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Heidelberger Akademie der Wissenschaften [Hrsg.]
Jahrbuch ... / Heidelberger Akademie der Wissenschaften: Jahrbuch 2023 — 2023(2024)

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II. Wissenschaftliche Vorträge

Bohr verallgemeinerte das für die Quantenwelt typische Phänomen des
Einflusses der Messung des Ortes eines Teilchens auf die seines Impulses zum
Komplementaritätsprinzip, und verdeutlichte es in dem Ausstellungsobjekt der
Universität Kopenhagen für die Weltausstellung 1939 in New York. Die Abbil-
dung 3 zeigt einen Nachbau durch Studenten im Institut für Quantenphysik an
der Universität Ulm, der durch eine Zeichnung in dem Buch „At Home in the
Universe" von John Archibald Wheeler motiviert wurde.
Eine Schublade, die in zwei Kammern geteilt ist und je einen Würfel enthält,
kann sowohl nach vorne als auch nach hinten herausgezogen werden (mittleres
Bild). Jedoch ist immer nur eine Kammer und somit immer nur ein Würfel beob-
achtbar. Das Ziel ist es, simultan die Zahlen auf den Stirnseiten der beiden Würfel
zu bestimmen, die den komplementären Variablen Ort (rechtes Bild: Englisch:
position) und Impuls (linkes Bild: Englisch: momentum) entsprechen.
Im ersten Moment erscheint die Aufgabe nicht kompliziert, da man nur die
Schublade erst nach vorne und dann nach hinten herausziehen, und die Zahlen
notieren muss. Jedoch gibt es einen teuflischen Mechanismus, der beim Durch-
ziehen mit einem Hammer auf den Boden der Schublade schlägt und die Würfel
umwirft. Damit ist die Information, die man gerade gewonnen hat, wertlos ge-
worden.


Abb. 3: Mechanisches Modell für das Prinzip der Komplementarität: Nachbau des Ausstellungsstückes der
Universität Kopenhagen bei der Weltausstellung 1939 in New York. Die Zahlen auf den Stirnseiten der beiden
Würfel in den beiden Kammern der Schublade entsprechen zwei komplementären Großen wie z. B. Ort und
Impuls.

Erst die Messung bestimmt Quanteneigenschaften
Es scheint, als ob die Schublade mit den zwei Würfeln ein anschauliches Modell
des Komplementaritätsprinzips darstellt. Jedoch hat Wheeler mit seinem Gedan-
kenexperiment zum Nachwahlverfahren (Englisch: delayed choice) gezeigt, dass

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