Konzept
Anlässlich 2006: "100 Jahre Quantenphysik" legt der Schlichtverein eine Konzeptstudie vor, in welcher Zugang zu bahnbrechenden Entwicklungen der Physik in den vergangenen hundert Jahren ermöglicht wird. Gedacht ist an eine Eröffnungsveranstaltung sowie eine Reihe von Workshops, welche in je einer Arbeitssitzung Physiker und einige ihre bedeutsamen Entdeckungen oder Theorien präsentieren. Diese Präsentationen sollten dauerhaft mindestens im Jahr 2026 zu Besuchen einladen, vielleicht sogar darüber hinaus. Aktuell findet eine Suche nach geeigneten Räumlichkeiten statt. Auch sollten die Workshops wissenschaftliche Begleitung erfahren.
Eine einführende Veranstaltung wird "Licht in das Dunkel" gebracht, will sagen, was etwa Galilei u. a. über das "Licht" gedacht hat, dann was ein gewisser Fizeau erforscht hat und insbesonders Michelson&Morley und Einstein Grundlegendes über das Licht formuliert haben und welche Folgen diese Erkenntnisse für alle Zukunft haben: Stichwort: Relativitätsprinzip
Weiterhin sollten Grundbegriffe und Hilfsmittel vorgestellt werden sowie Literaturhinweise gegeben werden.
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Galileo Galilei (1564-1642) |
Hippolite Fizeau (1819-1896) |
Albert Michelson (1852–1931) Nobelpreis 1907 Thomas Morley (1838 - 1923) |
Hendrik Lorentz (1853-1928) Nobelpreis 1902 |
Albert Einstein (1879-1955) |
| Lichtgeschwindigkeit Galilei-Transformation |
Lichtgeschwindigkeit, etwa 1850 |
Ätherhypothese: Experimentum crucis 1881/1887 | Lorzentz-Transformation um 1900 | spez. Relativitätstheorie 1905 "Relativitätsprinzip" |
Die der "Einführung" folgenden Veranstaltungen sollen dann echte Workshops werden, sofern die Quantenphysik dies zulässt. Angedacht ist auch ein Zeitplan an je dem letzten Samstag eines Monats, i. e. der 31. Januar 2026 für eine Auftaktveranstaltung
Das Konzept der Workshops folgt in seiner Reihenfolge den Namen bedeutsamer Physiker und ihrer herausragenden Ideen. Aktuell sind das:
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| Max Planck (1858-1947) | Albert Einstein (1879-1955) | Werner Heisenberg (1901-1976) | Niels Bohr (1885-1962) |
| Strahlungsgesetz 1995 Nobelpreis1919 |
lichtelektr. Effekt 1905 Nobelpreis 1921 |
Unschärferelation Nobelpreis 1933 |
Kopenhagener Deutung Nobelpreis 1922 |
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 Bildquelle: Godany |
| Erwin Schrödinger (1887-1961) | Max Born (1882-1970) Nobelpreis 1954 (gemeinsam mit Walther Bothe) |
Hugh Everett (1930-1982) | Anton Zeilinger (*1945) |
| Wellenfunktion Nobelpreis 1933 |
Statistische Interpretation der Wellenfunktion | Viele-Welten-Interpretation 1957 -... | Quantenteleportation 1997 Nobelpreis 2022 |
Über die Zukunft der Quantenphysik:
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| Albert Einstein (1879-1955) | Gerardus 't Hooft *5. Juli 1946 | ||
| allg. Relativitätstheorie 1916 | „Der Grund, warum es nichts Neues gibt, ist, dass alle gleich denken." Nobelpreis 1999 |
Quellenangaben zu den Bildern: Alle aus Wikipedia mit Creative Commons Attribution 4.0 - ev. Lizenzen angefragt
Die Reihenfolge der Auswahl folgt zwar gewissen inhaltlichen Zusammenhängen, kann sich aber noch ändern. Außerdem kann es sich als notwendig erweisen, weitere Personen hinzuzunehmen.
Details zu den Workshops siehe Menü Workshop 100 Jahre Quantenphysik
Literatur: "100 Jahre Quantenphysik" in: Spektrum.de 4/2001 S. 68 ff
Grundbegriffe: Lichtgeschwindigkeit, Relativitätsprinzip - demnächst
Anhang: phys. Größen, Einheiten, Dimensionen, Hilfsmitteln - demnächst
mks-System:
The metre, kilogram, second system of units, also known more briefly as MKS units or the MKS system,[1][2][3] is a physical system of measurement based on the metre, kilogram, and second (MKS) as base units. Distances are described in terms of metres, mass in terms of kilograms and time in seconds. Derived units are defined using the appropriate combinations, such as velocity in metres per second.
alte Bekannte:
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Am 26. März 1791 beschloss die verfassunggebende Versammlung in Paris auf Vorschlag der Académie des sciences (Akademie der Wissenschaften) die Einführung einer universellen Längeneinheit. Das neue, noch nicht „Meter“ genannte Längenmaß solle der zehnmillionste Teil des Erdmeridianquadranten (Strecke vom Pol zum Äquator) sein. | Eine nochmalige Änderung gab es 1983, als die Lichtgeschwindigkeit zur Referenzgröße wurde. |
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Von 1889 bis 2019 bildete der Internationale Kilogrammprototyp (auch das Urkilogramm genannt) das Referenznormal für die Maßeinheit Kilogramm. Er wird in einem Tresor des Internationalen Büros für Maß und Gewicht (BIPM) in Sèvres bei Paris aufbewahrt. Es handelt sich um einen Zylinder von 39 Millimeter Höhe und 39 Millimeter Durchmesser, der aus einer Legierung von 90 % Platin und 10 % Iridium besteht. | Das Kilogramm (im allgemeinen Sprachgebrauch auch der oder das Kilo)[1] ist die im internationalen Einheitensystem (SI) verwendete kohärente Maßeinheit für die Masse. Das Einheitenzeichen des Kilogramms ist kg. Die Definition des Kilogramms basiert auf einem zahlenmäßig festgelegten Wert der Planck-Konstante und den Definitionen von Meter und Sekunde. |
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Klingt zunächst ganz einfach zu beantworten: Eine Sekunde ist natürlich der 60. Teil einer Minute, und die ist der 60. Teil einer Stunde, und die ist der 24. Teil eines Tages, der Dauer einer Drehung der Erde um ihre Achse. | Deshalb hat man 1967 der Sekunde - als einer der Basiseinheiten im internationalen Einheitensystem SI - eine atomphysikalische Definition gegeben: "Die Sekunde ist das 9 192 631 770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids Cs-133 entsprechenden Strahlung." |
Geogebra, Computer Algebra Systeme (CAS), ....
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- Geschrieben von: Karl Penzkofer
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Bildquelle: Albert Einstein auf der Solvay-Konferenz des Jahres 1927
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Weiterlesen: Einstein, Albert (1879-1955) - lichtelektrischer Effekt
50 Jahre vor Einstein, etwa im Jahr 1850, befasst der französische Physiker Hippolyte Fizeau sich den Messungen des Galilei Galileo der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht, natürlich in Luft. Fizeau verwendete dabei die galilei'sche Zahnradmethode. Später auch die in Wasser, mit und gegen die Strömung.
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Weiterlesen: Fizeau, Hippolite (1819-1896) - Lichtgeschwindigkeit
abstract .. und Thomas Morley (1838-1923)
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Weiterlesen: Michelson, Albert (1852-1931) - Widerlegung der Ätherhypothese der Lichtausbreitung
abstract
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Weiterlesen: Heisenberg, Werner (1901-1976) - Unschärferelation
Für seine Verdienste um die Erforschung der Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung wurde er 1922 mit dem Nobelpreis für Physik geehrt.
Die Kopenhagener Deutung der Quantenphysik wurde um 1927 von Niels Bohr und Werner Heisenberg während ihrer Zusammenarbeit in Kopenhagen formuliert und basiert auf der von Max Born vorgeschlagenen Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Wellenfunktion.
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Weiterlesen: Bohr, Niels (1885-1962) - Kopenhagener Deutung der Quantenphysik
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Weiterlesen: Schrödinger, Erwin (1887-1961) - Interpretation von Messergebnissen
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Weiterlesen: Everett, Hugh (1930-1982) - Viele Welten Theorie
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Solvay 1927
Solvay-Konferenz, 1927 (Thema: Neu entwickelte Quanten-Theorie)
From back to front and from left to right :
Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Édouard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules-Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Howard Fowler, Léon Brillouin,
Peter Debye, Martin Knudsen, William Lawrence Bragg, Hendrik Anthony Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr,
Irving Langmuir, Max Planck, Marie Skłodowska Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles-Eugène Guye, Charles Thomson Rees Wilson, Owen Willans Richardson
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Solvay_conference_1927.jpg
Gerard 't Hooft (*1946)
Der niederländische theoretische Physiker, heute emeritierter Professor an der Universität Utrecht, hat das vergangene halbe Jahrhundert damit verbracht, die mathematischen Geheimnisse der Naturkräfte zu lüften. Dafür erhielt er zahlreiche Ehrungen, darunter 1999 den Nobelpreis und zuletzt im April 2025 die mit drei Millionen US-Dollar am höchsten dotierte Auszeichnung in der Wissenschaft: den Breakthrough Prize in Fundamental Physics.
»Der Grund, warum es nichts Neues gibt, ist, dass alle gleich denken«
Spektrum 4/2001 - 100 Jahre Quantenmechanik - S 68
Spektrum 12/2025 - Was wiegt ein Quant?
Im genannten Spektrumheft findet sich in einem Beitrag eines gewissen Markus Aspelmeyer - Physiker an der Universität Wien - ein Ausschnitt aus einem Brief, welchen A. Einstein im Jahr 1935 an den E. Schrödinger geschrieben hat:
"Lieber Schrödinger, Du bist faktisch der einzige Mensch, mit dem ich mich wirklich gerne auseinandersetze. Fast alle die Kerle sehen nämlich nicht von Tatbeständen aus die Theorie, sondern nur von der Theorie aus die Tatbestände; sie können aus dem einmal angenommenen Begriffsnetz nicht heraus, sondern nur possierlich darin herumzappeln. Du aber schaust es nach Wunsch von außen und von innen an. Dabei sind wir in der Auffassung des erwartenden Weges schärfste Gegensätze!"
Da wird sichtbar, dass die Geburt der Quantenphysik - wie jede Geburt - nicht ohne Wehen verläuft, welche - siehe folgenden Beitrag - anscheinend bis heute anhalten!
Die Ursache für diese andauernden Wehen ist möglicherweise, dass Quantentheorie und allgemeine Relativitätstheorie auf völlig unterschiedlichen Hypothesen beruhen.
In dem oben genannten Beitrag eines gewissen Markus Aspelmeyer - Physiker an der Universität Wien - werden zahlreiche Labors genannt, in denen weltweit Experten daran arbeiten, Quantenphänomene der Gravitation zu finden:
- An der Uni Wien haben Markus Arndt und Anton Zeilinger gezeigt, dass sich ein einziges Molekül so verhält, als würde es bei einem Doppelspaltversuch beide möglichen Wege durch den Doppelspalt gehen.
- Ein beeindruckendes Beispiel dafür, dass die Gravitation Einfluss auf die Zeit nehmen kann, liefert ein Experiment von Forschenden um den späteren Nobelpreisträger David Wieland, nämlich dass sich die Frequenz einer Atomuhr ändert, wenn man den experimentellen Aufbau um 30 cm anhebt.
- Die Physiker um Samuel Weber konnten 1975 zeigen, dass das Gravitationsfeld Einfluss auf das Wellenpaket eines Neutrons nehmen kann.
- Faszinierend sind Experimente in den Labors von Mark Kasevich an der Stanford University: Dabei erzeugten sie Überlagerungen von Atomen auf einer Skala von einem halben Meter und konnten damit untersuchen, wie sich die Raumzeit-Krümmung auf ein einzelnes Quantensystem auswirkt.
- Auf Vorschlag von Richard Feynman sollte man ein Quantensystem so schwer machen, dass es selbst ein Gravitationsfeld erzeugt. Wenn das System in einer Quaantensuperposition ist, dann müsste auch die Raumzeit überlagert sein. Dieser Herausforderung nähert sich die Fachwelt aus zwei Richtungen: Einerseits wird versucht, das Gravitationsfeld immer kleinerer Massen zu erzeugen, andererseits Quantensuperpositionen immer größerer Systeme. Die Labors in Wien haben zB das Gravitationsfeld einer 90 Milligramm leichten Goldkugel bestimmt. Dann lenkt man diese Goldkugel periodisch aus und erzeugt dadurch ein zeitlich wechselndes Gravitationsfeld, welches eine in der befindlichen zweite Masse beeinflusst. Aber: Das Gravitationsfeld der Goldkugel ist 30 Milliarden Mal kleiner als das der Erdkugel .... Um Umwelteinflüsse zu minimieren werden diese Experimente in einem Bergwerksstollen aufgebaut...
Foto
Foto angefragt bei Markus Aspelmeyer ...
Dann bleibt noch das Problem der Delokalisierung großer Massen zu lösen ... Details siehe Spektrum der Wissenschaft 12/2025, Seite 58
Versuchsweise könnte man sich erfolgte Delokalisierung eines Fußballes in einem Fußball-Trainingsspiel vorstellen. Bis zum Anpfiff liegt der Fußball mit Wahrscheinlichkeit 1 am Anstoßpunkt. Mit dem Anpfiff beginnt ein so schneller Ballwechsel in der Mannschaft, dass man den Ball nicht mehr lokalisieren kann. Weil irgend ein Spieler ja den Ball haben muss ist die Wk "ein Spieler hat den Ball" 1/11. Auf Pfiff friert das ganze ein und die Wk(ein bestimmter Spieler hat den Ball) dekompriert zu 1 - Das Elektron ist durch den linken Spalt geflogen :-))
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- Geschrieben von: Karl Penzkofer
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Für spätere Beiträge ist es angebracht, Betrachtungen über Einsteins spezielle und allgemeine Relativitätstheorie anzustellen.
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- Geschrieben von: Karl Penzkofer
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