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Entropie.  


De Broglie Wellen



Der Welle-Teilchen-Dualismus der Photonen stand nicht nur Pate bei der Quantentheorie, sondern auch bei den De Broglie Wellen - bzw. bei den Materiewellen. Man sagte sich, wenn schon das Photon nicht nur Teilchen sondern auch Welle sein kann, warum sollte gleiches nicht auch für jedes andere Teilchen gelten? Zudem hatte man sich im Rahmen der Quantentheorie inzwischen an den Gedanken gewöhnt, dass das Elektron eines Atoms dort als Wellenfunktion auftritt.

In meinem Artikel "
Photonen" vertrete ich die Meinung, dass die Lichtabsoption eines Atoms ein Quantenübergang ist, der - ganz ohne Photon - lediglich von einer Lichtwelle induziert wird. Die dazu erforderliche Energie wird, wenn erforderlich und wenn möglich, von den Nachbaratomen geliefert. Und in dem Artikel "Clustertheorie" äußere ich die Vermutung, dass die Wellenfunktion eines quantenmechanischen Elektrons in Wirklichkeit die klassische Dichte vieler Elektronenanteile von benachbarten Atomen ("Cluster") ist. Zusammengenommen rütteln also beide Vermutungen an den Stützen der Materiewellen.

Und so bin ich auch überzeugt, dass man die Ergebnisse von Experimenten zum Nachweis von Materiewellen auch ohne Zuhilfenahme interferierender Wellenmodelle für die Strahlungsteilnehmer hätte erklären können, wenn man bei der Berechnung alle jene Begleitumstände des Experimentes sauber berücksichtigt hätte, die Einfluss auf das Ergebnis hätten haben können, was zweifellos sehr schwierig gewesen wäre. Es spielen nämlich neben den eigentlich zu untersuchenden Teilchen immer auch viele weitere Teilchen eine Rolle, seien es die Atome eines regelmäßigen Kristallgitters bei Streuungs-Experimenten oder einfach die Atome jener Materie, in die man kleine Löcher oder Spalten eingebracht hat. Das Ergebnis solcher Experimente sind regelmäßig angeordnete Hell- Dunkel Streifen auf dem Auffangschirm, die aber nicht unbedingt auf Interferenz schließen lassen. Es könnten eben dafür auch jene anderen am Experiment beteiligten Materieteilchen oder deren Cluster verantortlich sein. Zu bedenken ist auch, dass die experimentellen Anforderungen an die Qualität der Experimente zur Erforschung etwaiger Materiewellen - und damit auch die Gefahr von Messfehlern - sehr hoch ist, weil die erwarteten Wellenlängen extrem klein sind.

Wenn man sich in ein Strahlungsexperiment hineinzudenken versucht, kann man vielleicht zwei Phasen unterscheiden. In der ersten Phase befinden sich die Teilchen der ruhenden Materie und die Teilnehmer des Strahles in unmittelbaren Kontakt, und in der zweiten Phase werden die Teilnehmer des Strahles betrachtet, nachdem sie die ruhende Materie verlassen haben. Wenn es sich bei der ruhenden Materie um ein Kristall handelt, sind in dieser ersten Phase in erster Näherung Vielfachstöße der Strahlteilnehmer zu erwarten, die zu einer Verteilung der Austritsswinkel ähnlich einem Lauediagramm bei Röntgenstrahlungen führen. In nächster Näherung sollte man die Erregung der Gitteratome durch die Strahlteilnehmer und deren Rückwirkung auf die Strahlen betrachten.

In der zweiten Phase kommt es darauf an, ob die Teilnehmer des Strahles wechselwirkungsfrei oder ob sie geladen sind und selbst Cluster bilden könnten. Ob es sich aber bei dem Ergebnis überhaupt um echte Interferenzerscheinungen handelt, könnte man feststellen, indem man die Entfernung zwischen Auffangschirm und letzter Materialberührung variiert, also zeitlich nacheinander verschiedene senkrechte Schnittebenen in die Strahlen einbringt. Mir ist von Ergebnissen solcher Untersuchungen nichts bekannt.

Der Nachweis, dass einzelne Materieteilchen einen dualen Charakter haben, ist also sehr schwer zu führen. Ich persönlich halte es einfach für absurd anzunehmen, dass das Wellenfeld eines Elektrons beim Auftreffen auf einen Schirm an der Auftreffstelle die vollständige Masse eines Elektrons abliefert, während es im Wellengewand kurz vor seinem Aufprall weit und breit noch als beliebig verdünnter 'Matsch' existierte. Außerdem glaube ich auch nicht, dass jemand ernstlich annimmt, ein Materieteilchen könnte als Feld unter bestimmten Umständen einer Art Maxwellgleichung genügen.