Auf der Suche nach Schrödingers Katze

Die Quantenphysik gilt als eine der größten Leistungen unserer Zeit - und als eine der erfolgreichsten. Klar und anschaulich führt John Gribbin in ihre Welt ein und erläutert von den Anfängen der Atomtheorie des 19. Jahrhunderts bis zur gegenwärtigen Forschung eine der aufregendsten Wissenschaften, ohne die weder Laser noch Computer denkbar wären.

John Gribbin, geboren 1946 in Maidstone/Kent, studierte Physik und Astronomie, war Mitarbeiter bei Nature, New Scientist und der Times. Er lehrt und forscht an der University of Sussex. Autor zahlreicher Sachbücher, darunter 'Auf der Suche nach Schrödingers Katze', 'Richard Feynman' (mit Mary Gribbin) und 'Wissenschaft für die Westentasche'. Zuletzt erschien von ihm 'Geschöpfe aus Sternenstaub'.

Die Quantenphysik gilt als eine der größten Leistungen unserer Zeit - und als eine der erfolgreichsten. Klar und anschaulich führt John Gribbin in ihre Welt ein und erläutert von den Anfängen der Atomtheorie des 19. Jahrhunderts bis zur gegenwärtigen Forschung eine der aufregendsten Wissenschaften, ohne die weder Laser noch Computer denkbar wären.

Vorwort
»Nothing is real.« John Lennon

Autorentext

John Gribbin, geboren 1946 in Maidstone/Kent, studierte Physik und Astronomie, war Mitarbeiter bei Nature, New Scientist und der Times. Er lehrt und forscht an der University of Sussex. Autor zahlreicher Sachbücher, darunter "Auf der Suche nach Schrödingers Katze", "Richard Feynman" (mit Mary Gribbin) und "Wissenschaft für die Westentasche". Zuletzt erschien von ihm "Geschöpfe aus Sternenstaub".

Zusammenfassung
Die Quantenphysik gilt als eine der größten Leistungen unserer Zeit und als eine der erfolgreichsten. Klar und anschaulich führt John Gribbin in ihre Welt ein und erläutert von den Anfängen der Atomtheorie des 19. Jahrhunderts bis zur gegenwärtigen Forschung eine der aufregendsten Wissenschaften, ohne die weder Laser noch Computer denkbar wären.

Leseprobe

1. Kapitel: Licht

Isaac Newton »erfand« die Physik, und die gesamte Naturwissenschaft beruht auf Physik. Gewiß hat Newton sich auf die Arbeit anderer gestützt, aber erst mit der Veröffentlichung seiner drei Bewegungsgesetze und der Gravitationstheorie vor genau 300 Jahren (1687) wurde die Wissenschaft auf jenen Weg gebracht, an dessen Ende die Raumfahrt, der Laser, die Atomenergie, die Gentechnologie, das Verständnis der Chemie und noch vieles mehr stehen. Zweihundert Jahre lang herrschte unangefochten die Newtonsche Physik, die man heute die »klassische« nennt. Neue, revolutionäre Erkenntnisse führten die Physik im 20. Jahrhundert weit über Newton hinaus, aber ohne die zwei Jahrhunderte wissenschaftlichen Fortschritts wäre man wohl nie zu jenen Erkenntnissen gelangt. Dieses Buch gibt keine Wissenschaftsgeschichte, und es handelt nicht von den erwähnten klassischen Vorstellungen, sondern von der neuen Physik, der Quantenphysik. Sogar in Newtons 300 Jahre altem Werk hat es jedoch schon Hinweise auf künftige Wandlungen gegeben, die weder aus seinen Untersuchungen über Planetenbewegungen und Umlaufbahnen noch aus seinen berühmten drei Gesetzen entspringen, sondern aus seinen Erkundungen über die Natur des Lichts.

Newtons Vorstellungen über das Licht waren von seinen Vorstellungen über das Verhalten von festen Gegenständen und die Bahnen der Planeten beeinflußt. Er begriff, daß unsere Alltagserfahrung mit dem Verhalten von Objekten irreführend sein kann und daß ein Objekt, ein Teilchen, das keinen äußeren Einflüssen unterliegt, sich ganz anders verhalten müsse, als ein solches Teilchen auf der Oberfläche der Erde. Hier sagt uns unsere Alltagserfahrung, daß Dinge an ihrem Platz bleiben, wenn sie nicht angestoßen werden, und daß sie, wenn man aufhört, sie anzustoßen, auch bald aufhören, sich zu bewegen. Warum also hören Objekte wie die Planeten oder der Mond nicht auf, sich in ihren Bahnen zu bewegen? Gibt es etwas, was sie anstößt? Ganz und gar nicht. Die Planeten befinden sich vielmehr in einem natürlichen Zustand, der frei von äußeren Störungen ist, während die Objekte auf der Erdoberfläche gestört werden. Wenn ich einen Stift über meinen Schreibtisch schieben will, muß ich ihm einen Anstoß geben, der die Reibung des Stiftes auf der Tischoberfläche überwindet, und deshalb kommt er zur Ruhe, wenn ich aufhöre, ihn anzustoßen. Gäbe es keine Reibung, würde der Stift sich weiterbewegen. Dies ist Newtons 1. Gesetz: Jedes Objekt bleibt im Ruhezustand oder bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit, solange nicht eine äußere Kraft auf es ein wir kt. Das 2. Gesetz sagt uns, wie groß der Effekt einer äußeren Kraft eines Stoßes auf ein Objekt ist. Eine solche Kraft verändert die Geschwindigkeit des Objekts, diese Veränderung nennt man Beschleunigung; teilt man die Kraft durch die Masse des Objekts, auf welche die Kraft einwirkt, so ergibt sich die Beschleunigung, die der Körper durch diese Kraft erfährt. Gewöhnlich wird dieses 2. Gesetz etwas anders ausgedrückt: Kraft = Masse × Beschleunigung. Newtons 3. Gesetz sagt uns etwas darüber, wie die Objekte darauf reagieren, herumgestoßen zu werden: Für jede Aktion gibt es eine gleiche, entgegengesetzte Reaktion. Wenn ich mit meinem Tennisschläger einen Tennisball schlage, so entspricht der Kraft, mit der der Schläger den Tennisball anstößt, genau eine gleiche Kraft, die auf den Schläger zurückwirkt. Auf den Stift, der auf meinem Schreibtisch liegt und von der