alpha-Centauri - Was ist Dekohärenz?

Die Welt, wie wir sie kennen, ist im physikalischen Sinne ein klassisches System: Alle Dinge besitzen Ort und Zeit. Liegt etwa ein Stift auf einem Tisch, können wir sagen, wo genau er liegt. Wir können ihn anfassen. Wir wissen, wie es sich anfühlt, mit ihm zu schreiben. Auch können wir messen, mit welcher Geschwindigkeit er sich bewegt, wenn wir ihn fallen lassen. Das ist alles selbstverständlich.

Der Stift wird aber nur zu einem sichtbaren, fassbaren Gegenstand, weil jedes Teilchen seiner Materie mit der Umgebung wechselwirkt. Teilchen müssen sich mit anderen zusammenlagern, damit er als feste Substanz in unserer Hand liegt. Licht muss sich an seiner Oberfläche brechen, damit wir ihn sehen.

Anders ist es in der Quantenmechanik. Deren Welt ist eine schwankende: Teilchen oder Welle, Ort oder Geschwindigkeit – das kann man nicht so genau sagen. Allein, kalt und isoliert, das sind die entscheidenden Faktoren. Anders gesagt: Quantenmechanische Eigenschaften sind rein, wenn man ein System hat, das nicht mit der Umgebung wechselwirkt.   

Aber so ist die Welt nicht. Wie also raufen sich Teilchen zu größeren Systemen zusammen? Die Dekohärenz beschreibt den Übergang der quantenmechanischen Welt der Ungenauigkeiten in ein klassisches System mit Ort und Zeit. Denn erst in der Wechselwirkung mit der Umwelt wird etwas. Dieser Prozess ist dafür verantwortlich, dass wir existieren, dass wir einander sehen können, dass wir altern.

Harald Lesch von der Universitätssternwarte München erklärt das abstrakte Phänomen im Video. Was passiert bei der Dekohärenz? Wie können wir wissen, dass es sie gibt, obwohl unser Verstand sie kaum fassen kann? Und was hat all das mit Schrödingers Katze zu tun?

ZEIT ONLINE zeigt in Kooperation mit ARD-alpha Folgen von Leschs Sendung alpha-Centauri, die den Phänomenen des Weltalls auf den Grund gehen.