02/23/2012 07:19

Klassisches Weltbild der Wissenschaft gerät ins Wanken

Category: Wissen

Die Welle-Teilchen-Doppelnatur des Lichts. Bild: Meeblax bei Flickr (CC: Att-NC-SA)

Erstmals makroskopische Quanteneffekte mit bloßem Auge beobachtbar!

Generationen von Physikern haben es während ihres Studiums so gelernt: Die bizarren Gesetze der Quantenphysik, etwa der Dualismus von Materie und Schwingung, der Tunneleffekt, die Möglichkeit außerraumzeitlicher Kommunikation durch Quantenverschränkung – all dies existiert nur auf der mikroskopischen Ebene der Atome und subatomaren Teilchen. Die makroskopische Welt hingegen verhält sich „klassisch“, folgt also den altbekannten Gesetzen der Newtonschen Mechanik, der Maxwellschen Elektrodynamik etc. Seit langem bereits hatten avantgardistische Wissenschaftler vermutet, dass diese Trennung zwischen Makro- und Mikrokosmos künstlich ist, dass also Quanteneffekte unter bestimmten Bedingungen doch in unsere makroskopische Welt durchschlagen können. Dies könnte z. B. eine ganze Reihe paranormaler Phänomene erklären, wie sie immer wieder beobachtet, von der Wissenschaft jedoch als „im Widerspruch zu den Naturgesetzen“ meist bestritten werden.

Das hat sich nunmehr geändert. Einem Wissenschaftlerteam der Universität Cambridge unter der Leitung von Professor Jeremy Baumberg ist es gelungen, einen Halbleiterchip zu konstruieren, der Quanteneffekte für das bloße Auge sichtbar machen kann. Der Chip versetzt Elektronen in einen Quantenzustand, in dem sie Licht emittieren, das tatsächlich ohne Mikroskop oder andere Spezialapparaturen gesehen werden kann. Durch Bestrahlung mit einem geeigneten Laserstrahl bilden die Elektronen eine Quanten-Superflüssigkeit, die supraleitend ist. Supraleitung trat bislang nur bei extrem niedrigen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt auf. Das in Cambridge entwickelte Verfahren könnte schon bald Supraleiter verfügbar machen, die bei Zimmertemperatur arbeiten. Mit ihrer Hilfe könnten ultraempfindliche Messgeräte und Detektoren gebaut werden, etwa Gyroskope zur extrem genauen Messung von Erdmagnetfeld und Gravitation.

Dr. Gab Christmann, ein Mitarbeiter von Prof. Baumberg, sagt: „Diese Polaritonen bevorzugen es in überwältigender Weise, im Gleichschritt zu marschieren, wobei sie sich quantenmechanisch miteinander verschränken.“

Die so entstehende Quantenflüssigkeit hat bizarre Eigenschaften, so z. B., dass sie sich selbst abstößt. Sie kann daher nur in begrenzter Menge existieren und bildet dann Wirbelstrukturen. Indem die Wissenschaftler die Entfernung zwischen den Laserstrahlen variierten, konnten die Wissenschaftler die Bewegungen der Quantenflüssigkeit steuern. Die erstmalige Beobachtung makroskopischer Quanteneffekte kann nicht nur für die Präzisions-Messtechnik von großer Bedeutung sein. Viel entscheidender ist der Einfluss dieser Entdeckung auf unser Weltbild. Von nun an ist es klar, dass bizarre Quanteneffekte auf der beobachtbaren Skalenebene unserer Alltagserfahrung möglich sind. Damit kann auch die prinzipielle Möglichkeit paranormaler Phänomene von der Naturwissenschaft im Grunde nicht mehr abgestritten werden.

Quelle: Matrix3000 Band 68