A1 Einleitung

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A1

Einzelsysteme
Einführung

Lektionen


Was ist Quantenphysik?

Quantenphysik beschäftigt sich mit den grundlegenden Fragen zum Aufbau unserer Welt im Kleinen. Sie kommt immer dann zum Tragen, wenn es darum geht, die Struktur der uns umgebenden Materie so präzise wie möglich zu beschreiben. Ihre Anwendungen und ihr praktischer Nutzen sind vielfältig. Weder die Halbleitertechnik, noch die Optik, oder die moderne Chemie sind ohne die Quantenphysik denkbar und ihre technologischen Errungenschaften, vom Laserpointer über den Computerchip bis zum Kernspintomographen, beeinflussen unser tägliches Leben. Gleichzeitig ist die Quantenphysik wichtiger Bestandteil biologischer Prozesse wie der Photosynthese oder der Aufnahme von Sauerstoff in das menschliche Blut.

Dies sind nur einige Beispiele, die zeigen sollen, dass Quantenphysik unser aller Leben bestimmt und dass Quantenphysik nicht, wie man vielleicht denken mag, ein randständiges Teilgebiet der Physik ist, sondern die Grundlage unseres heutigen Naturverständnisses. Hierbei erweist sich die Quantenphysik als verlässliche und präzise Theorie, deren Gültigkeit sich immer experimentell bewiesen hat.

Gleichwohl steht sie jedoch im Ruf, besonders schwierig oder schlecht verständlich zu sein. Der Hauptgrund für dieses Vorurteil ist wohl, dass es recht lange gedauert hat, die mathematische Struktur der Theorie und ihre Grenzen präzise abzustecken. Als Folge davon konnten einige fundamentale Interpretationsfragen auch erst spät geklärt werden, was zu einem großen Ballast an halb-klassischer "Folklore" geführt hat, die sich auch heute noch hartnäckig in (nicht nur populärwissenschaftlichen) Publikationen hält. Motive wie "Schrödingers Katze" als Beispiel für das scheinbar paradoxe Verhalten von Quantenteilchen sind bereits fester Bestandteil der modernen Popkultur geworden. Dies sollte aber nicht davon ablenken, dass viele der scheinbar paradoxen Beispiele noch aus den Gründerjahren der Quantenphysik in den 1920er Jahren stammen und heute gut verstanden sind.