Quantenmechanik für Ahnungslose

Michael Haugk, Lothar Fritsche
Quantenmechanik für Ahnungslose

Verlag: S. Hirzel
ISBN: 978-3-7776-2136-4
Sachbuch
Erschienen: 1. Aufl. 29.05.2012
Umfang: 100 S., 19 farb. Abb. – 23,0 x 15,3 cm; B: Einband – flex.(Paperback)

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Die Autoren

Michael Haugk studierte Physik an der Technischen Universität Clausthal bei Lothar Fritsche und promovierte an der Universität Paderborn auf dem Gebiet der theoretischen Festkörperphysik. Gemeinsam mit Professor Fritsche veröffentlichte er mehrere Artikel zu den Grundlagen der Quantenmechanik.

Lothar Fritsche ist emeritierter Professor für Theoretische Physik an der TU Clausthal. Nach seiner Habilitation an der Technischen Hochschule Karlsruhe begründetet er einen neuen Forschungszweig, der sich auf die gerade in den USA entstandene “Dichtefunktionaltheorie” stützte. Später dehnte Professor Fritsche seine Arbeiten auf Probleme der Oberflächenphysik, Elektronenstreuung an Atomen und Grundlagen magnetischer Ordnung aus.
(Quelle: S. Hirzel Verlag)

Zu Beginn der Schluss

Um es gleich vorweg zu nehmen: die “Quantenmechanik für Ahnungslose” ist kein Lehrbuch und schon gar nicht für Ahnungslose geeignet. In der Einführung wird der Leser darauf hingewiesen, dass er Grundkenntnisse in Vektor-, Differetial- und Integralrechnung haben sollte, was tatsächlich eine Mindestanforderung ist. Ebenso sollte ihm der Umgang mit Differentialoperatoren vertraut sein. Der Untertitel “Eine Einstieghilfe für Studierende”, der sich bedauerlicherweise nur im Innern findet, kommt der Sache daher zwar näher, trifft den Kern allerdings auch nicht ganz.

Shake, rattle and roll

Die Autoren verwenden einen alternativen Weg, um die quantenmechanischen Gleichungen herzuleiten und vor allem um zu einer ihrer Ansicht nach anschaulicheren und weniger “mystischen” Interpretation der quantenmechanischen Phänomene zu gelangen. Ihrer Annahme nach bilden die virtuellen Teilchen des Vakuums eine Art Wärmebad, in dem die reellen Teilchen (alles was wir sehen und messen können) als so genannte Aufteilchen herumgestoßen werden. Aus der stochastischen Bewegung vieler solcher Teilchen entwickeln sie die Gleichungen, die auch aus dem Standardzugang der Quantenmechanik bekannt sind. Allerdings weichen ihre Interpretationen in vielen Punkten von der so genannten Kopenhagener Deutung ab. Daher sollte man sich als Student zuerst die Vorlesungen seiner Dozenten anhören und die dort empfohlenen Bücher studieren, bevor man sich andere Zugänge zu Gemüte führt. In diesem Sinn ist das Buch auch nicht als Einstieghilfe zu empfehlen.

Der Kernpunkt des Buches liegt in der Herleitung und damit verbunden in der Interpretation quantenmechanischer Phänomene. Es werden viele wichtige Themen der Quantenmechanik angesprochen: von der Schrödinger-Gleichung geht es über den Doppelspaltversuch, Tunneleffekt und Spin bis hin zur Stabilität von Atomen und zur Emission von Licht, um nur einige zu nennen. Die Herleitungen sind meistens nicht in ihrer vollen Pracht abgedruckt – dafür sind sie teilweise doch zu komplex und umfangreich -, es sind jedoch Quellen angegeben, wo die vollständigen Rechnungen zu finden sind.

Die Argumente sind nachvollziehbar, und auch wenn man im Grunde seines Herzens nicht mit den Interpretationen der Autoren übereinstimmt, muss man zugeben, dass ihre Art der Herleitung etwas Bestechendes hat. Ihr Weltbild bleibt klassisch, was bedeuten soll, ihre Welt ist und bleibt aufgebaut aus Korpuskeln, sprich Teilchen. In ihr ist keine Notwendigkeit für die Einführung einer “mystischen” Welle-Teilchen-Dualität für Masse behaftete Teilchen oder ähnlichem. Die Frage ist nur, kann man sich immer auf den Augenschein verlassen, ist unsere makroskopische Erfahrung stets übertragbar auf Bereiche, die sich unserer direkten Wahrnehmung entziehen? Abgesehen von solchen Glaubensdingen, gibt es auch bei Michael Haugk und Lothar Fritsche Punkte, die hinterfragt werden können, wie beispielsweise die nach der Herkunft der Vakuumfluktuationen.

Geschüttelt, nicht gewürfelt?

Umso mehr stört es, wenn die Autoren immer wieder betonen, wie anschaulich die Ergebnisse ihrer Herleitung sind und wie falsch demgegenüber die Erklärungen des Standardzugangs. Ebenso wie die Autoren war auch Einstein kein Freund der Kopenhagener Deutung, was er sinngemäß mit den Worten “der Alte würfele nicht” kommentierte. Sollte Gott stattdessen Was-auch-immer schütteln, um die Vakuumfluktuationen hervorzurufen?

Für fortgeschrittene Studenten, die  in der Quantenmechanik schon einigermaßen gefestigt sind, ist das Buch eine interessante Ergänzung und bietet einigen Raum für Diskussionen. Gemäß dem Schlusswort der Autoren muss der Leser letztlich aber selbst entscheiden, welcher Interpretation er den Vorzug gibt.

Copyright © 2012 by Michael Bahner

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