|
Quantentheorie So wie die allgemeine Relativitätstheorie zuständig für die großen Bereiche im Universum ist, ist dies die Quantentheorie für die Welt im allerkleinsten. Und klein bedeutet hier wirklich klein. Es fängt an bei Atomen, führt vorbei an deren Kernen (die bereits schon 100.000 mal kleiner sind) und geht hin bis zur sogenannten Plancklänge – hier enden die bekannten Gesetze der Physik. Alle Vorgänge unterhalb dieser Größenordnung (ca. 10-35 Meter, noch einige Millionen mal kleiner als ein Atomkern) entziehen sich jeglichen Erklärungsmodellen. Aber wenn wir einmal von diesem Extremum absehen, uns also über dieser Grenze aufhalten, beschreibt die Quantentheorie die Vorgänge in der Mikrowelt sehr präzise. Wozu eine neue Theorie? Doch warum benötigen wir überhaupt eine solche Theorie, warum genügen da nicht die gängigen, klassischen Formeln, um die Mechanik dieser winzigen Teilchen zu beschreiben? Wir haben doch auch keine zwei Theorien, um die Auswirkungen eines Meteoriten und diese eines viel kleineren Hagelkorns zu beschreiben. Die Krater von Meteoriten sind zwar für gewöhnlich etwas tiefer als die der Hagelkörner, aber die Physik ist in beiden Fällen die gleiche. Die einzigen relevanten Unterschiede bestehen in Masse, Geschwindigkeit, Form und Härte dieser zwei Geschosse, also nichts, was nach einer neuen Theorie verlangte. Grob gesagt ändern sich nur Zahlenwerte, die man in bestimmte Berechnungen mit einfließen lässt. Aber irgendwann geht das nicht mehr, irgendwann kommt eine untere Grenze, die dem einfachen Zahlenspiel ein Ende setzt. Und von dort an benötigt man dann ein neues Beschreibungsmodell, eben die Quantentheorie. |
||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
|
Nun sagen die Physiker aber nicht hüpfen, sondern tunneln, und so kam der Tunneleffekt zu seinem Namen. Verursacher solcher Verwirrungen ist unter anderem der Physiker Werner Heisenberg, ein Mitbegründer der Quantentheorie, aus dessen Unschärferelation sich solche Eigenarten der Mikrowelt ergeben. Diese Unschärferelation besagt, dass Aufenthaltsort und Geschwindigkeit eines Teilchens nie gleichzeitig exakt bestimmt werden können. Je genauer man die eine Größe kennt, desto mehr Unklarheit herrscht über die andere. Mit ungenauen Messmethoden oder anderen technischen Schwierigkeiten hat das allerdings nicht das Geringste zu tun. Die Natur selbst ist es, die den Teilchen diese Unschärfe bereits mit auf den Weg gibt. Nicht nur Ort und Geschwindigkeit, auch das Pärchen „Energie und Zeit“ kennt das Problem mit der Unschärfe. Hier ist es ganz ähnlich, die Energie eines Teilchens lässt sich nur über einen bestimmten Zeitraum hinreichend genau ermitteln. Je kürzer der Zeitraum, in der die Energie gemessen wird, desto ungenauer wird das Ergebnis. Die Energie zu einem einzigen Zeitpunkt zu bestimmen – unmöglich. |
||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
| Mehr Physik auf drillingsraum.de | ||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
| Home | Impressum | Contact | Physik | Physik-Forum | Sitemap | ||||||||||||||||
Kurze Geschichte Seite 1: Einführung
Fragen zur Physik? |
