Von der klassischen Physik zur Quantenmechanik – eine naturwissenschaftliche Revolution Fakultät für Physik Universität Wien Institut für Quantenoptik und Quanteninformation Österreichische Akademie der Wissenschaften Origin Symposium Linz, 2. September 2011 Johannes Kofler
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Von der klassischen Physik zur Quantenmechanik – eine naturwissenschaftliche Revolution
Von der klassischen Physik zur Quantenmechanik – eine naturwissenschaftliche Revolution. Fakultät für Physik Universität Wien. Institut für Quantenoptik und Quanteninformation Österreichische Akademie der Wissenschaften. Johannes Kofler. Origin Symposium Linz, 2. September 2011. - PowerPoint PPT Presentation
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Von der klassischen Physik zur Quantenmechanik
– eine naturwissenschaftliche Revolution
Fakultät für PhysikUniversität Wien
Institut für Quantenoptik und QuanteninformationÖsterreichische Akademie der Wissenschaften
• Erste Linsen in der Antike: Assyrien, Ägypten, Babylon, Griechenland
• Erste Mikroskope und Teleskope um 1600
• Johannes Kepler (Mondfinsternis), Willebrord Snellius (Brechung), Christiaan Huygens (Wellen), Isaac Newton (Teilchen, Farbaufspaltung), Thomas Young (Interferenz), Francesco Maria Grimaldi & Augustin-Jean Fresnel (Beugung)
Brechung BeugungReflexion
Christiaan Huygens(1629-1695)
Elektrizität & Magnetismus (17.–19. Jh.)
Lehre von elektrischen Ladungen und elektrischen und magnetischen Feldern
•Antike: Zitteraal, Bernstein („elektron“)
•Ab 1650: Otto von Guericke (Elektrisiermaschine), Benjamin Franklin (Blitzableiter), Luigi Galvani (zuckende Froschschenkel), Alessandro Volta (Batterie), Charles Augustin de Coulomb (Kraftgesetz), Hans Christian Oersted & André-Marie Ampère (Strom bewegt Kompassnadel), Michael Faraday (Feldbegriff)
•1864: James Clerk Maxwell: Elektromagnetismus (Licht als Spezialfall), Maxwellsche Gleichungen
“Maximales Wissen über ein zusammen-gesetztes System bedeutet nicht notweniger-weise maximales Wissen über alle seine Teile, nicht einmal dann, wenn diese gänzlich voneinander getrennt sind und sich im Moment überhaupt nicht beeinflussen.” (1935)
Bei verschränkten Teilchen sind die gemeinsamen Eigenschaften perfekt definiert, die Einzeleigenschaften aber vollkommen unbestimmt
Erst bei der Messung manifestieren sich die Einzeleigenschaften
Vollständigkeit der Quantenmechanik
EPR 1935
Kann der Wahrscheinlichkeits-charakter (Zufall) der Quanten-mechanik auf eine darunter-liegende Theorie reduziert werden?
Gibt es einen zugrundeliegen-den „Mechanismus“ so wie in der statistischen Mechanik? Albert Einstein Boris Podolsky Nathan Rosen
?
Statistische Mechanik:
Quantenmechanik:
Lokaler Realismus
Realismus: Objekte haben ihre Eigenschaften definitiv und unabhängig von der Messung
Lokalität: Messungen an einem Ort beeinflussen nicht die (gleichzeitigen) Messungen an einem anderen
Alice und Bob sind in zwei entfernten Laboratorien, bekommen Teilchen (zB. Würfel) und messen jeweils eine von zwei Größen (zB. Farbe und Parität)