Die große Debatte

Bohr antwortete, dass auch der erste Schirm ein Gegenstand ist, für den die Unschärferelation gilt. Um am Rückstoß den Weg abzulesen, muss man seinen Impuls sehr genau kennen. Dann ist sein Ort unscharf – und zwar ungefähr um den Abstand zweier Streifen. Die hellen und dunklen Streifen vieler Elektronen fallen dann übereinander, und das Muster wird gleichmäßig grau. Weg oder Streifen: Beides zugleich gibt es nicht.

Eine historische Fußnote: Wir kennen diesen Wortwechsel vor allem aus Bohrs Bericht von 1949, den er aus der Erinnerung schrieb. Im gedruckten Protokoll der Konferenz von 1927 steht Einsteins Einwand in anderer Form – ein einzelner Spalt und ein halbkugelförmiger Schirm. Dort fragte er, wie es kommt, dass das Teilchen nur an einer Stelle ankommt, obwohl sich seine Welle über den ganzen Schirm ausbreitet: eine frühe Form seiner Sorge um Fernwirkungen.

Léon Rosenfeld, der dabei war, berichtete später, der Einwand sei für Bohr ein echter Schock gewesen; er sei den ganzen Abend sehr aufgewühlt gewesen und habe die Antwort erst am nächsten Morgen gefunden. Sie steckt in der Waage. Um das Gewicht genau abzulesen, muss man die Lage des Kastens an einer Skala genau kennen. Je genauer die Lage, desto unschärfer sein Impuls – und damit, wie genau sich das Gewicht in der verfügbaren Zeit bestimmen lässt. Und weil der Kasten im Schwerefeld der Erde hängt, gilt etwas, das Einstein selbst aus seinem Äquivalenzprinzip abgeleitet hatte (1907/1911): Uhren in verschiedener Höhe gehen verschieden schnell. Eine Unsicherheit in der Höhe des Kastens wird so zu einer Unsicherheit in der Anzeige seiner Uhr. Beides zusammen ergibt genau die Energie-Zeit-Unschärfe.

Nach 1930 griff Einstein die innere Widerspruchsfreiheit der Quantenmechanik nicht mehr an. Seine neue Frage lautete: Ist sie vollständig?

Bohr antwortete noch im selben Jahr, in derselben Zeitschrift und unter demselben Titel. Er bestritt die Worte „ohne in irgendeiner Weise zu stören“. Mechanisch werde das zweite Teilchen zwar nicht gestört, argumentierte er, aber die Wahl der Messung am ersten bestimme, welche Arten von Vorhersagen über das zweite überhaupt möglich sind. Ort und Impuls verlangen einander ausschließende Messanordnungen; man kann nicht beide Werte als einfach vorhandene Wirklichkeit behandeln. Viele Physiker fanden Bohrs Antwort schwer verständlich, und die beiden überzeugten einander nie. Fast dreißig Jahre lang schien die Frage eine der Philosophie zu sein – bis John Bell eine Messung daraus machte.

1982 maß Aspects Gruppe in Orsay S = 2,697 ± 0,015; die Quantenmechanik hatte für diesen Aufbau 2,70 ± 0,05 vorhergesagt. Spätere Versuche schlossen nacheinander die Schlupflöcher, die Skeptiker noch sahen. 2015 gelangen in Delft, in Wien und am NIST in Boulder Tests, die alle wichtigen zugleich schlossen. 2022 erhielten Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger den Nobelpreis für Physik „für Experimente mit verschränkten Photonen, den Nachweis der Verletzung der Bellschen Ungleichungen und Pionierarbeit in der Quanteninformationswissenschaft“ (Übersetzung der englischen Begründung).