Basics der Quantenphysik?!

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    • Basics der Quantenphysik?!

      Im Internet habe ich eine kleine Abbildung gefunden, die, wenn ich richtig liege, auf die Heisenbergsche Unschärferelation anspielt.


      Kann man nicht den Ort UND die Geschwindigkeit eines Teilchens feststellen??

      Das Bildchen stammt von dieser Seite , die eine einfache Zusammenfassung der Quantenphysik und deren Themen besitzt und für Anfänger (wie mich^^) interessant ist, um einen Überblick zu bekommen.
      Sind die auf dieser Internetseite genannten Themen eigentlich die wichtigsten Themen und/oder gibt es da noch mehr?
    • Hallo Daniela,

      cooles Bild erst einmal - der Gag ist zwar alt, aber das Bild huebsch ;)

      Nun zur harten Realitaet: um die Geschwindigkeit und den Ort eines Teilchens zu messen, brauchst Du eine gewisse Messanordnung. Wenn Du nun ganz normal z.B. die Geschwindigkeit eines Autos misst, schaust Du wo es ist und misst evtl mit zwei Lichtschranken, wie schnell es gefahren ist. Letztendlich uebernehmen aber die eigentliche Messung irgendwelche Teilchen - im Falle von hinschauen und Lichtschranke eben z.B. Lichtteilchen, also Photonen. Diese Photonen haben selbst eine gewisse Energie und solange diese Energie sehr klein ist gegenueber der des vermessenen Objektes, hast Du auch keine Probleme.
      Nehmen wir nun an, Du moechtest den Ort und die Geschwindigkeit eines Elektrons messen, dazu beschiesst Du es wieder mit Photonen und schaust, was passiert. Das Problem jetzt ist aber, dass die Energie der Photonen durchaus nicht mehr zu vernachlaessigen ist: jedesmal, wenn ein Photon das Elektron trifft, wird Energie uebertragen. Ist es nun z.B. in Ruhe, hat es nach der Messung ploetzlich eine Geschwindigkeit. Hatte es vorher einge Geschwindigkeit, koennte es durch das Photon ploetzlich gestoppt werden.

      Und man kann uebrigens sehr wohl Ort und Geschwindigkeit eines Teilchens genau feststellen: Lediglich die Schaerfe der Feststellung ist durch die Heisenberg'sche Unschaerferelation ∆x ∆p ≥ h/2 begrenzt.
      Dies fuehrt dazu, dass, wenn Du den Ort beliebig genau messen wuerdest, was ∆x = 0 bedeutet, die Impulsunschaerfe unendlich werden wuerde. Du wuesstest dann genau, wo das Teilchen war, aber ueber die Geschwindigkeit kannst Du keine Aussage mehr machen.

      Das liegt uebrigens nicht irgendwie an schlechten Messapparaturen sondern ist eher ein Naturgesetz, das durch Herrn Heisenberg entdeckt wurde :)

      Gruesse,

      ulrik
    • Noch ein paar Worte zu der Seite, die Du geposted hast: Es werden zwar einige DInge angesprochen, die wichtig sind, aber die Beschreibungen sind unzureichend bzw. teilweise auch falsch. Es ist z.B. nicht so, dass die 'Welt der Quanten' einer 'anderen Physik' folgt. Es ist eher so, dass das, was wir im Alltag erleben eine Konsequenz dessen ist, was im Kleinen ablaeuft. Und die Many Worlds-Theorie ist auch eher eine Auslegung, da sie sich prinzipiell einem direkten Beweis entzieht.

      Um einen guten Einstieg in die Quantentheorie zu bekommen, lohnt es sich mal, in die lokale Bibliothek zu laufen und da etwas zu stoebern. Empfehlenswert sind z.B. folgende Buecher:
      • Juergen Audretsch: Die sonderbare Welt der Quanten
      • Richard P. Feynman: QED - Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie
      • Anton Zeilinger: Einsteins Spuk
      • John Polkinghorne: Quantentheorie - Eine Einfuehrung
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