhalten der Elektronen bei nur einem geöfneten Spalt noch verständlich, durch das auf dem Auffangschirm nur ein Streifen als Abbild dieses einen geöffneten Spaltes zu sehen ist, aber die Antwort auf die Frage ist schwierig, wieso bei zwei offenen Spalten die vielen Interferenz-Streifen auf dem Auffangschirm erscheinen. Die Antwort auf diese Frage ist, dass auf dem Auffangschirm sowohl Elektronen wie auch elektromagnetische Wellenpakete registriert bzw. absorbiert werden. Es ist nämlich möglich, dass auch hier wie bei einem Doppelspalt-Experiment mit Photonen sich auf dem Spaltschirm Quellen bilden, und zwar diesmal elektromagnetische Quellen, die von den Elektronen bei ihrem Durchgang durch die Spalte stammen. Die Frequenzen dieser Wellen sind bei gleich schnellen Elektronen gleich groß, sodass diese Wellen interferenzfähig sind. Wird jedoch durch einen Spannungsstoß in einer Drahtschlinge hinter einem der beiden Spalte jedes durch diesen Spalt fliegende Elektron detektiert, wird damit die Energie dieser Elektronen geschwächt und die von ihnen entsandten Felder können nicht mit den Feldern jener Elektronen, die ungehindert durch den anderen Spalt geflogen waren, interferieren. Und weil man mit einer solche Detektorschlinge nicht nur gezielt einzelne Elektronen detektieren kann, betrifft die Frequenzverminderung alle Elektronen, die durch den detektierten Spalt fliegen und der Effekt ist ähnlich wie bei dem Versuch mit den Photonen und deren Polarisationsfiltern.


Fazit

Das Doppelspalt-Experiment liefert mit Versuchen an Photonen und Elektronen noch keinen schlüssigen Beweis für die Dualität der Materie. Ob ein Elektron oder ein Photon bei diesen Versuchen als Welle interferenzfähig sind oder nicht, hängt sicherlich nicht vom Kenntnisstand der Beobachter ab, sondern davon, ob deren Messmethode die Interferenzfähigkeits ihrer Probanten unterbindet oder nicht. Außerdem konkurrieren auf einem Auffangschirm Auftreffpunkte von interferenzunfähigen Elektronen mit Absorptionspunkten von interferenzfähigen Wellenpaketen.