Das Gedankenexperiment von Schrödingers Katze zeigt die bizarre Natur der Quantenphysik und wie Realität in Frage gestellt wird. Physiker diskutieren die duale Natur des Lichts und der Quantenobjekte, während Einsteins Theorien revolutionäre Einsichten bieten. Quantenphysik ist nicht nur theoretisch, sondern beeinflusst auch moderne Technologien wie Smartphones. Zudem wird erörtert, wie Beobachtungen das Verhalten von Quantenobjekten verändern und welche Herausforderungen in komplexen Molekülsystemen entstehen.
14:41
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Quantenphysik Im Alltag Erkennen
Erkenne, dass Quantenphysik praktisch relevant ist und nicht nur abstrakt bleibt.
Nutze technologische Produkte wie Smartphones als Beispiele für quantenphysikalische Anwendungen.
insights INSIGHT
Plancks Quantenbegriff Revolutioniert Physik
Max Planck entdeckte, dass Licht in diskreten Energieportionen ausgesandt wird und nannte diese Quanten.
Diese Entdeckung begründete die Quantenphysik und veränderte das Verständnis von Licht und Materie.
insights INSIGHT
Messung Formt Den Quantenbefund
Quantenobjekte zeigen Dualismus: Sie verhalten sich mal als Welle, mal als Teilchen und können in Überlagerungen konkurrierende Eigenschaften tragen.
Eine Messung zwingt das System in einen der möglichen Zustände und beeinflusst damit das Gemessene fundamental.
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Tot und lebendig zugleich? Erwin Schrödingers Gedankenexperiment sprengt unser Weltbild. Und selbst manche Physiker verzweifeln daran. Am 19.8.1935 wurde sie "geboren".
In diesem Zeitzeichen erzählt Daniela Wakonigg:
was es mit dem Gedankenexperiment von "Schrödingers Katze" auf sich hat,
wie Physik und Quantenphysik zueinander in Beziehung stehen,
welche zwei Physiker-Gruppen sich in den 1920er-Jahren über die Interpretation der Quantenphysik streiten,
was Max Planck, Albert Einstein und Niels Bohr mit der Quantenphysik zu tun haben,
welche Rolle Quantenphysik in unserem Alltag spielt.
Die Quantenphysik beschäftigt sich mit den Naturgesetzen im atomaren und subatomaren Bereich. Unsere materielle Welt ist zusammengesetzt aus einer Vielzahl von Quantenobjekten: Atome, die ihrerseits aus unzähligen weiteren Quantenobjekten wie Elektronen, Protonen und Neutronen bestehen. Quanten sind kleinste Einheiten von Energie, Materie oder anderen physikalischen Eigenschaften.
Jedes dieser Quantenobjekte für sich genommen unterliegt den Gesetzen der Quantenmechanik und kann in Überlagerungszuständen gegensätzliche Eigenschaften zur selben Zeit haben. Doch je mehr Quantenobjekte zusammenkommen zu komplexen Molekülsystemen wie Menschen, Tieren oder Objekten, desto weniger gelten die Gesetze der Quantenmechanik.
Das klingt kompliziert? Das finden auch Experten. Der Physiker Richard Feynman hat einmal gesagt: "Ich verstehe die Quantenphysik nicht wirklich und ich glaube, es gibt niemanden, der sie wirklich versteht."
Das sind unsere wichtigsten Quellen und Interviewpartner:
Gernot Münster (emeritierter Professor für Theoretische Physik an der Universität Münster)
Brigitte Röthlein: Schrödingers Katze. Einführung in die Quantenphysik. München 1999
John Gribbin: Auf der Suche nach Schrödingers Katze. Quantenphysik und Wirklichkeit. München 1991
Wolfgang W. Osterhage: Eine Rundreise durch die Quantenphysik. Von der Unschärferelation bis zu Schrödingers Katze. Heidelberg 2014
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WDR Zeitzeichen