Experiment mit 100.000 Browser-Game-Spielern widerspricht Einstein

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Das Browser-Spiel "The Big Bell Test".
Quelle: thebigbelltest.org

Etwa hunderttausend Spieler halfen bei einem Experiment, dass versuchte, eine grundsätzliche Frage der Quantenphysik zu klären. Dabei wurden die Eingaben von einem Browser-Game benutzt, um die Zufallsgeneratoren bei sogenannten Bell-Tests anzusteuern. Zuvor wurde bei solchen Tests kritisiert, dass die, von Wissenschaftlern ausgewählten, Zufallswerte nicht zufällig genug seien.

Computerspiele sind nicht nur ein reines Unterhaltungsmedium, sie werden heutzutage auch pädagogisch und wissenschaftlich eingesetzt. In einigen Bildungseinrichtungen werden Spiele eingesetzt, da sie einfachen Zugang zu der Materie bieten und man spielerisch lernen kann. Für die Psychologie erweisen sich Spiele sowohl als nützliches Mittel, als auch als ein Thema für Abhandlungen. Wie sich zeigt, können Computerspiele auch ein Hilfsmittel für die Physik sein.

Etwa 100.000 Spieler nahmen an einem Experiment teil, in welchem nach verborgenen Naturgesetze in der Quantenphysik gesucht wurden und widerlegten dabei niemand geringeren als Albert Einstein. Der legendäre Physiker vertrat die Auffassung, dass es noch unentdeckte Naturgesetze in der Quantenwelt geben müsse und somit nicht der Zufall über das Verhalten von Quanten herrscht. Im Rahmen einer Debatte bezüglich des Themas schrieb Einstein Briefe an seine Kollegen, aus denen das nicht wörtliche Zitat "Gott würfelt nicht." stammt.

In der Quantenphysik gelten die uns bekannten physikalischen Gesetze nicht. Quanten existieren in einer Überlagerung aller möglichen Zustände gleichzeitig, bis eine Messung stattfindet. Erst die Messung fällt eine Entscheidung darüber, welcher Zustand als Messwert abgebildet wird. Während in unserem Alltag jedweder Informationsaustausch mit einer Zeitverzögerung stattfindet - selbst mit Lichtgeschwindigkeit wird eine gewisse Zeit benötigt, Daten von A nach B zu verschicken - können Änderungen im Quantenzustand sofort, ohne messbare Verzögerung, übertragen werden. Wissenschaftler haben zwei miteinander quantenverschränkte Lichtteilchen auseinanderfliegen lassen; bei Veränderung des Quantenzustand eines Teilchens veränderte sich sofort auch der Zustand des anderen, obwohl ein mit Lichtgeschwindigkeit reisendes Signal Zeit benötigen würde, die Distanz zwischen den beiden Partikeln zu überbrücken.

Mittels des Browser-Games "The Big Bell Test" konnten Spieler an dem Experiment teilnehmen. Bell-Tests werden schon seit mehreren Jahrzehnten benutzt, um herauszufinden, ob es in der Quantenphysik deterministische Naturgesetze gibt - Einstein vertrat diese Meinung - oder ob das Verhalten der Quanten nur vom Zufall abhängt. Bisher hat keines der Experimente genaue Gesetzmäßigkeiten der Quantenwelt aufzeigen können. Kritiker werfen den Tests vor, die gemessene Polarisation des Lichtes nicht zufällig genug einzustellen, wodurch eventuelle Resultate verfälscht werden könnten.

Das Experiment mit dem Browser-Game "The Big Bell Test" verwendete deswegen den Menschen als Zufallsgenerator. In dem simplen Spiel muss der Nutzer die Tasten "0" und "1" in freier, aber abwechselnder Reihenfolge drückt. Nach einer großen Werbekampagne spielten am 30. November 2016 in einem Zeitraum von zwölf Stunden etwa 100.000 Spieler "The Big Bell Test". Die Eingaben wurden von dem Server direkt in zwölf Quantenlabore übertragen, wo sie für Zufallsgeneratoren in Bell-Test-Experimenten verwendet wurden. Die Labore befinden sich unter anderem in München, Wien, Rom, China, Chile, Australien und den Vereinigten Staaten von Amerika. Versteckte Variablen oder Naturgesetze konnten nicht entdeckt werden, obwohl die Eingaben frei von der eventuellen Voreingenommenheit der Wissenschaftler waren.

Quelle: Spektrum.de

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    • Kommentare (62)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von ruyven_macaran Trockeneisprofi (m/w)
        Zitat von Headcrash
        Das sind doch nur Beispiele zur Veranschaulichung was auf Quantenebene ungefähr abläuft.
        Schon klar. Es sind hinkende Vergleiche, die ungefähr die Auswirkungen von Quantenprozessen repräsentieren sollen. Deswegen beantworten sie auch nicht meine Frage: Wie kommt man überhaupt auf die Idee, das es so umständlich ist?

        Leider beschränken sich alle populärwissenschaftlichen Abhandlungen auf die bescheuerten Beispiele und alles rein wissenschaftliche auf komplexe Mathematik und Feldgleichungen. Eine Abstraktion der funktionalen Logik habe ich noch nicht gefunden.
      • Von ruyven_macaran Trockeneisprofi (m/w)
        Zitat von Headcrash
        Das sind doch nur Beispiele zur Veranschaulichung was auf Quantenebene ungefähr abläuft.
        Schon klar. Es sind hinkende Vergleiche, die ungefähr die Auswirkungen von Quantenprozessen repräsentieren sollen. Deswegen beantworten sie auch nicht meine Frage: Wie kommt man überhaupt auf die Idee, das es so umständlich ist?

        Leider beschränken sich alle populärwissenschaftlichen Abhandlungen auf die bescheuerten Beispiele und alles rein wissenschaftliche auf komplexe Mathematik und Feldgleichungen. Eine Abstraktion der funktionalen Logik habe ich noch nicht gefunden.
      • Von Gast201808102
        ablaufen könnte.
      • Von RyzA Flüssigstickstoff-Guru (m/w)
        Zitat von ruyven_macaran
        Diese Schilderung der Auswirkungen ist mir bekannt. Aber ich frage, wo sie überhaupt herkommt? Woher weiß ich, dass in der geschlossenen Kiste Socken mit 50% grün Chance und 50% rot Chance liegen? Jeder einzelne, der jemals eine Kiste aufgemacht hat, hat entweder 100% grüne oder 100% rote Socken vorgefunden. Man kann dieses typischerweise genannte Beispiel also genauso gut und wesentlich einfacher erklären mit der Annahme "es gibt nur Socken mit einer festen, stabilen Farbe und diese sind zufällig auf Kisten verteilt". Macht man aber nicht. Wieso?

        (Anm.: Ich weiß, dass das vor allem ein Fehler des Beispiels ist. Ehe er mit "die Dummheit des Menschen ist ggf. nicht endlich" konfrontiert wurde, wollte Schrödinger ja eigentlich auch darstellen, dass Quantenkonzepte in der makroskopischen Welt einfach bescheuert wirken. Leider wiederholen aber alle nicht-mathematischen Texte zum Thema, die mir bislang begegnet sind, ausschließlich das bescheuerte Beispiel in x-Varianten und verzichten darauf, die zur Grundannahme führende Logik zu erklären. Falls die hier jemand kennt, wäre ich sehr interessiert.)
        Das sind doch nur Beispiele zur Veranschaulichung was auf Quantenebene ungefähr abläuft.
      • Von ruyven_macaran Trockeneisprofi (m/w)
        Zitat von Hornissentreiber
        Jedes physikalische System entwickelt zusätzliche Freiheitsgrade (also die zukünftigen Zustände, die es annehmen kann), wenn man ein neues Element hinzufügt. Darum kann auch ein vollständig bekannter Ausgangszustand nicht zwangsläufig zu einem vollständig vorhersagbaren Verhalten führen. Das ist eine grundsätzliche Erkenntnis, die mittlerweile die alte, reichlich überhebliche Auffassung abgelöst hat, man könne jedes System vollständig vorhersagen wenn man nur sämtliche Ausgangsgrößen kennen würde. Das ist keine Frage des Speicherplatzes oder der Rechenleistung.
        Stimmt in dieser allgemeinen Formulierung. Im Spezialfall "ein Universum" ist aber die Wenn-Bedingung nicht erfüllt: Es kann kein neues Element von außen hinzukommen, weil das betrachtete System bereits ALLES umfasst. Die Entstehung eines "neuen" Elementes aus rein internen Prozessen wäre dagegen über eben diese ein deterministischer Prozess. Man könnte also die Entstehung des zusätzlichen Freiheitsgrades vorhersagen und hätte somit erneut vollständige Erkenntnis über das so gebildete, veränderte Systeme und dessen zukünftige Entwicklung.
        Veraltet ist aber, wie gesagt, die Vorstellung man könne irgend ein System jemals so genau kennen. Per Defintion ist alles unterhalb des Maßstabs "Universum" nicht vollständig geschlossen, es sind also maximal Näherungen an diesen Erkenntnisgrad möglich. Und oft nicht einmal das - spätestens wenn wir über Quanten reden, bei denen ja schon so etwas triviales wie "wo" und "wie" nicht beide für ein Teilchen bekannt sein können und sogar jeweils eins nur für Teilchen, die durch den Messprozess bereits massiv beeinflusst respektive in der Regel vernichtet wurden, was Vorhersagen über deren künftiges Verhalten etwas lächerlich macht.

        Zitat von Gimmick
        Abgesehen, dass das Sockenbeispiel etwas quer ist:
        Es geht darum, dass es vor dem Reinschauen nur eine Wahrscheinlichkeit für die Farbe gibt. Bei zwei Socken, zwei Kisten, zwei Farben und der Bedingung, dass jede Kiste exakt eine Socke enthält ist jede Socke zu 50% grün und zu 50% rot.
        Diese Schilderung der Auswirkungen ist mir bekannt. Aber ich frage, wo sie überhaupt herkommt? Woher weiß ich, dass in der geschlossenen Kiste Socken mit 50% grün Chance und 50% rot Chance liegen? Jeder einzelne, der jemals eine Kiste aufgemacht hat, hat entweder 100% grüne oder 100% rote Socken vorgefunden. Man kann dieses typischerweise genannte Beispiel also genauso gut und wesentlich einfacher erklären mit der Annahme "es gibt nur Socken mit einer festen, stabilen Farbe und diese sind zufällig auf Kisten verteilt". Macht man aber nicht. Wieso?

        (Anm.: Ich weiß, dass das vor allem ein Fehler des Beispiels ist. Ehe er mit "die Dummheit des Menschen ist ggf. nicht endlich" konfrontiert wurde, wollte Schrödinger ja eigentlich auch darstellen, dass Quantenkonzepte in der makroskopischen Welt einfach bescheuert wirken. Leider wiederholen aber alle nicht-mathematischen Texte zum Thema, die mir bislang begegnet sind, ausschließlich das bescheuerte Beispiel in x-Varianten und verzichten darauf, die zur Grundannahme führende Logik zu erklären. Falls die hier jemand kennt, wäre ich sehr interessiert.)
      • Von Rotkaeppchen
        Zitat von Headcrash
        Sehr interessant!

        Ich frage mich wie Teilchen über beliebige Entfernungen "überlichtschnell" Informationen austauschen können? Habe ich nicht verstanden wie das gehen soll.
        Wer in drei Dimensionen weit auseinander ist, muss es in 11 Dimensionen nicht sein.
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