Zur Entstehung dieses Buchs | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 8 |
Einleitung | 13 |
Was ist Quantenphysik? | 14 |
Was sind Quantenobjekte? | 15 |
Wozu betreibt man Forschung im Bereich des Mikrokosmos? | 15 |
Ist die Physik ein abgeschlossenes Gedankengebäude? | 16 |
Was geschieht in derWelt des Mikrokosmos? | 17 |
Licht und Materie | 18 |
Was ist eigentlich Licht? | 19 |
Aber was schwingt da wie? | 20 |
Was sind Frequenz undWellenlänge des Lichts? | 22 |
Was ist eigentlichMaterie? | 23 |
Woraus besteht ruhemassebehaftete Materie? | 24 |
Sind Elementarteilchen wirklich Teilchen? | 26 |
Die Herkunft des Planckschen Wirkungsquantums | 28 |
Woher kommt die Quantenhypothese? | 29 |
Wie konnte die Ultraviolettkatastrophe gelöst werden? | 30 |
Wovon ist der Energiebetrag eines Lichtquants abhängig? | 31 |
Der photoelektrische Effekt | 34 |
Was ist der photoelektrische Effekt? | 35 |
Was ist das Nichtklassische am Photoeffekt? | 36 |
Wie löste Einstein diese Widersprüche? | 39 |
Wie lässt sich hierdurch ein Wert für h bestimmen? | 41 |
Das Doppelspaltexperiment | 44 |
Was ist das Doppelspaltexperiment? | 45 |
Was passiert beim Doppelspaltversuch mit Licht? | 46 |
Wie lässt sich das Streifenmuster erklären? | 49 |
Ist Licht also doch eine Welle? | 52 |
Das Doppelspaltexperiment mit Elektronen | 53 |
Kann das Doppelspaltexperiment auch mit Elektronen durchgeführt werden? | 54 |
Was passiert beim Doppelspaltexperiment mit Elektronen? | 54 |
Könnte man sich das Streifenmuster nicht auch anders erklären? | 57 |
Muss das Elektron nun doch alsWelle angesehen werden? | 58 |
Welche Schlüsse muss man aus dem Ausgang des Experiments ziehen? | 60 |
Der Compton-Effekt | 61 |
Was versteht man unter dem Compton-Effekt? | 62 |
Wie lässt sich die Wellenlängenänderung berechnen? | 63 |
Warum tritt der Compton-Effekt nicht bei sichtbarem Licht auf? | 68 |
Ist der Compton-Effekt nur mit einem Teilchenmodell beschreibbar? | 69 |
Die Heisenbergsche Unschärferelation | 70 |
Was besagt die Heisenbergsche Unschärferelation? | 71 |
Wie kann man sich die Unschärferelation praktisch vorstellen? | 73 |
Ließe sich das Interferenzmuster ebenfalls durch die Unschärferelation erklären? | 73 |
Was lässt sich aus dem Ausgang der Experimente schließen? | 76 |
Ist das Doppelspaltexperiment auch mit anderen Teilchen durchführbar? | 78 |
Was ist das Elektron jetzt eigentlich wirklich: Welle oder Teilchen? | 79 |
Der Kollaps der Wellenfunktion | 81 |
Wo liegt überhaupt der Widerspruch zwischen dem Wellen-und dem Teilchenmodell? | 82 |
Was genau bedeutet der BegriffWelle-Teilchen-Dualismus? | 84 |
Wie wird aus der Elektronen-Welle ein Teilchen auf dem Projektionsschirm? | 85 |
Was geschieht mit dem Rest der Elektronen-Welle? | 86 |
Wie steht es um Gleichzeitigkeit und instantane Informationsübertragung? | 87 |
Wodurch wird der Kollaps der Wellenfunktion ausgelöst? | 90 |
Die Bohr-Einstein-Debatte | 94 |
Wie kam es zur Bohr-Einstein-Debatte? | 95 |
Was ist denn „Zufall“ physikalisch gesehen überhaupt? | 97 |
Wie lautete Einsteins Kritik? | 98 |
Welche Experimente diskutierten Bohr und Einstein? | 101 |
Welche experimentellen Fakten lagen den Diskussionen zu Grunde? | 104 |
Wie lautete Bohrs Entgegnung? | 104 |
Welche Schlussfolgerungen kann man aus der Bohr- Einstein- Debatte ziehen? | 107 |
Das Bohrsche Atommodell | 109 |
Welche Atommodelle gab es? | 110 |
WelcheMakel besitzt das Planetenmodell Rutherfords? | 112 |
Wie löst das Bohrsche Atommodell diese Diskrepanzen? | 113 |
Was ist der Bohrsche Radius? | 116 |
WelcheWerte besitzen die Energieniveaus in der Atomhülle? | 118 |
Wie geschieht die Absorption bzw. Emission von Photonen? | 119 |
Ist das Bohrsche Atommodell als „richtig“ anzusehen? | 121 |
Die Schrödinger-Gleichung | 122 |
Was ist der Unterschied zwischen derMatrizen-und derWellenmechanik? | 123 |
Welche Bedeutung kommt derWellenfunktion zu? | 125 |
Wie leitet sich die Schrödinger-Gleichung her? | 127 |
Was berechnet man mit der Schrödinger-Gleichung? | 131 |
Welche Auswirkung hatte die Schrödinger-Gleichung auf das Atommodell? | 133 |
Schrödingers Katze | 135 |
Worum handelt es sich bei Schrödingers Katze? | 136 |
Wie ist das Gedankenexperiment um Schrödingers Katze aufgebaut? | 138 |
Wo liegt die Paradoxie beim Gedankenexperiment um Schrödingers Katze? | 139 |
Wie stellt man den überlagerten Zustand eines Teilchens quantenmechanisch dar? | 140 |
In welchem Zustand befindet sich die Katze? | 143 |
Die Interpretation des quantenmechanischen Formalismus | 145 |
Wie lautet die Lösung des Schrödingerschen Katzenparadoxons? | 146 |
Was besagt die Kopenhagener Deutung? | 147 |
Was besagt die Viele-Welten-Interpretation? | 150 |
Was besagt die Theorie der Dekohärenz? | 154 |
Welche Interpretation entspricht der „Realität“? | 161 |
Das EPR-Paradoxon | 163 |
Was ist das EPR-Paradoxon und woher kommt es? | 164 |
Wie sieht der gedankliche Versuchsaufbau des EPR- Experiments aus? | 166 |
Ist also doch kein Paradigmenwechsel durch die Quantenmechanik nötig? | 169 |
Ist die Quantenmechanik tatsächlich unvollständig? | 170 |
Quantenmechanik oder Theorien verborgener Variabler? | 171 |
Schließt die Quantenmechanik verborgene Variable prinzipiell aus? | 173 |
Wie gestaltet sich die Bohmsche Mechanik? | 174 |
Die Bellsche Ungleichung | 177 |
Ist eine experimentelle Entscheidung über verborgene Variablen möglich? | 178 |
Was ist der Spin eines Teilchens? | 179 |
Spinmessung nach Theorien verborgener Variabler oder Quantenmechanik? | 181 |
Wie gestaltet sich der Aufbau des Bohmschen EPR-Experiments? | 184 |
Wie lauten die Voraussagen der Theorien verborgener Variabler? | 186 |
Wie geschieht die experimentelle Überprüfung der Voraussagen? | 190 |
Die modernen Anwendungen der Quantenphysik | 193 |
Wie wird die Quantenphysik praktisch angewendet? | 194 |
Was ist Quanteninformation? | 194 |
Was ist Quanten-Teleportation? | 196 |
Was sind Quanten-Computer? | 202 |
Was ist Quanten-Kryptographie? | 205 |
Quantengravitation | 213 |
Wozu brauchen wir eine Quantengravitation? | 214 |
Gibt es eine Lösung für den Theorien-Konflikt? | 216 |
Was besagt die Stringtheorie? | 217 |
Was besagt die Loop-Quantengravitation? | 219 |
Bestehen zwischen den Quantengravitationstheorien auch Gemeinsamkeiten? | 220 |
Ist Quantengravitation noch Physik oder schon Philosophie? | 223 |
Nachwort | 225 |
Glossar | 228 |
Weiterführende Literatur | 233 |
Monographien und Lehrbücher | 233 |
Artikel und Beiträge | 236 |
Websites | 240 |
Sach- und Namenverzeichnis | 242 |