Anton Zeilinger und sein Team von der Universität Wien haben nachgewiesen, dass C-70-Moleküle der Heisenbergschen Unschärferelation gehorchen, wie das Fachmagazin Science in seiner Online-Ausgabe berichtet. Damit verschieben die Forscher eine mögliche Grenze, bei deren Überschreiten die Gesetze der Quantenmechanik ihre Gültigkeit verlieren könnten, weiter hinein in den makroskopischen Bereich.
Die Unschärferelation besagt, dass es nicht möglich ist, die Position und die Geschwindigkeit ? genauer: den Impuls ? eines Teilchens gleichzeitig beliebig genau zu bestimmen. Misst man beispielsweise seinen Impuls exakt, dann handelt man sich damit eine Unsicherheit in der Ortsbestimmung ein: Man kann dann nur ungefähr sagen, wo das Teilchen sich gerade aufhält.
Die Wiener Physiker schickten einen rund 600 Grad Celsius heißen Strahl aus C-70-Fullerenen durch einen Spalt mit variabler Breite. Mit einem dahinter aufgestellten Lasermessgerät bestimmten sie den Impuls der Fullerene. Ihr Ergebnis: Je schmaler der Spalt war ? also je genauer der Ort der Fullerene bestimmt war, desto größer wurden die Schwankungen bei der Impulsmessung. Ort- und Impuls-Unsicherheit gehorchten dabei exakt der Heisenbergschen Unschärferelation.
Das C-70-Molekül ist das bisher größte Objekt, für das die Gültigkeit der Unschärferelation nachgewiesen wurde. Einige Physiker glauben, dass die Quantenmechanik ab einer gewissen Objektgröße ihre Gültigkeit verliert. So geht Roger Penrose von der Universität Cambridge beispielsweise davon aus, dass die quantenmechanischen Gesetze auf die Gesetze der klassischen Physik reduziert werden, sobald eine Größe erreicht ist, in der die allgemeine Relativitätstheorie eine Rolle zu spielen beginnt.
Zeilinger weist allerdings darauf hin, dass diese Größe mit den C-70-Fullerenen noch nicht erreicht ist. Eine Entscheidung für oder gegen Penroses Theorie kann damit noch nicht getroffen werden. “Aber wir arbeiten uns langsam hoch”, kommentiert Christopher Monroe von der University of Michigan in Ann Arbor Zeilingers Ergebnis.
Axel Tillemans
