Eine weitere Bestätigung der Quantenmechanik

Quantenphysik ist eine popul?re Wissenschaft. Das jedenfalls legt der Big Bell Test nahe, an dem sich am 30. November 2016 ¨¹ber 100'000 Menschen aus aller Welt beteiligten. Zw?lf wissenschaftliche Institutionen, unter ihnen auch die ETH Z¨¹rich, untersuchten an diesem Tag eine Frage, ¨¹ber die bereits Niels Bohr und Albert Einstein in den 1930er-Jahren gestritten hatten. Wie die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift ?externe Seite Nature? schreiben, best?tigte das Experiment ¨C einmal mehr ¨C Nils Bohrs Sichtweise.

Merkw¨¹rdige Quantenwelt

Ausgangspunkt f¨¹r die Debatte zwischen den beiden ber¨¹hmten Physikern war der Umstand, dass die Quantenmechanik Ph?nomene postuliert, die unserem Alltagserleben v?llig zuwiderlaufen. W?hrend Bohr die merkw¨¹rdigen Aspekte der Quantenwelt akzeptieren konnte, tat sich Einstein schwer mit der Vorstellung, dass sich beispielsweise die Eigenschaften von Objekten ver?ndern, sobald man diese beobachtet.

Dem britischen Physiker John Bell gelang es 1964, den auch philosophisch relevanten Disput mathematisch formal zu beschreiben. Dadurch wurde es m?glich, Einsteins These, die Quantenmechanik sei noch nicht vollst?ndig, experimentell zu ¨¹berpr¨¹fen. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene sogenannte Bell-Tests durchgef¨¹hrt. Sie alle fielen zugunsten von Nils Bohr aus.

Menschen statt Maschinen

Doch Physiker sind hartn?ckige Menschen. Und sie st?rten sich daran, dass die bisherigen Experimente immer noch ein wichtiges Schlupfloch offen liessen. Der von Bell vorgeschlagene Test setzt n?mlich voraus, dass die Messungen zuf?llig durchgef¨¹hrt werden. Doch was ist, wenn die Maschine, welche die Zuf?lligkeit erzeugt, nur scheinbar zuf?llig funktioniert? Dann w¨¹rde das Resultat die Quantenmechanik nur scheinbar best?tigen ¨C Einstein k?nnte also immer noch Recht gehabt haben.

Genau diese L¨¹cke sollte der Big Bell Test nun schliessen. Die Idee dabei: Die Zuf?lligkeit wird nicht mehr von einer Maschine erzeugt, sondern von Menschen. Diese haben, so die Annahme, einen freien Willen und sind daher in der Lage, unabh?ngig voneinander Zahlen zu erzeugen, die insgesamt zuf?llig sind.

Die Forscher entwickelten f¨¹r den Big Bell Test ein Online-Spiel, das am Stichtag mindestens 30'000 Menschen auf der ganzen Welt spielen sollten. In diesem Spiel mussten die Spieler eine zuf?llige Zahlenfolge erzeugen ¨C je zuf?lliger die Reihe war, desto erfolgreicher schnitten sie im Spiel ab. Die so erzeugten Zufallszahlen dienten dann als Ausgangspunkt f¨¹r die quantenphysikalischen Experimente in den zw?lf beteiligten Labors.

Grosser Outreach-Effekt

Dass sich nun mehr als dreimal so viele Menschen an diesem Experiment beteiligten wie gefordert, ist f¨¹r Andreas Wallraff, Professor f¨¹r Festk?rperphysik, ein grosser Erfolg. Er freut sich dabei auch ¨¹ber den positiven Nebeneffekt des gross angelegten Experiments: ??ber das Online-Spiel konnten wir den Menschen gleichzeitig auch die Grundlagen der Quantenphysik n?her bringen. Damit haben wir einen wichtigen Beitrag zur Wissensvermittlung geleistet.?