Teilchen, Wellen, Wahrscheinlichkeiten

Die Anfänge der Quantenmechanik

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Die Entwicklung der Quantenmechanik führte in den ersten drei Jahrzehnten des zwanzigsten Jahrhunderts zu einer völligen Außerkraftsetzung der klassischen Physik. Während einige Schlagworte dieser Ära, wie Unschärferelationen, Wellenmechanik oder Kopenhagener Deutung nach wie vor verbreitet angetroffen werden, sind viele Details in Vergessenheit geraten. Das führt teilweise zu fehlerhaften, teilweise zu völlig ausbleibenden aktuellen Diskussionen darüber.
Das vorliegende Buch versucht, diese Anfangsphase wieder ein wenig in das Zentrum des physikalischen Interesses zurückzubringen und gleichzeitig einige heute weit verbreitete, aber unzutreffende Legenden sowohl über historische als auch physikalische Sachverhalte geradezurücken. Es beschreibt den Beginn der historischen Entwicklung der Quantenmechanik aus der Sicht der mathematischen Physik. Anfangsphase bedeutet dabei, daß es um die Zeit von den allerersten Entdeckungen bis unmittelbar vor der Einführung der Hilbertraum-Quantenmechanik geht. Die Perspektive der mathematischen Physik legt den Schwerpunkt auf die formale, mathematische Struktur der entstehenden Theorie.
Entsprechend findet die Leserin oder der Leser detaillierte Darstellungen der wesentlichen Resultate, die in einem Zeitraum von rund deißig Jahren von der Planckschen Strahlungsformel zur ausgereiften, praktisch bewährten Quantenmechanik führten, wie sie sich vor dem Übergang zur mathematischen Quantenmechanik der modernen Zeit präsentierte. Das beinhaltet Aspekte wie Hohlraumstrahlung, Lichtquantenhypothese, Matrizenmechanik oder Wellenmechanik sowie auch eine kritische Darstellung der frühen philosophischen Interpretationen der noch jungen Theorie. Viele der hier dargestellten Themen findet man vergleichbar detailliert nur in der Orginalliteratur oder in zeitgenössischen Lehrbüchern, und dort nicht selten in schwer lesbarer Form. Teilweise zeigen die Überlegungen der Pioniere eine verblüffende Aktualität und sind daher nach wie vor von naturwissenschaftlichem Interesse, teilweise sind sie längst überholt oder haben sich als falsch erwiesen, doch auch dann ist es sehr lohnend, sich damit zu beschäftigen, sowohl, was physikalische Kreativität als auch mathematische Virtuosität angeht. Auch Kenner der Materie dürften dabei noch den einen oder anderen für sie neuen Sachverhalt antreffen.