{"id":25533,"date":"2020-07-06T06:00:04","date_gmt":"2020-07-06T04:00:04","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/07\/06\/das-gar-nicht-oede-doppelspalt-experiment-die-spannendsten-experimente-der-naturwissenschaft-01\/"},"modified":"2025-05-14T16:50:39","modified_gmt":"2025-05-14T14:50:39","slug":"das-gar-nicht-oede-doppelspalt-experiment-die-spannendsten-experimente-der-naturwissenschaft-01","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/07\/06\/das-gar-nicht-oede-doppelspalt-experiment-die-spannendsten-experimente-der-naturwissenschaft-01\/","title":{"rendered":"Das gar nicht \u00f6de Doppelspalt-Experiment (Die spannendsten Experimente der Naturwissenschaft 01)"},"content":{"rendered":"<p><i>Dieser Artikel ist Teil einer <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/?p=32596\">Serie \u00fcber naturwissenschaftliche Experimente<\/a>. Entsprechende Artikel werden hier im Blog bis Ende Juli erscheinen. Alle Artikel der Serie k\u00f6nnt ihr <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/tag\/sommerexperiment\/\">hier finden<\/a>.<\/i><br \/>\n&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;-<\/p>\n<p>Das Doppelspalt-Experiment! Mit was sonst sollte ich meine Serie \u00fcber naturwissenschaftliche Experimente starten? Aber ist das nicht ein wenig \u00f6de? Wenn es ein physikalisches Experiment gibt das wirklich <i>alle<\/i> kennen, dann wohl das hier. Kann man dar\u00fcber noch was spannendes erz\u00e4hlen? Nat\u00fcrlich kann man! Und das soll man auch. Denn dieses Experiment ist ja nicht umsonst so bekannt. Sondern weil es von immenser Bedeutung f\u00fcr die gesamte Naturwissenschaft ist!<\/p>\n<p>Alles f\u00e4ngt mit einer klassischen Frage an: Was ist Licht? Beziehungsweise: Besteht Licht aus Lichtteilchen oder ist Licht eine Lichtwelle? Der erste, der sich in einem modernen wissenschaftlichen Sinn mit den Eigenschaften des Lichts besch\u00e4ftigt hat, war Isaac Newton. Und Isaac Newton war der Meinung, dass Licht aus Teilchen besteht. Was dazu gef\u00fchrt hat, dass sehr viele andere Wissenschaftler nach ihm der gleichen Meinung waren. Denn immerhin hat Newton die moderne Naturwissenschaft quasi erst geschaffen und wenn so ein Gigant was sagt, dann h\u00f6rt man auch zu. Fast 150 Jahr nach Newton kam aber ein anderer Engl\u00e4nder und stellte Newtons Erkenntnis in Frage. Das war der Physiker Thomas Young der schon 1790 als er gerade mal 17 Jahre alt war, Newtons Werke \u00fcber Optik gelesen hatte. Darin erkl\u00e4rt Newton unter anderem, dass Licht unterschiedlicher Farbe unterschiedlich stark abgelenkt wird, wenn es zum Beispiel durch ein St\u00fcck Glas hindurch strahlt. Was stimmt, aber &#8211; wie Young feststellte &#8211; nicht unbedingt direkt dadurch erkl\u00e4rbar ist, dass Licht aus Lichtteilchen besteht. Lichtwellen k\u00f6nnten viele Eigenschaften des Lichts besser erkl\u00e4ren, meinte Young. Und machte sich daran, ein Experiment zu basteln um den Wellencharakter des Lichts nachzuweisen.<\/p>\n<p>Das war das erste &#8222;Doppelspalt-Experiment&#8220; und was viele (mich eingeschlossen bis zur Recherche zu diesem Artikel) nicht wissen ist die interessante Tatsache, dass das erste Doppelspalt-Experiment nur einen einzigen Spalt hatte. Beziehungsweise gar keinen Spalt. Es gab nur ein Loch und ein d\u00fcnnes St\u00fcck Papier. Das Loch war in einer Abdeckung vor einem Fenster. Dadurch fiel ein Lichtstrahl ins ansonsten dunkle Zimmer und mit dem d\u00fcnnen St\u00fcck Papier teilte Young diesen Strahl in zwei Strahlen. Diese beiden Lichtstrahlen wechselwirkten miteinander und das Resultat dieser &#8222;Interferenz&#8220; konnte Young in Form von hellen und dunklen Ringen an der gegen\u00fcberliegenden Zimmerwand beobachten. Was eigentlich nur der Fall sein kann, wenn Licht aus Lichtwellen besteht. Die Ergebnisse ver\u00f6ffentlichte Young 1801. Ein paar Jahre sp\u00e4ter demonstrierte er das Verhalten der Lichtwellen dann mit dem &#8222;echten&#8220; Doppelspalt-Experiment. Ein Lichstrahl wird auf eine Blende geleuchtet in der zwei schmale Schlitze sind. Best\u00fcnde das Licht aus Lichtteilchen, dann w\u00fcrden diese Teilchen nat\u00fcrlich nur durch die Spalten hindurch kommen und \u00fcberall sonst blockiert. Auf einem Schirm hinter den Spalten sollte man also nur zwei helle Striche sehen. Tut man aber nicht, man sieht ein Muster aus dunklen und hellen Streifen und zwar \u00fcberall auf dem Schirm und nicht nur dort, wo die Schlitze sind. Was man sich leicht erkl\u00e4ren kann, wenn Licht aus Lichtwellen besteht: Dann kriegt man zwei Lichtwellen die aus den beiden Schlitzen austreten und dann miteinander wechselwirken, so wie Wellen das halt tun. Dort wo Wellental auf Wellental (oder Wellenberg auf Wellenberg) trifft, verst\u00e4rken sich die Wellen; wenn Wellental auf Wellenberg trifft, l\u00f6schen sich die Wellen gegenseitig aus. So entstehen die hellen und dunklen Streifen (das &#8222;Interferenzmuster&#8220;). Licht ist eine Welle, Newton hat sich geirrt. Fall erledigt!<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" width=\"560\" height=\"315\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/A9tKncAdlHQ\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p>Nat\u00fcrlicht nicht, was ihr aber auch alle wisst weil man genau das im Schulunterricht erkl\u00e4rt und demonstriert bekommt. 1927 kamen die amerikanischen Physiker Clinton Davisson und Lester Germer. Und haben das Doppelspalt-Experiment mit Elektronen wiederholt. Also Dingern, die man bis dahin definitiv f\u00fcr Teilchen gehalten hat. Auch hier hat man \u00fcbrigens beim ersten Mal <i>keine<\/i> zwei Spalten verwendet. Auch nicht einen, sondern einen speziell geschliffenen Nickelkristall der Elektronen abgelenkt hat. Die Details spare ich mir jetzt aber auch hier hat sich gezeigt: Die Elektronen verhalten sich nicht wie Teilchen, sondern wie eine Welle.<\/p>\n<p>Das fr\u00fche 20. Jahrhundert war auch die Zeit in der die Quantenmechanik entwickelt wurde und mit der ist dann alles vollends seltsam geworden. Denn auch wenn man mit den Experimenten von Young und Davisson\/Germer denken k\u00f6nnte, Licht, Elektronen und der ganze Rest w\u00e4ren alles Wellen haben sp\u00e4tere Experimente gezeigt dass das nicht so ist. Man kann das Experiment auch so ver\u00e4ndern, dass die Resultate pl\u00f6tzlich genau so aussehen, wie sie aussehen sollten wenn Elektronen Teilchen w\u00e4ren. Man kann das Experiment aber auch so ab\u00e4ndern, dass es noch verwirrender wird. In dem man zum Beispiel die Elektronen einzeln hintereinander auf die zwei Spalten zufliegen l\u00e4sst. Jedes Elektron d\u00fcrfte dann ja nur durch genau einen Spalt durchgehen und wenn es hinter den Spalten registriert worden ist schickt man das n\u00e4chste los. Dann sollte man nix beobachten was wie eine Welle aussieht, sondern nur zwei spaltf\u00f6rmige Bereiche auf dem Beobachtungsschirm wo Elektronen auftreffen. Was man tats\u00e4chlich beobachtet ist aber genau das gleiche Interferenzmuster, das entsteht wenn Wellen miteinander wechselwirken. Es sieht so aus, als w\u00e4re das <i>einzelne<\/i> Elektron gleichzeitig durch beide Spalten gegangen und h\u00e4tte mit sich selbst interferiert. <\/p>\n<figure id=\"attachment_23277\" aria-describedby=\"caption-attachment-23277\" style=\"width: 2323px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bild-2-Doppelspalt.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bild-2-Doppelspalt.jpg\" alt=\"\" width=\"2323\" height=\"1358\" class=\"size-full wp-image-23277\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-23277\" class=\"wp-caption-text\">Die Verteilung des Elektrons beim Doppelspaltexperiment zeigt schon nach wenigen Tausend Durchf\u00fchrungen das Interferenzbild einer Welle. Typisch daf\u00fcr sind die Ausbildung von Minima und Maxima. Bild: Dr. Tonomura and Belsazar, https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Double-slit_experiment_results_Tanamura_four.jpg CC-BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n<p>Das Doppelspalt-Experiment zeigt uns h\u00f6chst wundervoll, wie wenig die Welt der Elementarteilchen mit dem zu tun hat, was wir denken \u00fcber die Welt zu wissen. Dass dort v\u00f6llig andere Gesetze herrschen als wir sie intuitiv verstehen k\u00f6nnen. Dass Ph\u00e4nomene wie Licht oder Elektronen <i>weder<\/i> Teilchen <i>noch<\/i> Wellen sind, sondern etwas ganz anderes (&#8222;Quantenfelder&#8220;) die mal so aussehen wie ein Teilchen und mal wie eine Welle, je nachdem wie man schaut.<\/p>\n<p>Das Doppelspalt-Experiment wurde unz\u00e4hlige Male wiederholt und variiert. Man kann damit <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2010\/05\/20\/beeinflusst-die-vergangenheit-die-zukunft-zeit-und-quantenmechanik\/?all=1\">komplett absurd scheinende Ph\u00e4nomene<\/a> demonstrieren. Man k\u00f6nnte ganze B\u00fccher \u00fcber das Doppelspalt-Experiment schreiben &#8211; was auch passiert ist. Wenn ihr wirklich die ganze Geschichte des Experiments lesen wollt, empfehle ich euch <a href=\"https:\/\/amzn.to\/3d80dur\">&#8222;Through Two Doors at Once&#8220;<\/a><a href=\"#amazoninfo\">*<\/a> von Anil Ananthaswamy. Und wenn ihr noch spannende Fakten, Anekdoten oder Geschichten zum Doppelspalt-Experiment kennt: Immer her damit!<\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\"><a name=\"amazoninfo\">*Affiliate-Links<\/a><\/span> \t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/9464c117789f451e8a130f7a6983b26e\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dieser Artikel ist Teil einer Serie \u00fcber naturwissenschaftliche Experimente. Entsprechende Artikel werden hier im Blog bis Ende Juli erscheinen. 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