Quantenmechanik für die Westentasche E-Book

Harald Lesch

• Herausgeber: Piper ebooks in Piper Verlag
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2015

Beschreibung

Quantenmechanik, das ist die Theorie des Lichtes und der Materie. Harald Lesch: »Eine unanschauliche, unverständliche physikalische Theorie, mit der man sehr viel Geld verdienen kann.« Das zeigt schon, warum es lohnt, über dieses zentrale Teilgebiet der Physik Bescheid zu wissen, denn die Quantenmechanik ist der wichtigste Motor der modernen technischen Welt. Computer, digitale Elektronik, Laser, Solarzelle, Computertomograf und vieles mehr sind ohne Quantenmechanik nicht verstehbar. Deshalb informieren Lesch und das Quot-Team knapp und einfach über die Grundlagen und Anwendungen der wichtigsten Theorie in der modernen Physik. Und sie verwenden dabei plastische Beispiele aus Natur und Technik.

Leseprobe

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Mit 27 Abbildungen.

Sollten Sie Fragen oder Anregungen haben, können Sie gern eine E-Mail an das Autorenteam senden: [email protected]

ISBN 978-3-492-96976-5

Dezember 2015

© Piper Verlag GmbH, München 2007

Covergestaltung: Dorkenwald Grafik-Design & Artwork, München

Datenkonvertierung: Kösel Media GmbH, Krugzell

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Vorwort

Seit wir 2003 das Buch Physik für die Westentasche im Piper Verlag veröffentlicht haben, ist auch bei uns einiges geschehen. Dies gilt vor allem für die damaligen Studenten: Inzwischen sind alle mit dem Studium fertig, die meisten promovieren mittlerweile, andere haben sich neuen Beschäftigungen gewidmet. Wir alle waren jedoch vom Erfolg unseres Buches überrascht. Offenbar ist es um das Interesse der Menschen an der Physik besser bestellt, als wir zu hoffen gewagt hatten.

Gut die Hälfte von uns hat sich wieder zusammengesetzt, um über eine der wichtigsten physikalischen Theorien zu schreiben – die Quantenmechanik. Sie ist der Kern der modernen Physik, denn sie erklärt den Aufbau der Materie und die Natur des Lichts. Dabei ist sie gerade auch für Nichtwissenschaftler besonders interessant, weil die durch sie gewonnenen Erkenntnisse in modernste Technologie umgesetzt werden. Auf diese Weise trägt sie heute zu mehr als einem Drittel des Weltbruttosozialprodukts bei.

Doch nicht allein auf die Technik hat die Quantenmechanik einen fundamentalen Einfluss, auch die Natur ist von zahllosen Prozessen geprägt, die sich nur mit dieser Theorie beschreiben lassen. Es lohnt sich daher, zumindest ihre Grundzüge sowie ihre Bedeutung für unser Leben zu kennen.

In der Quantenmechanik gibt es einige grundlegende Tatsachen, die sich nicht einfach erklären oder begründen lassen. Hat man diese jedoch akzeptiert, lassen sich ihre Auswirkungen auf Umwelt und Technik verstehen.

An dieser Stelle soll nichts vorweggenommen werden, doch möchten wir betonen: Wir erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit; Quantentheorie ist enorm komplex, wir wollen hier nur auf ihren physikalischen Kern eingehen und von ihren Auswirkungen auf unsere Welt erzählen.

Der Wissenschaftler beschäftigt sich nicht mit der Natur, weil sie nützlich ist; er beschäftigt sich mit ihr, weil es ihm Spaß macht, und es macht ihm Spaß, weil sie schön ist. Wäre die Natur nicht schön, wäre es nicht wert, sie zu kennen, und wenn es nicht wert wäre, die Natur zu kennen, wäre das Leben nicht lebenswert.

Henri Poincaré

Was ist Physik?

Für so manchen ist Physik mit schlechten Erinnerungen an die Schulzeit verbunden. Hat der Unterricht nicht deutlich gezeigt, dass Physik ein schwieriges Fach ist und sich mit unanschaulichen Problemen beschäftigt, die mit der Wirklichkeit des Schülers nichts zu tun haben? Nur wenigen Auserkorenen scheint sie überhaupt verständlich, denn sie besteht eigentlich nur aus Mathematik. Am besten vergisst man sie schnell wieder.

Für andere wiederum erklärt Physik die ganze Welt. Manche sehen in der Physik sogar eine Art Religion, weil sie in ihren Augen eine universelle Stellung unter den Wissenschaften einnimmt. Physik kann für diese Menschen alles erklären und liefert die relevanten Lösungen für alle wichtigen Probleme unseres Planeten und des ganzen Universums.