09) John Bell - lokal oder nicht lokal?

Inhalt

• lokal oder 'spukhafte' Fernwirkung?
• Bohr vs Einstein
• Bells Gedankenexperiment
• Bells Experimente
• Bellsche Ungleichung
• ein nicht verliehener Nobelpreis

der Jahrzehnte wabernde 'Streit' zwischen Bohr und Einstein:

New York Times: PRINCETON, N. J., May 3 1935
Professor Albert Einstein will attack science's important theory of quantum mechanics, a theory of which he was a sort of grandfather. He concludes that while it is "correct" it is not "complete."

ist mit Bells Gedankenexperiment  erledigt, die Quantenphysik erwies sich als nicht lokal!

Die Bellsche Ungleichung:

Eigentlich sollte man hierzu auf die Seiten 160 - 165 unter dem Kapitel 5.6 "Hunde, die Bellen, beißen nicht" verweisen, denn Verstraete verweist selber darauf, dass "Bells Argumentation nicht einfach zu erklären ist, da sie die mathematische Sprache auf subtile und kreative Weise verwendet".

Die Bellsche Argumentation läuft auf 16 mögliche Szenarien hinaus. Jedes dieser Bellschen Experimente hat zwei Ergebnisse - 0 oder 1 - und wird sehr oft wiederholt. Nach Abschluss der Experimente wird in einer 16-er Tabelle eingetragen, wie oft ein bestimmtes Szenarium eingetreten ist:

 5 x Ergebnis 1 von Experiment 1 in Zelle 1,1 / 6 x Ergebnis 0 von Experiment 2: 6 in Zelle 1,2 ...
  .....
 Dann werden 8 dieser Zahlen addiert und davon die anderen acht subtrahiert. Dieses Ergebnis muss im Falle eines lokalen Modells innerhalb einer   gewissen Grenze liegen!

Wem schon dies als böhmisches Dorf vorkommt, der möge den Bell-Test studieren ;-))(((

Oder in Verstraete lesen: Link  teils mit komischen Umlauten ...

Biogaphie

John Stewart Bell (1928–1990) war ein nordirischer Physiker, der durch das nach ihm benannte Bellsche Theorem weltberühmt wurde. Seine Arbeit legte den Grundstein für das Verständnis der Quantenverschränkung und widerlegte die Vorstellung, dass die Quantenmechanik durch lokale "verborgene Variablen" erklärt werden kann. 

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• Herkunft & Jugend: Geboren am 28. Juni 1928 in Belfast in einfachen Verhältnissen. Er interessierte sich schon früh für die Wissenschaft und schloss 1944 die Technical High School in Belfast ab.
• Akademischer Werdegang: Er studierte an der Queen’s University Belfast, wo er Abschlüsse in experimenteller (1948) und mathematischer Physik (1949) erwarb. Seinen Doktorgrad erhielt er 1956 an der University of Birmingham unter Rudolf Peierls.
• Berufsleben: Bell arbeitete zunächst am britischen Kernforschungszentrum Harwell. Ab 1960 verbrachte er den Rest seiner Karriere am CERN in Genf, wo er sich primär mit theoretischer Teilchenphysik und Beschleunigerdesign befasste.
• Persönliches: Er war zeitlebens überzeugter Vegetarier und bezeichnete sich selbst als "protestantischen Atheisten". Er war mit der Physikerin Mary Bell verheiratet.
• Tod: John Stewart Bell verstarb unerwartet am 1. Oktober 1990 in Genf an einer Hirnblutung. 
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• Bellsches Theorem (1964): Bell bewies mathematisch, dass keine Theorie mit lokalen verborgenen Variablen die Vorhersagen der Quantenmechanik reproduzieren kann. Seine Bellsche Ungleichung bot erstmals eine Möglichkeit, die philosophische Debatte zwischen Albert Einstein und Niels Bohr experimentell zu testen.
• Nobelpreis-Relevanz: Bell war 1990 für den Nobelpreis nominiert. Da dieser nicht posthum verliehen wird, blieb ihm die Auszeichnung verwehrt. Die Bedeutung seiner Arbeit wurde jedoch 2022 erneut unterstrichen, als der Nobelpreis für Physik an Alain Aspect, John Clauser und Anton Zeilinger für die experimentelle Bestätigung der Verletzung der Bellschen Ungleichungen verliehen wurde.