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Über dieses Buch

Mit diesem Buch entwirrt Jean Bricmont die vermeintlichen Rätsel und Mysterien der Quantenmechanik und erklärt Laien die Grundprinzipien der Quantentheorie. Dabei unterstreicht er auf unterhaltsame Art deren paradoxe Natur und entwirrt die unglaubliche Menge an Fehlvorstellungen, Pseudowissenschaft und falscher Philosophie, die viele populäre Diskussionen zur Quantenmechanik begleiten.

Mit möglichst wenig Mathematik und Fachsprache, liefert er den Leserinnen und Lesern Antworten auf die wichtigsten konzeptionellen Fragen, die mit der Quantenmechanik verbunden sind:

· Die Frage des Determinismus: Läutet die Quantenmechanik das Ende einer deterministischen Weltansicht ein? Erklärt oder rechtfertigt sie den „freien Willen“?

· Die Rolle des "Beobachters" in der Wissenschaft: Welche Rolle spielt der Mensch als Subjekt und Beobachter im physikalischen Prozess?

· Die Frage der Lokalität: Sagt die Quantenmechanik, dass es in der Natur „spukhafte Fernwirkungen“ gibt? Und steht das nicht im Gegensatz zur Aussage der Relativitätstheorie, dass sich nichts schneller als das Licht bewegen kann?

Das Buch gibt keine endgültigen Antworten auf diese Fragen, sondern eröffnet mögliche Lösungen, die in der wissenschaftliche Gemeinschaft immer noch diskutiert werden und jenseits dessen liegen, was in üblichen Vorlesungen und populären Büchern über Quantenmechanik zu hören ist.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Welche Fragen wirft die Quantenmechanik auf?

Dieses Buch gehört zwar zur Kategorie der populären Sachbücher über Physik, sein Hauptziel ist aber eher kultureller als naturwissenschaftlicher Art. Ich will mit ihm versuchen, Laien die Grundprinzipien der Quantentheorie zu erklären, dabei aber auch deren paradoxe Natur unterstreichen und vor allem die unglaubliche Menge an Konfusion, PseudowissenschaftPseudowissenschaft und schlechter Philosophie entwirren, die die meisten populären Diskussionen der Quantenmechanik begleiten.

Jean Bricmont

Kapitel 2. Das erste Rätsel: Interferenz

InInterferenz, Interferenzmuster, interferieren“Alice hinter den Spiegeln sagt die Königin zu Alice, dass sie „manchmal […] schon vor dem Frühstück sechs unmögliche Dinge geglaubt“ habe. In diesem Buch werden Sie nur gebeten, „zwei unmögliche Dinge“ zu glauben – sei es vor oder nach dem Frühstück: Das eine Ding ist die SuperpositionSuperposition, superponierenvon Zuständen, das heißt die Idee, dass sich Teilchen zur gleichen Zeit in zwei unterschiedlichen Zuständen befinden können, das andere ist die Nicht-LokalitätNicht-Lokalität, was bedeutet, dass es unter bestimmten Umständen eine unverzügliche FernwirkungFernwirkung über beliebige Entfernungen gibt.

Jean Bricmont

Kapitel 3. Philosophisches Intermezzo I: Was ist Determinismus?

Nachdem der Begriff „DeterminismusDeterminismus, deterministisch“ schon im vorigen Kapitel benutzt wurde, ist es gut, einen Moment innezuhalten und zu definieren, was Determinismus bedeutet und zu fragen, was er zur Folge hat.

Jean Bricmont

Kapitel 4. Wie gehen Physiker mit Interferenzen um?

InInterferenz, Interferenzmuster, interferieren Kap. 2 haben wir gesehen, dass eines der zwei „unmöglichen Dinge“, an die wir vor oder nach dem Frühstück glauben müssen, die Tatsache ist, dass offensichtlich Objekte in zwei verschiedenen Zuständen zugleich existieren können, bevor sie gemessen werden oder man sie beobachtet.

Jean Bricmont

Kapitel 5. Schrödingers Katze und die verborgenen Variablen

AnhandKatze, SchrödingerseinesVariablen, verborgene sehr einfachen Beispiels habe ich gezeigt, wie der Quantenformalismus funktioniert. Es sei dazu betont, dass er auch in weit komplizierteren Situationen auf spektakuläre Weise funktioniert – und das mit den immer gleichen Grundprinzipien.

Jean Bricmont

Kapitel 6. Philosophisches Intermezzo II: Wo ist der Haken bei „Messung“ und „Beobachtung“?

Die folgenden Gedanken mögen Ihnen schon durch den Kopf gegangen sein: Wenn die Quantenmechanik sich so gut um unsere wissenschaftlichen Messungen kümmert, was kann man darüber hinaus noch von ihr verlangen? Beruht nicht letztendlich unser gesamtes Wissen auf Messungen und Beobachtungen? In der Tat haben wir keinen direkten Zugang zur Welt, es geht vielmehr immer über unsere Sinne, mit anderen Worten: über unsere Beobachtungen.

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Kapitel 7. Das zweite Rätsel: Nicht-Lokalität und Fernwirkung

In diesem Kapitel geht es um das zweite „unmögliche Ding“, das wir vor oder nach dem Frühstück glauben sollen: Die Existenz instantaner Wirkungen in der Natur über große Entfernungen, also einer Fernwirkung. Aber was genau bedeutet hier Fernwirkung? Eine instantane Energieübertragung? Oder die unendlich schnelle Übertragung von Informationen?

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Kapitel 8. Das Unmögliche wird möglich – eine Quantenmechanik ohne Beobachter

Wir wollen nun sehen, was der Stand der Dinge ist: In Kap. 5 wurde deutlich, dass es keinen einfachen Weg gibt, zu verstehen, was die Wellenfunktion bedeutet. Versuchen wir eine Bedeutung zu finden, indem wir die Messungen im Rahmen der Quantenmechanik analysieren, erhalten wir nur unphysikalische makroskopische Superpositionen. Versuchen wir andererseits, eine statistische Bedeutung zu finden, verwickeln wir uns wegen der No-Go-Theoreme in Widersprüche.

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Kapitel 9. Viele Welten?

Wer die Literatur durchforstet, wird zahlreiche „Interpretationen“ der Quantenmechanik finden. Ein „bibliographischer Guide“ des spanischen Physikers Adrán Cabello [37], der sich nur mit den „Grundlagen der Quantenmechanik“ befasst, zählt mehr als 10.000 Fundstellen auf, die wir natürlich bei Weitem nicht alle diskutieren können.

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Kapitel 10. Eine revidierte Geschichte der Quantenmechanik

Wie schon erwähnt, gab es zur Zeit der Einführung der Quantenmechanik in den späten 1920ern heiße Debatten über ihre Deutung, vor allem zwischen BohrBohr, Nielsund Einstein.Einstein, Albert Diese Debatten halten bis in die Gegenwart an, obwohl die Mehrzahl der Physiker denkt, dass das Thema erledigt ist.

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Kapitel 11. Kulturelle Auswirkungen der Quantenmechanik

Der mysteriöse Charakter der Quantenmechanik war vielleicht mehr als bei allen anderen wissenschaftlichen Theorien der Anlass für zahllose Fälle von Missbrauch, Fehlinterpretationen, Spekulationen und Ausuferungen. Es wurden Verbindungen zwischen der Quantenmechanik und diversen Pseudowissenschaften behauptet, ebenso wie zu westlichen und östlichen Religionen und zu etlichen Sozialwissenschaften. Alle möglichen Wechselwirkungen mit der Philosophie, ja sogar mit der Politik wurden vermutet.

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Kapitel 12. Zusammenfassung der Hauptthesen des Buches

Dieses Buch dreht sich um die folgenden drei Fragen: (1)Stellt die Quantenmechanik einen „BeobachterBeobachter“ (menschlich oder nicht) in den Mittelpunkt ihrer Beschreibung der Welt?(2)Folgt aus der Quantenmechanik der „Tod des DeterminismusDeterminismus, deterministisch“?(3)Bedeutet die Quantenmechanik, dass es eine FernwirkungFernwirkung gibt?

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Kapitel 13. Biographische Anmerkungen zu wichtigen Naturwissenschaftlern

Es folgen einige biographische Informationen zu den wichtigsten Naturwissenschaftlern, die in dem Buch erwähnt werden. Die Informationen werden durch Hinweise auf Fundstellen in diesem Buch und auf weiterführende Literatur ergänzt, vgl. dazu auch den Index.

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Kapitel 14. Glossar

Es folgen einige Definitionen der wichtigsten Begriffe, die ich in dem Buch verwende – wieder mit Angaben, wo sie hauptsächlich vorkommen.

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Kapitel 15. Weiterführende Literatur

Es folgt eine Auswahl an populärwissenschaftlichen, aber auch fachwissenschaftlichen Arbeiten, die zum Teil den Standpunkt dieses Buches einnehmen, zum Teil aber auch nicht. Ich werde die Arbeiten jeweils kurz kommentieren, um Ihnen zu signalisieren, zu welcher Kategorie sie gehören. Natürlich ist die Auswahl beschränkt (die Bibliographie von Cabello [37] umfasst beispielsweise 10.000 Einträge!) und spiegelt bis zu einem gewissen Ausmaß meine Interessen wider, sie enthält aber auch Werke, die die Kopenhagener DeutungKopenhagener Deutung verteidigen, darunter auch kürzlich wiederbelebte Formen von ihr, und auch die Viele-Welten-InterpretationViele-Welten-Interpretation.

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Backmatter

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