Neulich habe ich ja kurz das Spiel “Quantum Moves” vorgestellt. Vielleicht habt ihr es ja auch schon ausprobiert und den einen oder anderen High-Score geknackt. In diesem Artikel schaue ich ein wenig auf die Physik des Spiels und welche Phänomene der Quantenmechanik man dabei erleben kann (die zu verstehen, kann im Spiel durchaus helfen). Generell…

Was ist nun eigentlich das große Problem der Quantenmechanik? Warum können sich Physikerinnen und Philosophinnen darüber die Köpfe heiß reden? Wenn die Schrödingergleichung alles so schön beschreibt, warum redet man dann überhaupt über “Interpretationen” und Modelle? Der Grund ist simpel: Nach unserem heutigen Kenntnisstand gibt es einen Moment, wo die Schrödingergleichung zusammenbricht: Die Messung.

Stellt euch vor, Ihr seid irgendwo eingesperrt, um euch herum lauter feste Wände, keine Tür, kein Fenster und keine Ritze nach draußen. Ihr nehmt also kräftig Anlauf und – abrakadabra – findet euch plötzlich außerhalb eures Gefängnisses wieder. Absurd, albern und blödsinniger Science-Fiction-Kram? Nein, nichts als Quantenmechanik.

Die Unschärferelation wird ja immer gern in Diskussionen über Physik oder Philosophie oder die Natur der Wirklichkeit angeführt, mit so Sätzen wie “Nach der Unschärferelation kann man ohnehin nicht alles wissen” oder “Jede Messung beeinflusst das Ergebnis”. Meist ist das Verständnis der Unschärferelation dabei auch ziemlich unscharf… In diesem Teil der Quantenmechanikserie will ich an…

Die zeitabhängige Schrödingergleichung ist das Herzstück der Quantenmechanik. Nachdem wir im letzten Teil dieser Serie schon ein paar beispielhafte Lösungen der zeitabhängigen Schrödingergleichung gesehen haben, sind wir nun endlich so weit, dass wir die Gleichung selbst verstehen können.

Unsere Welt ist nicht statisch. Dinge ändern sich mit der Zeit. Das sollte natürlich auch für quantenmechanische Objekte wie die Wellenfunktion gelten, die wir uns heute angucken. Damit das nicht so trocken wird, habe ich extra für Euch ein paar exklusive Animationen vorbereitet. Viel Mathematik werde ich diesmal nicht benutzen, sondern lieber versuchen, Euch ein…

In den letzten beiden Posts habe ich ja die zeitunabhängige Schrödingergleichung vorgeführt. Wir haben gesehen, warum die Energie nicht beliebige Werte annehmen kann, sondern (oft) quantisiert ist. In der Realität ist das Verhalten von Teilchen natürlich oft zeitabhängig – Dinge ändern sich schließlich, sonst bräuchten wir die Zeit ja nicht. Wir müssen uns also mit…

Im ersten Teil dieser kleinen Reihe haben wir die fundamentale Gleichung der Quantenmechanik hingeschrieben. Hier wollen wir die Gleichung (grafisch) lösen – dabei werden wir sehen, warum die Schrödingergleichung dafür sorgt, dass die Energie (zumindest manchmal) quantisiert ist.

Dass die Quantenmechanik schwer zu verstehen ist, ist ja allgemein bekannt. Auch über ihre Interpretation wird ja viel und gern diskutiert. Vielleicht ist es ja ganz hilfreich, einmal die Grundlagen der Quantenmechanik ein bisschen näher zu betrachten. Anfangen will ich mit der Schrödingergleichung. Sie ist ein zentraler Bestandteil der Quantenmechanik – viele Physiker würden vielleicht…