By Claus Kiefer

Originaltext und ausführlicher historischer Kommentar von Claus Kiefer

Die Arbeit von Einstein, Podolsky und Rosen (EPR) aus dem Jahr 1935 gehört zu den Klassikern der modernen Physik. In ihr wird zum ersten Mal die zentrale Eigenschaft der Quantentheorie thematisiert: die Verschränkung. Im allgemeinen sind Systeme in der Natur miteinander verschränkt, das heißt, sie besitzen nur einen gemeinsamen, nicht aufteilbaren, Zustand. Diese Tatsache ist für alle Merkwürdigkeiten verantwortlich, die gemeinhin mit der Quantentheorie in Verbindung gebracht werden, wozu die Gedankenexperimente mit Schrödingers Katze und Wigners Freund zählen. Die Verschränkung quantenmechanischer Systeme spielt eine zentrale Rolle bei Experimenten mit Atomen und Photonen (Nobelpreis 2012 für Haroche und Wineland) und der geplanten Konstruktion von Quantencomputern. Das Buch bringt die Originalarbeit von EPR in deutscher Übersetzung und einen ausführlichen Kommentarteil, der sowohl den historischen Kontext der Arbeit beleuchtet als auch auf alle Aspekte der Verschränkung eingeht. Es widmet sich insbesondere der Interpretation der Quantentheorie und deren Konsequenzen für ein grundlegendes Verständnis der Natur.

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Read or Download Albert Einstein, Boris Podolsky, Nathan Rosen: Kann die quantenmechanische Beschreibung der physikalischen Realität als vollständig betrachtet werden? PDF

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Indem wir dann mit der Annahme begannen, daß die Wellenfunktion eine vollständige Beschreibung der physikalischen Realität liefert, gelangten wir zu dem Schluß, daß zwei physikalischen Größen mit nicht-kommutierenden Operatoren zugleich Realität zukommen kann. Auf diese Weise führt die Negation von (1) auf die Negation der einzigen anderen Alternative (2). Wir werden so gezwungen zu schließen, daß die durch die Wellenfunktionen vermittelte quantenmechanische Beschreibung der physikalischen Realität nicht vollständig ist.

Das Ergebnis war der bereits in der Vorgeschichte erwähnte Artikel „Knowledge of Past and Future in Quantum Mechanics“ (Einstein et al. 1931). In dieser Arbeit zeigen die Autoren, daß das vergangene Verhalten eines Teilchens nicht genauer beschrieben werden kann als das zukünftige, im Gegensatz zu gegenteiligen Behauptungen in der Literatur. Angesichts der Zeitumkehrinvarianz der Schrödinger-Gleichung ist dies nicht weiter erstaunlich. Für unser Thema ist diese Arbeit allerdings aus einem anderen Grund von Interesse.

In der EPR-Arbeit geht es ausschließlich um die Frage der Vollständigkeit, die ja bereits im Titel der Arbeit anklingt. Was soll Vollständigkeit hier bedeuten? Quantenmechanische Zustände werden durch Wellenfunktionen (allgemeiner: Vektoren im Hilbert-Raum) beschrieben. Wenn diese Beschreibung vollständig ist, es also zum Beispiel keine zusätzlichen („verborgenen“) Variablen gibt, die es etwa gestatteten, den Ort und Impuls eines Teilchens gleichzeitig anzugeben, so soll die Theorie vollständig heißen.

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