Eine Entdeckungsreise in die subatomare Welt

Diskurs PA4
J. Baker: Quantenphysik
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Online-Publikation: April 2015 im Internet-Journal <<kultur-punkt.ch>>
Ereignis-, Ausstellungs-, AV- und Buchbesprechung
<< Joanne Baker: 50 Schlüsselideen Quantenphysik >>
Buch: Hardcover ISBN 978-3-662-45032-1; 16,99 € Brutto
eBook-Version • ISBN 978-3-662-45033-8; 12,99 €
Verlag Springer Wien, New York, Heidelberg; http://www.springer.at; http://www.springer.com

Charakteristika
- Ideales Buch, um die Quantenphysik zu entdecken bzw. wiederzuentdecken
- Eine Entdeckungsreise in die subatomare Welt und ihre erstaunlichen Phänomene

Inhalt
Die subatomare Welt ist ganz anders als die uns vertraute. In ihr scheinen weder Teleportation noch alternative Realitäten unmöglich zu sein, und vieles von dem, was wir über das Funktionieren des Universums zu wissen glauben, wird auf den Kopf gestellt. Die Quantenmechanik ist die am wenigsten eingängige Theorie, die sich die Menschheit je ausgedacht hat, und doch verändert sie unsere Sicht der Dinge grundlegend, denn je besser wir verstehen, wie sich Materie auf kleinsten Skalen verhält, desto komplexer und faszinierender wird unsere Welt.
50 Schlüsselideen Quantenphysik
bringt uns dieses esoterischste aller wissenschaftlichen Forschungsgebiete näher. In 50 klaren und prägnanten Kapiteln erklärt Joanne Baker die wichtigsten Bausteine dieser faszinierenden Theorie und zeigt anschaulich, wie sie aus überraschenden neuen Einsichten in die Natur des Lichts und den Aufbau von Atomen entstanden ist. Sie spannt den Bogen von dem im 19. Jahrhundert vollkommen unverständlichen Strahlungsverhalten eines schwarzen Körpers über die Heisenberg’sche Unschärferelation und die Entdeckung der Antimaterie bis hin zu modernsten Fragen der Stringtheorie, der Quantencomputer und des Quantenbewusstseins. Gleichzeitig veranschaulicht sie die vielen Paradoxa, wie Schrödingers Katze und die geheimnisvollen Verbindungen, die zwischen Quantenteilchen über Lichtjahre hinweg bestehen können, und die auch heute noch vielen Wissenschaftlern zu denken geben.
Diese faszinierenden Erkundung von Raum, Zeit und der letzten Grenzen des Universums zeigt, wie sich die Quantenphysik auf das Leben, wie wir es kennen, auswirkt, und führt damit den Leser zu einem tieferen Verständnis der grundlegenden Natur unserer Welt.

Autorin
Joanne Baker ist Redakteurin beim führenden internationalen Wissenschaftsmagazin Nature, wo sie sich auf Raum- und Geowissenschaften spezialisiert hat. Sie hat in Cambridge studiert und an der University of Sydney in Astrophysik promoviert. In der Reihe 50 Schlüsselideen hat sie bereits die Bände über Physik sowie Astronomie und Kosmologie verfasst.

Fazit
Die Wissenschaftsredakteurin Joanne Baker des Magazin 'Nature' ist Expertin auf dem Gebiet Raum- und Geowissenschaften. Nun erscheint von ihr das Diskursbuch "50 Schlüsselideen Quantenphysik (1)" .
Dabei kommt sie zu neuen Einsichten zur Natur des Lichts und zum Aufbau von Atomen. In hervorragender Weise.
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(1) Quantenphysik fasst all jene Theorien, Modelle und Konzepte zusammen, die auf die Quantenhypothese von Max Planck zurückgehen. Außerdem versteht man darunter alle Phänomene und Effekte, die sich ohne diese Hypothese nicht befriedigend erklären lassen. Plancks Hypothese war um 1900 notwendig geworden, weil die klassische Physik z. B. bei der Beschreibung des Lichts oder des Aufbaus der Materie an ihre Grenzen gestoßen war.
Die Quantenphysik unterscheidet sich von der klassischen Physik vor allem in folgenden Punkten:
Quantenhypothese: Bestimmte physikalische Größen können nicht jeden beliebigen Wert annehmen, sondern nur bestimmte diskrete Werte. Man sagt, sie sind „quantisiert“ oder „gequantelt“.
Welle-Teilchen-Dualismus: Quantenobjekte zeigen – je nach Betrachtungsweise – Eigenschaften von Wellen oder Teilchen (sprich: Massepunkten), sind aber weder das eine noch das andere. Die wahre Natur der Quantenobjekte entzieht sich der konkreten Anschauung.
Die Quantenphysik ist nicht deterministisch. Das bedeutet, dass der Ausgang eines Experiments nicht eindeutig durch die Anfangswerte festgelegt ist. Oft lassen sich nur Aussagen über Wahrscheinlichkeiten machen.
Der Ausgang eines Experiments ist niemals unabhängig von der Beobachtung, sondern immer untrennbar mit ihr verbunden. D. h., der Beobachtungsvorgang beeinflusst das zu beobachtende Phänomen in physikalischer Weise.
Die Quantenphysik ist neben der Relativitätstheorie der zweite Grundpfeiler der modernen Physik. Besonders deutlich zeigen sich die Unterschiede zwischen der Quantenphysik und der klassischen Physik im mikroskopisch Kleinen (z. B. Aufbau der Atome und Moleküle) oder in besonders „reinen“ Systemen (z. B. Supraleitung, Laserstrahlung, ...). Aber auch ganz alltägliche Dinge wie die chemischen oder physikalischen Eigenschaften verschiedener Stoffe (Farbe, Ferromagnetismus, elektrische Leitfähigkeit, ...) lassen sich nur quantenphysikalisch verstehen.
Insbesondere gehören aber auch zwei Teilbereiche der theoretischen Physik zur Quantenphysik: Die Quantenmechanik und die Quantenfeldtheorie. Erstere beschreibt das Verhalten von Quantenobjekten unter dem Einfluss von Feldern. Letztere behandelt zusätzlich die Felder als Quantenobjekte. Die Vorhersagen beider Theorien stimmen außerordentlich gut mit den Ergebnissen von Experimenten überein. Ihre einzige bekannte Schwäche besteht darin, dass sie sich nach dem gegenwärtigen Stand des Wissens nicht mit der allgemeinen Relativitätstheorie vereinbaren lassen.http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenphysik

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