Die Entropie ist verantwortlich für viele alltägliche Phänomene: Die Elastizität von Gummi, das Schmelzen von Eis oder das Verhalten von Metalllegierungen sind nur ein paar Beispiele. Wie kann eine Größe, die letztlich nur Möglichkeiten abzählt, solche Phänomene bewirken?
Neulich in einer Diskussion bei Florian fiel mir das Buch “Das Drachenei” wieder ein, das ich vor ewigen Zeiten gelesen habe. Nach dem Wiederlesen muss ich sagen: Es ist immer noch so brillant wie damals. Für jeden, der Astronomie und Science Fiction mag, eigentlich Pflichtlektüre.
Die Entropie ist sicherlich eins der am meisten missverstandenen Konzepte der Physik: Irgendwie hat sie was mit Unordnung zu tun und damit, dass zerschlagene Eier sich nicht von selbst wieder zusammen setzen, und irgendwie hängt sie auch mit Information zusammen. Hier will ich einmal versuchen, die Entropie ganz anders anschaulich zu machen: Die Entropie ist…
Perpetua mobilia machen immer wieder Spaß. Klar, sie funktionieren nicht, aber herauszufinden, warum sie nicht funktionieren, ist oft eine nette physikalische Knobelaufgabe. Beim Recherchieren des Maxwellschen Dämons bin ich über ein besonders hübsches gestolpert, das ich euch nicht vorenthalten will.
Maxwells Dämon ist ein kleines Unwesen, dass den Physikerinnen und Physikern etwa hundert Jahre lang den Schlaf geraubt hat. Inzwischen aber ist er ausgetrieben und, wie man neulich bei Nature Physics lesen konnte, kann sogar gezähmt werden. Warum Maxwell diesen Dämon beschworen hat und was Information mit Energie zu tun hat, das will ich hier…
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.
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