Komplementaritätsprinzip


Komplementaritätsprinzip

Das Komplementaritätsprinzip, das zuerst von Niels Bohr im Jahre 1927 formuliert wurde, besagt, dass eine gleichzeitige Bestimmung von Wellen- und Teilchencharakter nicht möglich ist. Es ist Bestandteil der Quantenmechanik und entstand zur selben Zeit wie die heisenbergsche Unschärferelation in Diskussionen zwischen Bohr und Heisenberg. Wellen- und Teilcheneigenschaften können durch verschiedene komplementäre Variablen beschrieben werden.

Definitionen

Definition durch Bohr

"Wellen- und Teilchenbild sind komplementär. Beweist eine Messung den Wellencharakter von Strahlung oder Materie, dann ist es unmöglich in derselben Messung den Teilchencharakter nachzuweisen. Das Experiment bestimmt, welches Bild zu benutzen ist."

Aktuellere Definition (Englert, Scully, Walther)

"Jedes quantenphysikalische Objekt hat stets sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften. Sie lassen sich aber nie gleichzeitig beobachten - selbst dann nicht, wenn es gelingt, Werner Heisenbergs Unschärferelation zu umgehen."

Unterschiede zwischen den Definitionen

Zu unterscheiden ist, dass nach der klassischen Bohrschen Definition innerhalb eines Experimentes die Messung von Wellen- und Teilchencharakter nicht möglich ist. Dies wurde jedoch in moderneren Experimenten erreicht, z. B. von einer Forschungsgruppe um Anton Zeilinger[1], der es gelang innerhalb eines Experimentes zwischen Wellen- und Teilcheneigenschaft eines Photonenpaares zu "wechseln".

Siehe auch

Einzelnachweise

  1.  Thomas J. Herzog, Paul G. Kwiat, Harald Weinfurter und Anton Zeilinger: Complementarity and the Quantum Eraser. In: Phys. Rev. Lett.. 75, 1995, S. 3034–3037, doi:10.1103/PhysRevLett.75.3034 (Abstract).