Das Doppelspalt Experiment

Zu den allerwichtigsten wissenschaftlichen Tatsachen gehören die Ergebnisse des Doppelspalt Experimentes.

Beim Doppelspaltexperiment lässt man einen Strom von Lichtteillchen (Photonen), zum Beispiel kohärentes Licht, durch eine Blende mit zwei schmalen, parallelen Spalten treten. Auf einem Beobachtungsschirm in einer Distanz zur Blende, die sehr viel größer ist als der Abstand der beiden Spalte, zeigt sich ein Linienmuster, das bisher als Interferenzmuster gedeutet wird.

Dieses Muster entsteht nach bisherigem Weltbild durch Beugung der Wellenausbreitung am Doppelspalt. Bei monochromatischem Licht (z. B. von einem Laser) besteht dieses Muster auf dem Schirm aus hellen Streifen (Maxima der Auftreffwahrscheinlichkeiten) und dunklen Streifen (Minima der Auftreffwahrscheinlichkeiten). Voraussetzung ist, dass die Wellenlänge (Schrittlänge des Photons) kleiner ist als der Abstand der beiden Spalte.

Das Experiment kann nicht nur mit Photonen (Licht), sondern auch mit  anderen Teilchen (Elektronen, Neutronen, Atomen und Molekülen, z. B. Fullerenen usw.) durchgeführt werden. Es zeigt sich auch in diesen Fällen ein Streifenmuster wie bei der Durchführung mit Lichtquanten (Photonen).

De-Broglie

Der Welle-Teilchen-Dualismus, der damals nur für Photonen angenommen wurde, ist nach Meinung von de Broglie ein Wesensmerkmal nicht nur der Photonen, sondern auch der Materie. Auch einem klassischen Teilchen – z. B. einem Elektron – können somit Welleneigenschaften zugesprochen werden. Im Ruhesystem des Teilchens ist die Wellenlänge der Phasenwelle unendlich groß. Ist das Teilchen in Bewegung, ergibt sich bei Anwendung der Lorentz-Transformation eine Modulation der Welle mit der Wellenlänge, der so genannten De-Broglie-Wellenlänge.

Jetzt wird argumentiert, dass auch klassische Teilchen unter bestimmten Bedingungen Welleneigenschaften zeigen – man spricht dann von sogenannten „Materiewellen“ und vom Welle-Teilchen-Dualismus.

Theorie des Seins

Die Vorstellung des Welle-Teilchen-Dualismus ist die logische Konsequenz, die sich aus dem Dogma der Materie und den experimentellen Fakten ergibt. Es ist der Versuch der Physiker ihr persönliches materielles Weltbild zu retten.

Die Theorie des Seins geht momentan nicht davon aus, dass der Welle-Teilchen-Dualismus der Wirklichkeit entspricht. Allerdings bin ich momentan auch nicht in der Lage die Fakten anders zu interpretieren.

Da solche Streifen in abgeschwächter Form auch am Einfachspalt auftreten, denke ich, dass es eher etwas damit zu tun hat, wie diese Teilchen mit den Materieteilchen am Spaltrand interagieren. Siehe Wikipedia: Beugung

Die Physiker argumentieren, dass dieses Streifenmuster ein Interferenzmuster wäre, was ich nicht glaube. Das gleiche Streifenmuster wird auch erreicht, wenn die Intensität der Teilchenquelle soweit reduziert wird, dass immer nur ein einzelnes Teilchen zur gleichen Zeit auf den Bildschirm trifft. Die Teilchen, welche das Streifenmuster erzeugen, können sich demnach überhaupt nicht miteinander interferieren.

Schlussfolgerung: Das Streifenmuster muß durch eine andere Gesetzmäßigkeit erzeugt werden.

Die Tatsache, dass es eine mathematische Beschreibung gibt, welche das Phänomen des Streifenmusters berechnen kann, sagt überhaupt nichts darüber aus, welcher Mechanismus dieses Streifenmuster erzeugt.

Gute Physiker sind auch nur davon überzeugt, dass die zugrunde liegende Wellengleichung nur eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für das Auftreffen eines einzelnen Photons aufzeigt.

Das Streifenmuster wird natürlich nur sichtbar, wenn eine große Anzahl von Teilchen im Versuch verwendet wird.

Schlussfolgerung: Die Tatsache des Streifenmusters, wenn Teilchen einer Art verwendet werden kann auch zu folgendem Schluß führen: Die Teilchen einer Art sind nicht exakt gleich. Sie variieren von Individuum zu Individuum. Sie haben individuelle Freiheitsgrade. Nimmt man nun auch Individualität bei den Atomen des Apaltes an, dann ist es denkbar, dass dies diese systematische Vereilung am Bildschirm erzeugen kann.

Die Individualität könnte zumindest die Verteilung auf dem Schirm erklären, egal ob ein Spalt oder Doppelspalt. Da wir die Freiheitsgrade eines einzelnen Teilchens und dessen Interaktion mit einem anderen einzelnen Teilchen nicht kennen, ist die Erklärung des Streifenmusters beim Doppelspalt auf Basis der Theorie des Seins schwierig.

Grundsätzlich ist die Untersuchung von Freiheitsgraden einzelner Teilchen auf der Erde recht schwierig, da es überall von Materieteilchen wimmelt.

Meine Position ist hier, dass es diese postulierte Welleneigenschaft der Materie überhaupt nicht gibt. Auch nicht bei Photonen. Das Denkmodell einer raumfüllenden Welle führt in der Aufsummierung, wegen der Kontinuität des Raumes, immer zu unendlich großen Energien. Und eine elektromagnetische Welle soll ja das ganze Universum durchschreiten können.

Die bisherigen Erklärungen im Zusammenhang mit elektromagnetischen Wellen sind meiner Meinung nach alle falsch. Auch wenn mit der Mathematik dieses Denkmodells gute Ergebnisse erreicht werden. Die Streifenerscheinungen des Doppelspaltexperiments müssen eine andere Erklärung als Ursache haben. Aber wodurch werden diese Wahrscheinlichkeitsstreifen verursacht?

Das Denkmodell über die Natur des Universums, das diesen Effekt plausibel erklären kann, wird der Wirklichkeit des Universums nahe kommen. Ich arbeite daran auf der Grundlage der Theorie des Seins.

Ich kann es noch nicht plausibel erklären. Es muß etwas mit der Vorstellung von Bewegung im dreidimensionalen Raumes zu tun haben. Ich denke, es gibt auch keine kontinuierliche Bewegung im R3, sondern nur Sprünge von einem Ort zum Anderen. Anders ist die Überbrückung der unendlichen Anzahl von Punkten dazwischen nicht zu erreichen.

Ich denke, wenn ich verstehe, was das eigentliche Ziel der Photonen im Universum ist, dann kann ich auch die Wahrscheinlichkeitsstreifen des Doppelspalt Experimentes erklären.

Meine Vermutung geht in die Richtung, dass ganz zu Beginn der Evolution von Kosmos, die Ur-Idee des dreidimensionalen Raumes von Kosmos untersucht und durchdacht wurde. Dabei wurden die Fähigkeiten, Freiheitsgrade und Ziele der Photonen im Universum festgelegt.

Ich denke Photonen sind die Teilchen, welche die Vorstellung von Raum und Bewegung erzeugen. Sie generieren den gequantelten Raum.

Wenn wir Raum und Materie wirklich verstehen, verstehen wir auch das Streifenmuster.

Huygenssches Prinzip

Das Huygenssches Prinzip wurde 1678 von Christiaan Huygens vorgeschlagen, um die Ausbreitung von Licht zu erklären. Demnach ist jeder Punkt, der von einer Wellenfront erreicht wird, Ausgangspunkt für eine kugel- bzw. kreisförmige Elementarwelle, welche sich im selben Ausbreitungsmedium mit gleicher Geschwindigkeit ausbreitet wie die ursprüngliche Welle. Die sich weiter ausbreitende Wellenfront ergibt sich als äußere Einhüllende der Elementarwellen. Huygens nahm an, dass die Elementarwellen nicht rückwärts, sondern nur in Ausbreitungsrichtung wirken, konnte jedoch keine qualitative Erklärung dafür geben.

Wenden wir das Huygenssche Prinzip so an, dass wir anstatt einer Einheitswelle immer nur ein Teilchen betrachten, das mit einem oder mehreren Atomen im Spalt interagiert. Dann müssten wir nur noch herausfinden, wie der Einfallswinkel und Ausfallswinkel eines Photons zueinander stehen, das mit einem Atom interagiert.

Außerdem müsste der Einfluß von benachbarten Atomen im Spalt berücksichtigt werden. Jeder Spalt besteht ja nicht nur aus einer einzigen Lage aus Atomen des Spaltmaterials. Bei allen Untersuchungen muß berücksichtigt werden, dass es möglich ist, dass auch Photonen und Atome Individuen sind, die einen Freiheitsgrad besitzen.

Wird fortgesetzt …