Gerd Krizeks Gedankenexperimente zu Quantenmechanik und Gravitation

2010-03-01 Daniel Grumiller

Mein Name ist Gerd Christian Krizek. Ich bin zur Zeit Doktorand an der Fakultät für Physik der Universität Wien in der Teilchenphysik Gruppe bei Univ. Doz. Dr. Beatrix Hiesmayr. Ich habe mein Physikstudium bei a.o. Univ Prof. Dr. Caslav Brukner an der Fakulät für Physik der Universität Wien in der Gruppe von o. Univ. Prof. Dr. DDr. h.c. Anton Zeilinger abgeschlossen. Das Thema meiner Diplomarbeit war "Gedankenexperimente über Quantenmechanik und Gravitation".

Meine Interessensgebiete sind die Interpretationen der Quantenmechanik und die damit verknüpften Alternativmodelle von Penrose, Dijosi und Ghirardi, Rimini, Weber. Über diese Alternativmodelle zur Quantenmechanik entsteht auch die Verknüpfung zur Gravitation, einem weiteren Interessensgebiet, bei dem ich mich vor allem für das Verhältnis zur Quantenmechanik interessiere.

Im Rahmen meiner Doktorarbeit möchte ich mich mit den Interpretationen der Quantenmechanik befassen. Da das Gebiet sehr umfangreich ist, habe ich vor meine Arbeit auf den Begriff der Realität einzugrenzen.

Die Quantenmechanik ist eine anerkannte und bestens überprüfte Theorie, die erfolgreiche Rechenmethoden liefert und zu überprüfbaren Ergebnissen führt. Dennoch gibt es strittige Punkte in der Quantenmechanik. Diese betreffen vor allem die Interpretation der Quantenmechanik. So gibt es einige Interpretationen der Quantenmechanik, die alle dieselben rechnerischen Vorhersagen liefern, sich jedoch in der Ontologie deutlich unterscheiden. In meiner Diplomarbeit bin ich unter anderem der Frage nachgegangen, ob es möglich ist, unter Einbeziehung der Gravitation zwischen verschiedenen Interpretationen der Quantenmechanik unterscheiden zu können. Der Grund für diese Möglichkeit liegt darin, dass die verschiedenen Ontologien konsequent zu Ende gedacht zu unterscheidbaren Ergebnissen unter Einbeziehung der Gravitation führen müssten. Da die experimentelle Realisierbarkeit, aber weit entfernt von den momentanen Möglichkeiten liegt, bleiben diese Überlegungen Gedankenexperimente. In den Ontologien der verschiedenen Interpretationen steht natürlich der Begriff der Realität im Mittelpunkt. Aber der Begriff Realität findet sich sogar in Verbindung mit Grundlagenexperimenten wieder.

Im Rahmen des EPR Gedankenexperiments und der dazu durchgeführten Experimente der Verletzung der Bell-Ungleichung durch die Quantenmechanik taucht immer wieder der Begriff der Realität bzw. der Lokalität auf. Die Intention von Einstein, Podolsky und Rosen war es zu zeigen, dass die Quantenmechanik eine unvollständige Theorie sei. Aus den Überlegungen und Arbeiten die der EPR Arbeit folgten, zeigte sich aber dass viel eher die Voraussetzungen und Annahmen unter denen das Gedankenexperiment erstellt wurde, falsch waren. Diese Annahmen waren die Lokalität und der Begriff einer Realität, genau genommen der einsteinschen Realität. Die Experimente der letzten Jahre haben nun sehr deutlich gezeigt, dass wir unsere Auffassung dieser Begriffe überdenken müssen. Im speziellen ist der Begriff der Realität in Diskussionen über die Interpretationen der Quantenmechanik selten präzise definiert. Ich möchte in meiner Arbeit diese Lücke füllen und die verschiedenen Auffassungen von Realität in den unterschiedlichen Interpretationen und Alternativmodellen der Quantenmechanik vergleichen und möglichst präzise formulieren. Dabei möchte ich die Grenzen der Interpretationen abstecken und den jeweiligen verwendeten Begriff der Realität untersuchen.


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