Quantenmechanik

Die Quantenmechanik ist ein Teil der physikalischen Theorie. Sie beschäftigt sich mit den kleinsten Teilchen der Materie und beschreibt Vorgänge im atomaren Bereichen. Die Konzepte dafür wurden zwischen 1925 und 1935 von verschiedenen Physikern erarbeitet. Darunter befanden sich unter anderem Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Paul Dirac und John von Neumann. Die Quantenmechanik ist eine der vielen Hauptsäulen der Physik und ist die Grundlage für die Atomphysik, aber auch für Quantenchemie, Festkörperphysik und Kernphysik. Sie erlaubt die genaue Berechnung der Eigenschaften von Atomen und Molekülen sowie Festkörpern.

Der Physiker Louis de Broglie veröffentlichte im Jahr 1924 seine Theorie über die Materiewellen. Er fand heraus, dass die Materie einen Wellencharakter aufweist und Wellen können einen Teilchencharakter haben. Wissenschaftler haben lange gerätselt, ob Licht nun Teilchen sind oder Wellen. Die Quantenmechanik konnte dieses Rätsel lösen. Es handelt sich beim Licht weder um Teilchen noch um Wellen. Die Standpunkte der Quantenmechanik werden in zwei Gruppen eingeteilt. Zum einen ist das die instrumentalistische Position zum anderen die realistische Position. Wobei es sich bei der realistische Position um mathematisch berechnete Formeln handelt. Diese erwiesen sich bei der Berechnung von Messergebnissen von Vorteil. Die Quantenmechanik ist nur bei kleinen Energien anwendbar. Angewendet wird sie unter anderem bei der Entwicklung von Lasern und Atomuhren. Im medizinischen Bereich basieren bildgebende Verfahren wie Röntgen oder Kernspinresonanz auf Quantenmechanik. Mit verschiedenen Verfahren in der Quantenmechanik wurden Halbleiter untersucht, dabei wurden Dioden und Transistoren erfunden. Ohne diese beiden Teile, wäre eine moderne Elektronik nicht möglich. Ebenso spielt die Quantenmechanik bei der Entwicklung von Kernwaffen eine große Rolle. Sie unterscheidet sich grundlegend von der herkömmlichen Physik.

Die Quantenmechanik widerspricht Prinzipien, die in der Physik als selbstverständlich angesehen wurden. Um diese Theorien zu deuten, entwickelten sich Interpretationen. Bekannte Quantenmechaniker waren Erwin Schrödinger, Paul Dirac, John von Neumann, Friedrich Hund, Max Born und Werner Heisenberg.