Messungen in der Quantenphysik

Zusammenfassung

John von Neumann (1903–1957) schlug im Jahre 1932 folgende Erklärung des quantenphysikalischen Messvorgangs vor: Bei einer Messung verschränken sich zunächst Quantenobjekt und Messgerät. Aus der gemeinsamen Wellenfunktion lassen sich dann nach der bornschen Regel Wahrscheinlichkeitswerte für alle denkbaren Messergebnisse bestimmen. Beim sog. „Kollaps“ der Wellenfunktion geht die Überlagerung (Superposition) der verschiedenen Messwerte augenblicklich (instantan) und akausal in einen einzigen, klar definierten makroskopischen Zustand über – das abgelesene Messergebnis. Die Superposition ist damit aufgehoben. Auf ein Gedankenexperiment von Erwin Schrödinger bezogen würde beim Kollaps der überlagerte Systemzustand spontan in genau einen der beiden Zustände „Kern zerfallen und Katze tot“ bzw. „Kern intakt und Katze lebendig“ übergehen. Diese Erklärung findet sich weit verbreitet in der Literatur. Sie entwickelt einerseits Ideen von Heisenberg und Bohr und damit insbesondere die Kopenhagener Deutung weiter. Andererseits löst sie das Problem jedoch nicht, wie genau aus einer Superposition ein definierter Messwert wird, denn der instantane und akausale Kollaps ist letztlich unphysikalisch.