VP 07

Wir entdecken die Ursache der Nichtlokalität: die Dynamik der Raumzeit
Vortragende/r: Dr. Hans-Otto Carmesin
Institution:Studienseminar Stade und Gymnasium Athenaeum
Datum:13. November 2023
Zeit:15:00 - 15:45 Uhr
Raum:PH
Plätze:noch 28 Plätze frei

Wie funktioniert eigentlich Quantenkryptographie? Die Schüler*innen spielen es am Modelversuch mit einem Mach-Zehnder-Interferometer durch (Carmesin u. a. 2020). Dabei wird eine überlichtschnelle Fernwirkung genutzt, die Einstein spukhaft nannte und die als EPR-Paradoxon bekannt ist. Deren Nachweis wurde 2022 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Wie kann die Natur überlichtschnell wirken?
Die Schüler*innen haben bereits die Dynamik der Raumzeit entdeckt, z. B. am Fallturm (Burisch u. a. 2022) und mit dieser das Propagieren der Raumzeit analysiert. Dabei entdecken sie eine Verallgemeinerung der Schrödinger-Gleichung: Quantenobjekte und Wellenpakete stellen Lösungen der Schrödinger-Gleichung dar und propagieren nicht schneller als Licht. Aber der Wechsel von einer Lösung zur anderen erfolgt über ein transientes Phänomen durch harmonische Wellen, das überlichtschnell wirkt.
So entdecken die Schüler*innen eigenständig, mit minimalen Lernhilfen, ein erstaunliches Ergebnis der Quantengravitation: Die Dynamik der Raumzeit kann die Nichtlokalität bei Quanten verursachen und so das EPR-Paradoxon lösen (Carmesin 2023). Ich berichte über Erfahrungen aus dem Unterricht in Physikkursen und einer Arbeitsgemeinschaft für Jugend forscht.

Lesetipps: Carmesin, H.-O. u. a. (2020): Universum Physik Qualifikationsphase Niedersachsen, Berlin: Cornelsen Verlag. Burisch, C. u. a. (2022): Universum Physik Sekundarstufe II Gesamtband Qualifikationsphase, Berlin: Cornelsen Verlag. Carmesin, H.-O. (2023): Geometrical and Exact Unification of Spacetime, Gravity and Quanta, Berlin: Verlag Dr. Köster.