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Der Versuch einer klassischen Teilchenerklärung des Doppelspaltversuches


Um den Doppelspaltversuch klassisch zu erklären, ist es auch notwendig die herkömmliche Deutung des Doppelspaltversuches zu kennen.

Für mich ist dieses Experiment am Besten von John Gribbin (1) geschildert worden. Eine visuelle Darstellung findet man auf der Internetseite (4) der Universität München, in der man den Doppelspaltversuch in all seinen Facetten nachstellen kann.

Um was geht es.

Eine Quelle sendet Teilchen aus. Diese passieren einmal einen Schirm mit einem Spalt (Bild 1), das andere Mal mit zwei Spalten (Bild 3). Die Teilchen treffen bei den Bildern 1+3 nacheinander auf einen Bildschirm. Aufgrund der Logik sollte Bild 2 bei der Öffnung des 2. Spaltes entstehen, was die Teilchen jedoch nicht tun, sondern es zeigt sich Bild 3.

Bild 1
Bild 2
Bild 3
 


Die Graustufung zeigt die gleichmäßige Verteilung der Teilchen die "nacheinander" auf den Schirm treffen bzw. sollten. Bei einer genaueren Betrachtung nimmt die Intensität jedoch von der Mitte zum Rand hin der Graustufung ab. Dies soll jedoch auch nur eine grobe Darstellung sein. Wer dieses Experiment im Detail und in all seinen Facetten nachvollziehen will, sei nochmals auf die Homepage der Universität München verwiesen.

Zu erwarten beim Teilchendurchgang durch beide Spalte wäre das Bild 2. Nämlich eine Verdoppelung des ersten Bildes. 1 Spalt ein Bild, 2 Spalte 2 Bilder. Die Bilder bestehen aus Teilchen (Ereignissen) die nacheinander ihren Ort finden.

Eigentümlicherweise ist dies jedoch nicht der Fall, denn wir sehen Bild 3.
Je nach Abhängigkeit der verwendeten Teilchen, der Breite der Spalte, der Energie und des Spaltabstandes, sieht man engere oder weitere senkrechte Abbilder die sich mit der Zeit einstellen.

Das Ergebnis dieses Experimentes, welches erstmals von Thomas Young in die Physik eingeführt wurde, zeigt den Teilchen- Wellendualismus auf, wie wir Ihn noch heute kennen. Bild 1 wird als Teilchenergebnis interpretiert und Bild 3 als Wellenergebnis.

Ich möchte Richard Feynman (in 1) zitieren, der diesem Doppelspaltversuch eine, wenn nicht die bedeutende Rolle innerhalb der Quantenmechanik zuweist.

Bisher ist es innerhalb der Physik nicht gelungen diesen Versuch auf eine klassische Weise zu erklären. Meine Arbeit über den Urton (2) und damit verbunden über den Anfang und den Urknall, fußen ebenfalls auf ETWAS. Es ist keine Versuchsanordnung sondern eine Formel, die es gestattet, unser Universum in wenigen Merkmalen zahlenmäßig und damit imaginativbildlich abzugleichen und den Urknall anhand weniger Zahlen abzubilden.

Die Formel lautet V * a = m * l * y

V = Volumen
a = Beschleunigung
m = Masse
l = Länge oder v*t
y = Gravitationskonstante

Mancher wird sich wundern, warum ich die Formel in dieser Form angeschrieben habe.

Der Grund ist, dass ich davon überzeugt bin, dass es kein absolutes Volumen, oder keine absolute Masse gibt. Dies geht zumindest aus meinen Ergebnissen vor dem Urknall so für mich hervor. Das Urteilchen welches sich in dieser Formel ergibt, hat eine Dichte von 10^216 kg/m³, in einem dreidimensionalen Raum mit 10^-723 m³. Dies ist eine ungeheuere Dichte und liegt um ein mehrfaches über der Planckdichte. Dagegen ist die Dichte eines Würfel aus Eisen weit, weit weniger als eine Entenfeder. Trotzdem besteht dieses Urteilchen nicht aus purer aus reiner Masse, sondern aus einem Verhältnis von Masse und Volumen. Die Größenordnungen entsprechen den stärksten homöopathischen Dosen ca. 10^-1000 die aber nachweislich auf den Mensch wirken und mit einer Beschleunigung in Verbindung zu bringen sind.

Die Formel führt deshalb für mich zu einem vierdimensionalen Raum, der sich beschleunigt oder anzieht.

Was ist ein vierdimensionaler Raum? Keine Raum-Zeit. Die einfachste Interpretation ist die anhand von Zahlen. Jedoch ist dies unpraktisch weil wir nicht wissen, ob die angegebene Zahl eine Dimension, zwei Dimensionen etc. gerade darstellen. z.B. 2 ^1; 2 ^2; 2 ^3; 2 ^4. Die vierte Dimension von 2 wäre 16. Allerdings wäre die zweite Dimension von 4 ebenfalls 16. Danach wäre unklar wo man sich gerade befindet. In einer zweiten oder einer vierten Dimension.

Wir gehen deshalb von der bekannten dritten Dimension aus, die man sich am Besten im Würfel vorstellen kann. Blickt man von Oben, von der Seite, oder von Unten auf einen Würfel sieht man ein Quadrat.

 
Bild 4
 

Dieses Quadrat repräsentiert jetzt unsere dritte Dimension in einer zweidimensionalen Darstellung, ähnlich in den Darstellungen der Raumzeit, in der die Zeit die vierte Dimension darstellt.
Im nachfolgenden Bild ist die vierte Dimension außerhalb der dritten Dimension zu sehen.

 

Bild 5

 


Die Kantenlänge des Würfel beträgt x. Das x und die Abbildung stehen im Bild 5 als Länge und nicht als Fläche. Damit ist die dritte Dimension x³. Die vierte Dimension beträgt x4 , nämlich x³ * x. Dies wäre die äußere Darstellung der vierten Dimension.

Die Darstellung der vierten Dimension nach Innen wäre ein Quadrat mit innerer Verlängerung von x und damit einer Verdichtung der dritten Dimension.

 

Bild 6


Um diese Aussage nochmals zu verdeutlichen, muss man sich das Quadrat als Würfel denken, und die gezeigte Linie als ebenso großes Quadrat, das nun im Ursprungsquadrat Platz (Raum) findet. Entspricht nun der einmalig verdichtete Würfel, also der teilweisen vierten Dimension, physikalisch gesehen dem Ursprungswürfel? Mathematisch gesehen ist die Sache klar. Physikalisch wäre Sie klar, wenn man davon ausgehen würde, dass es ein 100 prozentiges Vakuum geben würde. Und da habe nicht nur ich meine Zweifel.

Für die klassische Interpration des Doppelspaltversuches ist dies wichtig!

Beim Doppelspaltversuch und bei der klassischen Interpretation ist es wichtig, was sich auch in der Versuchsanordnung zwischen Bild 1 und Bild 3 ändert.

Ich lasse deshalb bei der Betrachtung des Doppelspaltversuches weg, dass es eine Beobachtung gibt, die eventuell das Geschehen beeinflussen könnte. Die verschiedenen Teilchen, ob Proton, Neutron, Elektron etc., lasse ich ebenfalls vorerst weg. Die verschiedenen Spaltenbreiten und die verschiedenen Abstände der Spalte.

Mich hat deshalb nur interessiert was sich ändert bei einem Beobachter, bei einer Teilchensorte, bei einer Spaltenbreite und bei einem Spaltenabstand, damit es zu den vorgenannten Beobachtungen von Bild 1 und Bild 3 kommt, aus denen man bisher den Schluss gezogen hat, dass es eine Welle und ein Teilchen geben muss. Die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses das nach der Formel, nicht das Quadrat einer Zahl (Wellenfunktion Schrödinger)ist, sondern die Ablenkung eines Teilchens durch die Kraft eines beschleunigten Volumens in der Gestalt von Kugeloberflächen mit verschiedenen Radien und entsprechenden unterschiedlichen Zeitfolgen. John Gribbin (1) verwendet hierfür den Satz: "Die Quantenmechanik zeigt uns, dass die Genauigkeit der Raum-Zeit-Koordinaten mit einer Unbestimmtheit des Impulses und damit der Kausalität bezahlt werden muß."

Die besagte Änderung in der Experimentanordnung die sich ergibt, ist einerseits ein zusätzlicher Raum. Nämlich der, der durch das wegnehmen der Blende vor dem zweiten Spalt entsteht und durch das Postulat, dass es kein Vakuum gibt. Ein nach innen gerichteter vierdimensionaler Raum hat bei einer gleichmäßigen Verteilung, ähnlich einer gleichmäßigen Verteilung der Masse im Universum, ein Raumgitter mit einem Abstand von 10^-9 m. Dieses Gitter ist auf der Erde oder auf der Sonne (zusammengezogene Masse) natürlich enger, im All dagegen weiter. Dieses Gitter ist rein mathematisch bzw. geometrisch. Allerdings muß es einen Einfluss auf den Raum haben, der mit der Dichte desselben zusammenhängt.

Vergegenwärtigen wir uns nochmals die Formel V*a = m*y*l,
dann erhalten wir eine Kraft V*a²/y*l = F

Wenn nun die Blende nur ein Spalt geöffnet hat, dann fliegt das Teilchen durch diesen Spalt mit einem gewissen Abstand zum linken bzw. zum rechten Rand. Die genaue Mitte (Pi) des Spaltes wird durch das Teilchen (Kugel, Elipsoid) nicht getroffen. Die Genauigkeit, dass die Teilchen auf dem Schirm nur einen Punkt abbilden, also , dass Sie immer denselben Ort finden ist nicht vorhanden. Durch das Durchfliegen des Teilchens durch den Spalt ist eine gewisse Streubreite gegeben, die dem Bild 1 entspricht.

Die klassische Darstellung der Doppelspaltversuchsanordnung in Bild 7 für einen Spalt.

 
Bild 7
 


Da nun Bild 2, bei zwei geöffneten Spalten eben nicht eintritt, sondern Bild 3 ergibt sich folgende Erklärung bzw. Deutung.

Das Teilchen fliegt durch den Raum vor der Blende und baut mit seiner Masse eine Raumwelle vor sich auf. Fliegt das Teilchen durch einen Spalt erfährt es eine gewisse Streuwirkung und zeigt Bild 1.

Sind aber zwei Spalte geöffnet, dann tritt das Teilchen durch den einen Spalt und gleichzeitig bzw. fast gleichzeitig treten die Raumwellen die durch das Teilchen produziert wurden (ähnlich einem Kometenschweif), durch den zweiten Spalt. Mit dem Durchtreten der Raumwellen durch den zweiten Spalt üben Sie eine Kraft auf das Teilchen aus. Die Kraft aber auch der Kugelabschnitt differieren minimal, so dass der Radius der Kugelwellen verschiedene Werte annimmt und die Ablenkung des Teilchens verschieden ist. Warum jedoch die Streifen, also eine Ordnung sichtbar wird hängt sicherlich mit der Zahl Pi und den minimalen Änderungen des zugehörigen Radius der Raumwelle die durch den jeweiligen zweiten Spalt tritt, zusammen.

Zur Verdeutlichung nachfolgende Skizze (Bild 8) zum Doppelspaltversuch anhand einer möglichen klassischen Erklärung, bei zwei geöffneten Spalten.

 
Bild 8
 
Die schwarzen Rechtecke in Bild 8 verdeutlichen die Teilchen die sich nacheinander auf dem Schirm ihren Ort finden. Ursache hierfür ist eine Kugelwelle die jeweils durch den zweiten Spalt tritt und das Teilchen geringfügig ablenkt. Warum jedoch die Ordnung der Streifen entsteht, ist genauso noch merkwürdig wie, die Obertonreihe in der Musik, die Spektren in der Chemie und das Ordnungsbewußtsein im Mensch, das bei Einem mehr, beim Anderen weniger ausgeprägt ist (3).

(1) John Gribbin Auf der Suche nach Schrödingers Katze
(2) Thomas Hettich Der Urton vor dem Urknall
(3) www.Thomas-Hettich.de
(4) www.physik.uni-muenchen.de/didaktik/computer/Doppelspalt/Doppelspalt.htm
(5) Für mögliche Hinweise und Anregungen kontakt@thomas-hettich.de
   
 

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