Ein kürzlich von Holger Hofmann und Kollegen an der Universität Hiroshima durchgeführtes Physikexperiment hat eine Debatte innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft entfacht, indem es darauf hindeutet, dass die weithin akzeptierte Idee eines Multiversums möglicherweise grundlegend fehlerhaft ist. Die in diesem Jahr veröffentlichte Forschungsarbeit legt nahe, dass ein einzelnes Photon an zwei Orten gleichzeitig gemessen werden kann, was direkt der Kernprämisse der Viele-Welten-Interpretation der Quantenmechanik widerspricht.
Das Doppelspaltexperiment und seine Auswirkungen
Das Experiment baut auf dem klassischen Doppelspaltexperiment auf, das erstmals 1801 durchgeführt wurde und zeigte, dass Licht, das durch zwei Spalte fällt, ein Interferenzmuster erzeugt, selbst wenn es jeweils nur ein Photon durchdringt. Diese Beobachtung wurde traditionell als Beweis dafür interpretiert, dass sich einzelne Photonen wie Wellen verhalten und in mehreren möglichen Zuständen gleichzeitig existieren – ein Konzept, das als Superposition bekannt ist.
Die vom Team modifizierte Version des Experiments behauptet jedoch, ein Photon zu zeigen, das sich nachweislich durch beide Schlitze bewegt, was impliziert, dass die Wellenfunktion nicht nur eine mathematische Beschreibung, sondern eine Widerspiegelung des tatsächlichen physikalischen Verhaltens ist. Wenn dies zutrifft, würde dies bedeuten, dass die Multiversum-Interpretation – bei der jedes mögliche Ergebnis eines Quantenereignisses ein separates Universum hervorbringt – unnötig ist.
Skepsis und Ablehnung aus der Physik-Community
Die Ergebnisse stießen auf erhebliche Skepsis. Viele Physiker argumentieren, dass statistische Messungen zwar nützlich sind, die Eigenschaften einzelner Teilchen jedoch nicht definitiv bestimmen können. Andrew Jordan von der Chapman University hat beispielsweise erklärt, dass es unzuverlässig sei, aus solchen Messungen Rückschlüsse auf ein einzelnes Photon zu ziehen.
Hofmann erkennt den Widerstand an und erklärt, dass der Ansatz und die experimentellen Techniken seines Teams neu seien und tief verwurzelte Annahmen auf diesem Gebiet in Frage stellten. „Wir treten mehreren Menschen auf die Füße“, gibt er zu, denn die meisten Interpretationen der Quantenmechanik gehen davon aus, dass die gemessenen Werte direkt die Realität widerspiegeln.
Der Kernstreit: Realität vs. mathematische Interpretation
Das zentrale Argument dreht sich um die Natur der Wellenfunktion. Wenn es sich lediglich um ein mathematisches Werkzeug handelt, wird die Multiversum-Interpretation überflüssig. Stattdessen legt das Experiment nahe, dass die einzige Realität das ist, was direkt gemessen werden kann, und weist die Idee zurück, dass hypothetische Messergebnisse das Universum definieren.
Hofmann und sein Team hatten Schwierigkeiten, ihre Arbeit in Mainstream-Zeitschriften zu veröffentlichen, wurden jedoch eingeladen, ihre Arbeit bei verschiedenen Forschungsgruppen vorzustellen. „Die Denkweise muss geändert werden, und das braucht viel Zeit“, sagt Hofmann und unterstreicht die Schwierigkeit, den etablierten wissenschaftlichen Konsens umzustoßen.
Die Ergebnisse würden, wenn sie bestätigt würden, die Physiker dazu zwingen, grundlegende Annahmen über die Natur der Realität neu zu bewerten, was möglicherweise jahrzehntelange Multiversum-basierte Theorien zum Scheitern bringen würde.
Während die Debatte weitergeht, unterstreicht dieses Experiment den anhaltenden Kampf, die Quantenmechanik mit unserem Verständnis des Universums in Einklang zu bringen. Die Behauptung, dass die Wellenfunktion nicht real ist und dass nur messbare Phänomene Realität darstellen, stellt die Grundlagen der modernen Physik in Frage und könnte zu einem Paradigmenwechsel in der Art und Weise führen, wie wir den Kosmos wahrnehmen.
