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Thomas Young war einer der bemerkenswertesten Geister des 18. Jahrhunderts. Wahrscheinlich ist er am bekanntesten für die Übersetzung des Steines von Rosette und entzifferte somit als erster moderner Mensch ägyptische Hieroglyphen. Er war auch der Erste, der Farbrezeptoren in unseren Augen erkannte, mehrere Bücher über Medizin schrieb, vierzehn Sprachen sprach, ein Dutzend Musikinstrumente spielte und unsere moderne Theorie der Elastizität entwickelte.⁷

Sein Experiment, das wirklich Wellen für die Theorie des Lichtes schlug (Wortspiel völlig beabsichtigt), führte er 1803 durch; es wird als Doppelspalt-Experiment bezeichnet.

Kehren wir für einen Augenblick zu der Vorstellung von Wellen zurück, die sich über einen Teich bewegen. Stellen wir uns einen regelmäßigen Impuls von Wellen vor, die sich über eine ruhige flüssige Oberfläche bewegen und durch ein Hindernis hindurchgehen, in dem sich eine Lücke befindet. Während diese Wellen auf die andere Seite dieser Lücke wabern, fächern sie sich leicht auf – ein Vorgang, den wir als Beugung bezeichnen.

Der Grund ihrer Ausbreitung besteht darin, dass der Rand einer Welle seine Energie an das umgebende Wasser abführt. Von oben gesehen, erhalten wir ein Muster, das so aussieht, wie das unten abgebildete, bei dem die Wellengipfel als durchgängige Linien und die Wellentäler gestrichelt gezeichnet sind.

Probieren wir es jetzt stattdessen einmal mit zwei Lücken in unserem Hindernis. Es wird dasselbe geschehen, nur sehen wir dieses Mal zwei Wellen, die sich gleichzeitig beugen, und zwar schließlich so, dass sie sich überschneiden und miteinander vermischen. Von oben gesehen, sieht das so aus:

An manchen Stellen kann man sehen, dass die Wellen sich vollkommen überkreuzen, wobei ein Gipfel der einen Welle auf einen Gipfel der anderen Welle trifft, was zu einem Megagipfel auf der Wasseroberfläche führt. Zwischen diesen Megagipfeln erhalten wir den gegenteiligen Effekt, wo sich die Wellen nicht im Einklang miteinander befinden und ein Gipfel auf ein Tal stößt. An diesen Stellen neutralisieren sich die Wellen und hinterlassen so gut wie überhaupt keine Welle.

Wenn wir jetzt einen Bildschirm an das Ende des Teiches stellen würden, träfen die vermischten Wellen in abwechselnden Regionen von Megagipfeln und neutralisiertem Nichts auf ihn. Wenn wir geradewegs (anstatt von oben) auf diesen Bildschirm blicken, erscheint das Muster, das unsere Wellen hinterlassen, folgendermaßen:

Wir schauen hier auf die Wirkung dessen, dass Wellen miteinander interferieren, während sie durch einen Doppelspalt gebeugt werden, wodurch auf der anderen Seite ein Muster von abwechselnder hoher und niedriger Stärke entsteht. Ein Phänomen, das wir als »Superposition« bezeichnen.

Thomas Young reproduzierte nun dieses Wellen-Superpositionsmuster anhand von Lichtstrahlen anstatt von Wasser. Indem er eine Kerze durch zwei Schlitze in einer Wand leuchten ließ, erzeugte Young am Ende sich abwechselnde Zebrastreifen aus Licht und Schatten auf seinem Detektorbildschirm, die ähnlich aussahen wie das Muster, das sich miteinander vermischende Wasserwellen hinterlassen:

Wenn Licht aus Teilchen besteht, wie Newton meinte, dann sollten sie durch die beiden Schlitze schießen und in einem großen Haufen auf die Wand auf der anderen Seite treffen. Das Zebramuster, das wir tatsächlich erhalten, lässt sich nur erklären, wenn das Licht irgendwie wellenartig ist.

Newtons Einwand mit den scharf geränderten Schatten hatte zwar immer noch einen gewissen Einfluss, aber jetzt, da er tot war, wagten ein paar Leute, seine Lehren infrage zu stellen. Wenn man sich die Grenze eines Schattens wirklich genau ansieht, dann gibt es wirklich verschwommene Ränder: Nur sind sie eben klein und leicht zu übersehen. Das lässt sich nicht mit einer Teilchentheorie erklären, kann aber als Welle erklärt werden, die sich um den Gegenstand herumkrümmt.

Dem Material, das der Träger dieser Wellen ist und das Descartes »Plenum« genannt hatte, wurde ein ausgefallenerer Name gegeben – (lichtspendender) Äther –, und das Wesen des Lichtes war schließlich entschieden.

Descartes’ Idee war zwar gewiss ihrer Zeit voraus, aber sie wurde so lange nicht akzeptiert, wie es keinen experimentellen Beweis gab. Das ist eine eindringliche Erinnerung daran, dass man Descartes nicht vor das Pferd spannen kann. Der Witz tut mir fast leid.* Fast.