In der mikroskopischen Welt der Quantenmechanik gibt es viele merkwürdige Phänomene, die dem gesunden Menschenverstand zu widersprechen scheinen. So verwandeln sich Teilchen in Wellen, Teilchen "durchtunneln" eigentlich unüberwindliche Barrieren und enthüllen manche Eigenschaften nur dann, wenn sie gemessen werden. Im Alltag leben wir dagegen in einer "klassischen" Welt, in der man sicher sein kann, daß die Schlafzimmermöbel nicht plötzlich von alleine in die Küche wandern.

Das liegt allerdings nur an einem Prozeß namens Dekohärenz, erklärte der Physiker Wojciech Zurek vom Los Alamos National Laboratory auf der Jahrestagung der American Association for the Advancement of Science. Dekohärenz beschreibt die ständigen, flüchtigen Interaktionen zwischen einem Objekt und seiner Umwelt, die es dem Objekt erlauben, aus der Menge gleichzeitiger Möglichkeiten, die die Quantentheorie erlaubt, einen konkreten Zustand auszuwählen.

Nach der Quantentheorie befindet sich ein Objekt in einer Überlagerung mehrerer möglicher Zustände. Erst durch eine Messung durch einen äußeren Beobachter nimmt es einen definitiven Zustand an - ein Elektron zeigt beispielsweise, ob sein Spinvektor nach oben oder nach unten zeigt. In der Realität gibt es zwar keinen ständigen Beobachter, der alle Objekte in eindeutige Zustände zwingt. Allerdings wechselwirken alle Objekte mit ihrer Umwelt, die in gewisser Weise die Rolle des Beobachters übernimmt. Auf diese Weise werden bestimmte erlaubte Zustände ausgewählt. Die paradoxen Quantenzustände sind makroskopischen Objekten deshalb nicht erlaubt.

Nach den Gesetzen der Quantentheorie müßten chaotische makroskopische Systeme in eine Überlagerung verschiedener Zustände geraten. Der Saturn-Mond Hyperion taumelt zum Beispiel chaotisch auf seiner Bahn. Der Quantentheorie zufolge würde er innerhalb von 20 Jahre in einen Zustand geraten, in dem seine Rotationsachse gleichzeitig in mehrere Richtungen zeigt. Dank der Dekohärenz ist das nicht der Fall: Da Hyperion ständig mit seiner Umwelt wechselwirkt, gerät er nicht in Schwierigkeiten mit der Quantenwelt und behält seine Achse, erklärte Zurek

Für die Ordnung in unserer Welt ist die Dekohärenz segensreich.

Quelle: Ute Kehse, Los Alamos National Laboratory, 30.1.1999