"Je größer der Wissenschaftler ist, je tiefer ist er von seiner Unkenntnis der Wirklichkeit beeindruckt und desto mehr erkennt er, daß seine Gesetze und Bezeichnungen, seine Beschreibungen und Erklärungen nur Erzeugnisse seines eigenen Geistes sind. Sie helfen ihm zwar, sich die Welt für seine eigenen Zwecke zurechtzuzimmern, nicht aber sie zu verstehen und zu erklären. Je mehr er das Weltall bis in unendliche Einzelheiten analysiert, je mehr findet er einzuordnen, und je mehr entdeckt er die Relativität jeder Einordnung. Das was er nicht weiß, scheint in geometrischer Progression zu dem, was er weiß, zu steigen. Stetig nähert er sich dem Punkt, wo das Unbekannte nicht nur eine Lücke in einem Gewebe von Worten ist, sondern ein Fenster im Denken, ein Fenster, dessen Name nicht Unwissenheit sondern Staunen ist. Der ängstliche Geist schließt dieses Fenster mit einem Knall und beschäftigt sich weder in Gedanken noch in Worten mit dem, was er nicht weiß, um umso mehr über das, was er zu wissen glaubt, zu schwatzen. Er füllt die unbekannten Lücken mit bloßer Wiederholung dessen, was bereits erforscht ist, aus. Der aufgeschlossene Geist jedoch weiß, daß auch die genauest erforschten Gebiete überhaupt nicht wirklich bekannt, sondern nur Tausende von Malen bezeichnet und ausgemessen sind. Und das erregende Geheimnis das ’was’ es ist, das wir bezeichnen und messen, muß uns schließlich ’um den Verstand bringen’, bis das Denken nicht mehr im Kreise geht und eigene Wege verfolgt, sondern gewahr wird, daß in diesem Augenblick zu s e i n das wahre Wunder ist."
Alan W. Watts, in: "WEISHEIT DES UNGESICHERTEN LEBENS" (THE WISDOM OF INSECURITY), 1951

 

Christian Holzapfel

DER ZWEITE TAG

DER ZWEITE TAG IN DER GESCHICHTE DES ELEKTRONS

Original-Vorlage  für den 1.QLS-Zyklus ("QUANTENbrutKASTEN") aus dem Buch "Eine kleine Geschichte des Elektrons" (Untertitel: "Ein Spaziergang durch die Landschaft der Physik")

Das Buch von De Toys' Vater Christian Holzapfel: "EINE KLEINE GESCHICHTE DES ELEKTRONS" inspirierte Siegmund Sähr am 28. Mai 2002 zu seinem 1.QLS-Zyklus "QUANTENbrutKASTEN" dank eines Traumes von De Toys: "2002 träumte ich in Österreich während eines Urlaubes mit meinen Eltern die 2.Methode der Quantenlyrik, nachdem ich abends das Manuskript meines Vaters gelesen und mit ihm darüber diskutiert hatte: einzelne Buchstabengruppen verschwanden nach und nach vor meinem geistigen Auge, bis mir eine leere Seite glühend weiß entgegen leuchtete - da erwachte ich und wußte plötzlich: das ist die poetische Entsprechung zur quantenphysikalischen Unschärferelation!" Sein Buch richtet sich besonders an Laien und ist als Schulbuch hervorragend geeignet.


Diese sich widersprechenden Bilder müssen aber beide mit der Wirklichkeit übereinstimmen, vor allem mit der Natur bzw. mit der klassischen Physik, wie wir sie makroskopisch erleben. Die Quantentheorie zeigt auch mehr und mehr rein klassische Züge je größer die Systeme sind, die wir damit beschreiben; die Unschärferelation wird unbedeutend, die Wellen-eigenschaften, Interferenzerscheinungen verschwinden. Interferenzen bei Tennisbällen hat noch niemand beobachtet. Die Ergebnisse der beiden Vorstellungen, die der klassischen Physik und die der Quantentheorie, werden identisch - obwohl die Vorstellungen selbst grundverschieden sind. Wir kommen später auf ein interessantes Beispiel dafür zurück. Auch dieses Prinzip wurde von Niels Bohr als das sogenannte Korrespondenzprinzip formuliert. Den Quantenvorgängen entsprechen klassische Vorgänge, so daß für größer werdende Quantenzahlen die Resultate der Quantenvorstellung in die klassischen Resultate konvergieren. Jetzt ist uns ein neuer Begriff auf unserem Spaziergang begegnet, die Quantenzahl. Das ist lediglich eine Numerierung der möglichen Zustände, die ein System einnehmen kann, z.B. das Atom mit seinen Elektronenbahnen. Die tiefste Bahn, also die energieärmste Bahn, wie wir gelernt haben, bekommt die Nummer 1, die Quantenzahl 1, die nächst höhere die Quantenzahl 2 u.s.w. Wenn das Elektron zwischen diesen beiden Bahnen hin- und herspringt, wird Licht emittiert oder absorbiert, aber nur entsprechend der Energiedifferenz dieser beiden Zustände. Es gibt nichts dazwischen. Die Energie wird in Form von Quanten, also als kleine Pakete emittiert oder absorbiert. Wir können aber diese Energiepakete nicht aus der klassischen Vorstellung berechnen, etwa durch die Bewegung der Elektronen aus der Elektrodynamik. Das gäbe völlig unsinnige Resultate. Das wird eben durch die Quantentheorie beschrieben. Betrachten wir aber sehr viel größere Quantenzahlen, d.h. Elektronen, die sich weit draußen bewegen, dann können wir die Bewegung des Elektrons wie eine kleine Antenne behandeln. Dann ergibt die klassische Elektrodynamik die richtige Berechnung der Emission und Absorption des Lichtes. Die Quantentheorie ergibt natürlich auch die richtigen Resultate. Aber die Resultate der klassischen Elektrodynamik und der Quantentheorie unterscheiden sich nicht mehr bzw. die Unterschiede werden immer geringer, je größer die Quantenzahlen sind.