{"id":24141,"date":"2017-09-19T07:00:11","date_gmt":"2017-09-19T05:00:11","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/09\/19\/gruss-aus-der-quantenwelt-von-einem-fassbaren-modell-fuer-unfassbares\/"},"modified":"2025-05-14T16:35:28","modified_gmt":"2025-05-14T14:35:28","slug":"gruss-aus-der-quantenwelt-von-einem-fassbaren-modell-fuer-unfassbares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/09\/19\/gruss-aus-der-quantenwelt-von-einem-fassbaren-modell-fuer-unfassbares\/","title":{"rendered":"Gru\u00df aus der Quantenwelt: von einem fassbaren Modell f\u00fcr Unfassbares"},"content":{"rendered":"

\"sb-wettbewerb_klein\"<\/a>Dieser Artikel ist Teil des ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb 2017<\/a>. Informationen zum Ablauf gibt es hier<\/a>. Leserinnen und Leser k\u00f6nnen die Artikel bewerten und bei der Abstimmung einen Preis gewinnen – Details dazu gibt es hier<\/a>. Eine \u00dcbersicht \u00fcber alle am Bewerb teilnehmenden Artikel gibt es hier<\/a>. Informationen zu den Autoren der Wettbewerbsartikel finden sich in den jeweiligen Texten.<\/i>
\n——————————————————————————————————————
\nGruss aus der Quantenwelt: Von einem fassbaren Modell f\u00fcr Unfassbares<\/b><\/p>\n

von Kathi Keinstein<\/p>\n

Ich bin Chemikerin sowie freischaffende Lehrerin und blogge \u00fcber Natur und Wissenschaft f\u00fcr alle Sinne auf www.keinsteins-kiste.ch<\/a>.<\/p>\n

\"Gruss<\/a>
Gruss aus der Quantenwelt: Materieteilchen zeigen Interferenz! (Urheber: \u00a9 TU Wien<\/a>, mit freundlicher Genehmigung)<\/figcaption><\/figure>\n

Quanten gelten f\u00fcr viele als eines der gr\u00f6ssten Mysterien der Welt der Wissenschaft: Ob unscharf, getunnelt, verschr\u00e4nkt, teleportiert, als Teilchen, als Feld oder gar als Grundlage einer Heilmethode – \u00fcber Quanten wird rege diskutiert\u2026<\/p>\n

+“*\u00e7&\u00e7%\/(\/(%\u00e7**;:\u2026.<\/em><\/p>\n

Dabei sind wir gar nicht so abgehoben oder gar magisch, wie viele behaupten, sondern bloss etwas ungewohnt f\u00fcr den menschlichen Denkapparat!<\/p>\n

Hier sollte Kathi Keinsteins Beitrag zum Scienceblogs-Schreibwettbewerb stehen – die perfekte Gelegenheit, sich einzuklinken und mit ein paar intimen Einblicken in unsere Welt f\u00fcr Klarheit zu sorgen.<\/p>\n

Was sind Quanten?<\/h2>\n

Wir sind Quanten. Nein, keine F\u00fcsse. Wir sind ausgew\u00e4hlte und voneinander abgegrenzte, also „diskrete“ Portionen physikalischer Gr\u00f6ssen. Mehr nicht. Aber f\u00fcr euch fangen wir gerne etwas ausf\u00fchrlicher von vorn an:<\/p>\n

Die meisten Menschen haben die Erfahrung gemacht, dass eine physikalische Gr\u00f6sse jeden beliebigen Wert annehmen kann: Ein Auto kann (bis zum technisch m\u00f6glichen Maximum) jede beliebige Geschwindigkeit (und damit jede beliebige Bewegungsenergie) haben. Und wenn es beschleunigt, durchl\u00e4uft es all diese Geschwindigkeiten nahtlos hintereinander. <\/p>\n

Vor etwas \u00fcber 100 Jahren sind schlaue K\u00f6pfe jedoch darauf gestossen, dass das so nicht ganz stimmt. Die haben sich allerdings nicht mit Autos besch\u00e4ftigt, sondern mit den wirklich kleinen Bausteinen der Welt. Und als sie diese Kleinteile mit physikalischen Gr\u00f6ssen beschreiben wollten, fiel ihnen auf, dass diese Gr\u00f6ssen nicht mehr jeden beliebigen Wert annehmen konnten, sondern nur ganzzahlige Vielfache winzigkleiner Mindestwerte. Und diese Mindestwerte sind wir – die Quanten.<\/p>\n

Die Entdeckung der Quanten: Energie von Schwingungen<\/h2>\n

Die popul\u00e4rsten unter uns sind wohl die Lichtquanten, die ihr auch „Photonen“ nennt, wie sie zum Beispiel von eurem Bildschirm abgestrahlt werden und in euren Augen chemische Reaktionen ausl\u00f6sen, die euch diesen Text sehen lassen. Lichtquanten sind minimal kleine Energie-Portionen, deren jeweilige Gr\u00f6sse von der Frequenz n des jeweiligen Lichtes abh\u00e4ngt:<\/p>\n

\"E_istgleich_h_mal_ny\"<\/a><\/p>\n

Das h in der Gleichung ist \u00fcbrigens das Wirkungsquant – eine Naturkonstante und quasi die Mutter aller Quanten. Denn diese wirklich total winzig kleine Zahl (rund 6,626*10^-31 Js) ist der Faktor, der unsere „Portionsgr\u00f6sse“ festlegt. Und wer ein wenig vom Rechnen versteht, ahnt nun schon, wie die ausf\u00e4llt: N\u00e4mlich wirklich total winzig klein – f\u00fcr Frequenzen im irgendwie vorstellbaren Bereich. <\/p>\n

Die Frequenz ist wiederum die Anzahl Schwingungen eines Systems pro Zeiteinheit. Wenn es um Quanten geht, kommt man um Schwingungen, also um periodisch wiederkehrende Abl\u00e4ufe, also nicht herum. So nahm Max Planck, der erste Mensch, dem wir in den Sinn kamen, an, dass unser Usprung in den Schwingungen der Bausteine der Materie l\u00e4ge. Diese Schwingungen, so Planck, k\u00f6nnten nur auf diskreten „Energie-Niveaus“ ablaufen und damit nur diskrete Energieportionen von sich geben.<\/p>\n

Damit hatte Planck im Grunde genommen auch recht: Die Energie-Niveaus gibt es wirklich. Ihr nennt sie „Orbitale“ von Atomen (oder Molek\u00fclen) und sie k\u00f6nnen von „schwingenden“ Elektronen besetzt werden. Dazwischen befinden sich verbotene Zonen, in denen sich kein Elektron aufhalten darf. Und trotzdem ist das Unm\u00f6gliche m\u00f6glich: Die Elektronen k\u00f6nnen \u00fcber die verbotenen Zonen hinweg von einem Orbital ins andere „springen“. Eure Physiker nennen so etwas einen „Quantensprung“ – und alle anderen Menschen verwenden dieses Wort gerne auch f\u00fcr alle anderen Arten sehr schneller, grosser Fortschritte.<\/p>\n

In vereinfachter Form finden Energieniveaus und Quantenspr\u00fcnge bis heute in dem Schalen- oder „Hochhaus“-Modell Verwendung, mit dem Kathi Keinstein und die meisten Chemielehrer spannende Lichterscheinungen wie Farben<\/a>, Fluoreszenz<\/a> und Laserstrahlen<\/a> erkl\u00e4ren k\u00f6nnen.<\/p>\n

Das Problem mit den Wellen<\/h2>\n

Erst ein weiterer kluger Kopf, n\u00e4mlich Albert Einstein h\u00f6chstpers\u00f6nlich, erg\u00e4nzte ein paar Jahre sp\u00e4ter, dass auch das Licht als solches portioniert sei, also aus Energie-Quanten bestehe. Das l\u00e4sst sich leicht nachvollziehen, wenn man sich mit der Funktionsweise einer Solarzelle<\/a> besch\u00e4ftigt. Die beruht n\u00e4mlich darauf, dass Licht in der Lage ist, einzelne Elektronen aus der Oberfl\u00e4che von Halbleitern (oder Metallen) zu schleudern.<\/p>\n

\"In<\/a>
In Stockholm anerkannt: Auch Einstein hatte recht: Lichtquanten l\u00f6sen Elektronen aus einer Oberfl\u00e4che! (gemeinfrei)
<\/figcaption><\/figure>\n

Wie eine Billardkugel setzt ein Teilchen sich n\u00e4mlich dann in Bewegung, wenn es von einem anderen Teilchen (bzw. einer anderen Billardkugel) angestossen wird. Demnach sollten Lichtportionen oder -„teilchen“ die Rolle der weissen Kugel \u00fcbernehmen und die Elektronen aus ihrer Bindung stossen k\u00f6nnen\u2026<\/p>\n

Oder doch nicht\u2026? 1905, als Einstein mit seiner Idee von den Lichtquanten kam, war der Wissenschaft n\u00e4mlich l\u00e4ngst wohlbekannt, dass Licht aus elektromagnetischen Wellen besteht. Wellen sind periodisch wiederkehrende Erscheinungen, die sich ausbreiten – und von Schwingungen verursacht werden. In Experimenten kann man nachweisen, dass sich \u00fcberschneidende Lichtwellen zu den gleichen Mustern f\u00fchren wie einander kreuzende Wasserwellen: Es gibt Intereferenz!<\/p>\n

\"Gruss<\/a>
Oben: Interferenz zweier sich kreisf\u00f6rmig ausbreitender Wasserwellen nach Beugung an zwei Spalten. (gemeinfrei) Unten: Interferenz von Laser-Lichtwellen nach Beugung an einem Gitter aus mehreren Spalten. (Urheber: Shim’on and Slava Rybka [CC BY 3.0<\/a>], via Wikimedia Commons<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Also was denn nun? Schlussendlich haben beide Behauptungen ihre Richtigkeit, auch wenn sie einander widersprechen: Teilchenstr\u00f6me erzeugen kein Interferenzmuster, Wellen stossen keine Teilchen an. Trotzdem kann Licht beides. Bis heute hat bloss noch kein Mensch ein anschauliches Modell gefunden, das alle Eigenschaften des Lichts unter einen Hut bringt. Deshalb sprecht ihr Menschen heute vom „dualistischen Modell“, wenn ihr sagt, dass Licht sowohl Eigenschaften von Wellen als auch von Teilchen hat.<\/p>\n

Vom Licht zu Materiewellen<\/h2>\n

In der Mathematik ist die Sache etwas einfacher. Sowohl Wellen als auch Teilchen lassen sich mit mathematischen Gleichungen beschreiben, f\u00fcr welche \u00fcberall und jederzeit die gleichen Regeln gelten. Zum Beispiel jene, die besagt, dass Ausdr\u00fccke in Gleichungen, welche in einer ihrer Seiten \u00fcbereinstimmen, gleichgesetzt werden d\u00fcrfen. Daran hielt sich auch Louis de Broglie, der zwei Gleichungen kannte: Jene f\u00fcr die Energie der Lichtquanten,<\/p>\n

\"E_istgleich_h_mal_ny\"<\/a><\/p>\n

Und die ber\u00fchmte Gleichung Einsteins, welche die \u00c4quivalenz von Masse und Energie zum Ausdruck bringt,<\/p>\n

\"E_istgleich_mc_quadrat\"<\/a><\/p>\n

In beiden steht auf der linken Seite „Energie“, was de Broglie dazu veranlasste, die beiden rechten Seiten gleich zu setzen und mit ein wenig Rechnen eine neue Gleichung zu erhalten, die aussagt: Jedes Teilchen – oder besser Objekt in Bewegung, das also mit Masse und Geschwindigkeit (also einem Impuls) aufwarten kann, hat auch eine Wellenl\u00e4nge! <\/p>\n

Demnach ist das dualistische Modell nicht nur f\u00fcr Licht zu gebrauchen, sondern ebenso f\u00fcr alle Arten von Materie. Und das haben Menschen im Experiment nachweisen k\u00f6nnen<\/a>: Sie haben Interferenzmuster von Elektronen, Atomen und sogar recht grossen Molek\u00fclen wie dem Buckminsterfulleren<\/a> oder gar Porphyrinen<\/a> (Verwandten des H\u00e4m oder des Chlorophylls) mit bis zu 810 Atomen erzeugen k\u00f6nnen! Dass die Wellennatur von noch gr\u00f6sseren „Teilchen“ wie Proteinen, Sandk\u00f6rnern oder Tennisb\u00e4llen nicht beobachtet werden kann, liegt einzig daran, dass deren Wellenl\u00e4ngen so kurz sind, dass bis heute (noch) kein Messger\u00e4t der Welt sie erfassen kann. <\/p>\n

Und da man Gleichungen sowohl vor- als auch r\u00fcckw\u00e4rts lesen kann, zeigt sich, dass wo Wellen vorkommen, auch Quanten nicht weit sind: Elektronen sind die Quanten des Elektronenstrahls, der sich auch als Wellenb\u00fcndel beschreiben l\u00e4sst, Tennisb\u00e4lle die Quanten des Bombardements aus der Ballmaschine\u2026<\/p>\n

Ihr seht: Im Grunde genommen sind wir Quanten gar nichts besonderes. In eurer allt\u00e4glichen Welt fallen wir bloss nicht auf, weil ihr unsere Wellen-Seite f\u00fcr eine zufriedenstellende Beschreibung eurer Beobachtungen nicht braucht. Sobald die Welleneigenschaften der Dinge aber messbar werden – und das ist bei sehr, sehr kleinen Dingen wie den „Elementarteilchen“ der Fall – sieht die Sache ganz anders aus.<\/p>\n

Von Materiewellen zur Quantenmechanik<\/h2>\n

So taugen Materiewellen nicht nur zur Beschreibung frei herumfliegender Teilchen, sondern auch von „gebundenen“ Teilchen, zum Beispiel von Elektronen in Atomen, Molek\u00fclen oder anderen Verbindungen. Dazu geht man nicht von sich ausbreitenden, sondern von „stehenden“, in einem begrenzten Bereich „gefangenen“ Wellen aus, wie man sie von einer schwingenden Geigensaite her kennt.<\/p>\n

\"Nur<\/a>
Nur Wellen im Kopf: Kathi Keinstein macht auch in ihrer Freizeit stehende Wellen. (Urheber: Die Elektronen-Quanten in der Selbstausl\u00f6ser-Steuerung \ud83d\ude09 )<\/figcaption><\/figure>\n

Die Mathematik dieser Materiewellen wird Quantenmechanik genannt. Analog zur klassischen Mechanik f\u00fcr das Verhalten allt\u00e4glicher, greifbarer Materieportionen beschreibt sie das Verhalten sehr kleiner Materieportionen („Quantenteilchen“* eben). Die wohl popul\u00e4rste solche Mathematik ist die Schr\u00f6dinger-Gleichung, die die Wellenfunktion einer stehenden Welle (z.B.) f\u00fcr ein Elektron im Atom beschreibt.<\/p>\n

*dieser Pleonasmus, ein menschengemachtes Stilmittel, das auf der Zusammensetzung bedeutungsgleicher W\u00f6rter beruht, unterstreicht sehr sch\u00f6n, unter welchen Umst\u00e4nden wir f\u00fcr euch erst von Bedeutung sind: Wenn wir wirklich total winzig klein (und damit ebenso leicht) sind.<\/p>\n

Warum wir Quanten den Menschen ungewohnt erscheinen<\/h2>\n

Ihr Menschen seid von Beobachtungen aus eurem Alltag gewohnt, dass die Dinge wie folgt ablaufen:<\/p>\n

    \n
  1. Wenn man in eine Radarfalle f\u00e4hrt, zeigt das Foto nachher sehr genau, wo das Auto sich befand und welche Geschwindigkeit (und damit welchen Impuls) es hatte, gleich in welcher Reihenfolge diese Werte bestimmt werden. Auch wenn ihr das beim Anblick des Strafzettels noch so bedauert.<\/li>\n
  2. Ein Objekt in einem festgelegten Zustand hat bestimmte Eigenschaften („Zahlenwerte“): Wenn man Kugeln unter identischen Bedingungen abfeuert, landen sie alle am gleichen festgelegten Ort. Ein guter Sch\u00fctze mit ruhiger Hand trifft deshalb bei gleichbleibenden Windverh\u00e4ltnissen wiederholt ins Schwarze.<\/li>\n
  3. Wenn man die Bahn einer Kugel berechnet und sie nach dem Abfeuern beobachtet, findet man die Kugel verl\u00e4sslich zu jeder Zeit am erwarteten Ort und nur da – einschliesslich des Treffers, den der Sch\u00fctze anschliessend auf der Zielscheibe begutachten kann.<\/li>\n
  4. Wenn man die Kugel durch eine Lichtschranke feuert und so ihre Flugbahn und Geschwindigkeit detektiert, \u00e4ndert das am Treffer nichts.<\/li>\n<\/ol>\n

    Was die wirklich kleinen Quanten tun:<\/p>\n

      \n
    1. Wenn man ein Quant mit einer „Radarfalle“ erfasst, ist entweder das „Foto“ unscharf oder die Geschwindigkeit wird ungenau erfasst. Beides zusammen l\u00e4sst sich nicht genau festhalten!<\/li>\n
    2. Wenn man einen Lichtstrahl auf einen „Schirm“ richtet und die dort auftreffenden Lichtquanten einzeln detektiert, stellt man fest, dass unter gleichartigen Bedingungen abgestrahlte Quanten zuf\u00e4llig verteilt auftreffen – versucht man, den Strahl durch einen Spalt einzugrenzen, zeigt sich eine eingeschr\u00e4nkte, aber nach wie vor zuf\u00e4llige Verteilung!<\/li>\n
    3. Verwendet man zwei Spalte statt einem, zeigt sich statt zwei Verteilungen ein Interferenzmuster! Das heisst, die Quanten bringen es irgendwie fertig, beide Spalte zugleich zu durchfliegen, was eine Interferenz erst m\u00f6glich macht. Den befremdlichen Umstand, dass Quanten mehr als einen Zustand (hier ihre Position bzw. ihre Flugbahn) gleichzeitig einnehmen k\u00f6nnen, hat Erwin Schr\u00f6dinger (genau, der mit der Gleichung) mit seiner ber\u00fchmten Analogie mit der Katze in der Kiste<\/a> greifbarer zu machen versucht.<\/li>\n
    4. Wenn man zudem erfasst, durch welchen Spalt jedes Lichtquant fliegt, gibt es kein Interferenzmuster mehr: Die Messung ver\u00e4ndert den Zustand der Quanten von „durch beide Spalten gleichzeitig“ zu „durch einen bestimmten Spalt“!<\/li>\n<\/ol>\n

      Das alles war \u00fcbrigens selbst einem schlauen Kopf wie Einstein nicht geheuer, zumal es mit seiner allgemeinen Relativit\u00e4tstheorie nicht in Einklang gebracht werden konnte und kann.<\/p>\n

      Warum erscheint euch die Quantenwelt so anders?<\/h2>\n

      Der Knackpunkt, der zu allen anderen Seltsamkeiten rund um uns Quanten f\u00fchrt, ist der Umstand, dass wir unseren Zustand \u00e4ndern, sobald wir uns beobachtet f\u00fchlen (Punkt 4). Denn je nachdem, welche Eigenschaft ihr beobachtet (messt), ist diese \u00c4nderung eine andere. Das bedeutet, wenn ihr Beobachtungen verschiedener Eigenschaften anstellt, kann unser Endzustand – das Resultat der Verkettung der Beobachtungen – unterschiedlich ausfallen, je nachdem, welche Reihenfolge eure Messvorg\u00e4nge haben! <\/p>\n

      Eine „Beobachtung“ oder „Messung“ ist \u00fcbrigens nichts anderes als eine Wechselwirkung zwischen Objekten. Einfach gesagt: Wenn ihr etwas anschaut, sind Lichtquanten auf die elementaren Bestandteile dieses Etwas gefallen, haben sich mit diesen ausgetauscht und sich anschliessend weiter bis in euer Auge ausgebreitet, um dort erneut zu wechselwirken und so den Eindruck des Sehens zu erwecken. Technische Messger\u00e4te funktionieren im Prinzip auch nicht anders. <\/p>\n

      Da somit jede eurer Beobachtungen eine ganze Menge von Wechselwirkungen zwischen winzigen Objekten mit sich bringt, k\u00f6nnt ihr deren Reihenfolge letztlich nicht kontrollieren. So „seht“ ihr die vermeintlich gleichartig abgestrahlten Lichtquanten zwangsl\u00e4ufig wie zuf\u00e4llig auf dem Detektorschirm verteilt. Und das ist nat\u00fcrlich sehr unbefriedigend.<\/p>\n

      Wie sich Quantenphysiker in dieser befremdlichen Welt behelfen<\/h2>\n

      Zum Gl\u00fcck haben kluge K\u00f6pfe auch da einen mathematischen Ausweg gefunden : Statt den Eigenschaften von sehr kleinen Objekten berechnet man die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eben dieser Eigenschaften – denn das liefert „greifbare“ Ergebnisse:<\/p>\n

      Max Born hat dazu f\u00fcr eine Materiewelle Psi als Funktion von Ort und Zeit festgelegt: Die Wahrscheinlichkeit, mit der sich das „Objekt“ Psi zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort aufh\u00e4lt, ist |Psi|^2 . Wo ihr uns also nicht direkt erfassen k\u00f6nnt, k\u00f6nnt ihr angeben, mit welcher Wahrscheinlichkeit ihr uns dort erfassen solltet. An verschiedenen Orten (bzw. in verschiedenen Zust\u00e4nden) befinden wir uns also mit verschiedenen Wahrscheinlichkeiten. <\/p>\n

      Die Breite, \u00fcber die sich solche Wahrscheinlichkeiten, die sich (massgeblich) von Null unterscheiden, verteilen, ist dabei eine genau nachvollziehbare Eigenschaft unsereines in der sonst so unscharfen Quantenwelt. So gibt zum Beispiel die Breite der Verteilung der Aufenthaltswahrscheinlichkeiten von Elektronen einem Atom seine Gr\u00f6sse – und den Orbitalen darin ihre „Gestalt“, die sich sogar in einem grafischen Modell darstellen l\u00e4sst:<\/p>\n

      \"Darstellung<\/a>
      Darstellung eines 1s-Orbitals eines Wasserstoff-Atoms: Je dichter die Punkte, desto wahrscheinlicher w\u00fcrde auf einer „Momentaufnahme“ des Atoms dort ein Elektron zu finden sein! (Urheber: RJHall (Own work) [CC BY-SA 3.0<\/a>], via Wikimedia Commons<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

      Und was sind nun eigentlich Quantenfelder?<\/h2>\n

      Bislang hat sich alle Quanten-Mathematik in diesem Artikel auf „abgegrenzte“ Objekte, „Teilchen“ bezogen. Ein „Feld“ geht einen Schritt weiter: Dieses St\u00fcck Mathematik beschreibt die r\u00e4umliche Verteilung einer solchen Gr\u00f6sse, beinhaltet also die Werte dieser Gr\u00f6sse (=“Feldst\u00e4rke“) an allen Punkten eines Raumes. Ein Feld ist also zun\u00e4chst einmal eine Zahlensammlung, ein mathematisches Werkzeug.<\/p>\n

      Manche Felder sind allerdings dar\u00fcber hinaus richtige physikalische „Objekte“: Man kann ihre Bewegung mit sogenannten „Feldgleichungen“ mathematisch beschreiben, wie z.B. f\u00fcr das elektrische und magnetische Feld mit den Maxwell-Gleichungen. Solche Felder haben zudem Eigenschaften wie Energie, Impuls bzw. Drehimpuls und k\u00f6nnen diese mit K\u00f6rpern austauschen. So l\u00e4sst sich Kraftwirkung zwischen K\u00f6rpern im leeren Raum erkl\u00e4ren: Ein K\u00f6rper wechselwirkt mit einem Feld, und das Feld wechselwirkt wiederum mit einem anderen, vom ersten entfernten K\u00f6rper. <\/p>\n

      Gem\u00e4ss der Quantenfeldtheorie (eigentlich ist „eine Quantenfeldtheorie“ eine Sammlung von Theorien, also mathematischem Werkzeug, f\u00fcr verschiedene Sorten Felder) sind – analog zur Quantenmechanik f\u00fcr Einzel-„Teilchen“- auch f\u00fcr die m\u00f6glichen Verteilungen der Feldst\u00e4rke diskrete „Stufen“ vorgeschrieben. Die kleinstm\u00f6glichen diskreten Portionen von Feldst\u00e4rken-Verteilungen werden dementsprechend „Feldquanten“ genannt. Warum die Wissenschaftler nun von Quantenfeldtheorien und nicht von Feldquantentheorien sprechen, k\u00f6nnen wir euch allerdings nicht beantworten.<\/p>\n

      Nichts desto trotz sind Quantenfeldtheorien eine feine Sache. Aus ihnen k\u00f6nnen n\u00e4mlich alle Eigenschaften der Materie und Kr\u00e4fte entwickelt werden: Die Feldquanten entsprechen fundamentalen Elementarteilchen. Die werden in Materieteilchen und Austauschteilchen eingeteilt. Die wohl popul\u00e4rste und etablierteste solche Theorien-Sammlung ist wohl das „Standardmodell“, das alle Bestandteile der Materie und Kr\u00e4fte umfasst – ausser der Gravitation. Die Suche nach einem Weg, die Gravitation und das, was die allgemeine Relativit\u00e4tstheorie \u00fcber sie sagt, nahtlos in die Sammlung des Standardmodells einzuf\u00fcgen und somit eine „grosse einheitliche Theorie“ f\u00fcr den Aufbau der Welt zu schaffen, ist eine der spannenden Aufgaben eurer heutigen Physiker (deswegen verraten wir jetzt auch nicht, wie das geht – dann w\u00e4re ihnen ja fortan langweilig).<\/p>\n

      Wenn ihr nun aber mehr \u00fcber Quantenfeldtheorien erfahren m\u00f6chtet, findet ihr bei Martin B\u00e4ker von „Hier wohnen Drachen“ eine sehr ausf\u00fchrliche Artikelserie dar\u00fcber<\/a> (–> ganz unten: „Quantenfeldtheorie f\u00fcr alle“).<\/p>\n

      Fazit<\/h2>\n

      Quanten, ob als Gr\u00f6ssen- oder Feldportionen, sind grundlegender Teil eines – zugegeben nicht ganz alltagsnahen – mathematischen Modells, also einer (ziemlich genauen, aber bis heute nicht ganz lupenreinen bzw. vollst\u00e4ndigen) mathematischen Beschreibung der Natur der Welt. <\/p>\n

      Seiner dem Menschen ungewohnten Inhalte wegen, die es schwer verst\u00e4ndlich machen, erscheint dieses Modell vielen „geheimnisvoll“ bzw. „mystisch“, oder gar als willkommene Fundgrube f\u00fcr die Ausschm\u00fcckung esoterischer „Weisheiten“. Aber es bleibt letztlich eines: Eine – zweifellos spannende – Sammlung mathematischer Werkzeuge. Und was eure Wissenschaftler damit bislang geschaffen haben und noch schaffen werden, ist eine wirklich aufregende Sache – auch ganz ohne Magie oder Esoterik.<\/p>\n

      Mit wahrscheinlich besten Gr\u00fcssen aus dem Mikrokosmos,
      \nEure Quanten<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Dieser Artikel ist Teil des ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb 2017. Informationen zum Ablauf gibt es hier. Leserinnen und Leser k\u00f6nnen die Artikel bewerten und bei der Abstimmung einen Preis gewinnen – Details dazu gibt es hier. Eine \u00dcbersicht \u00fcber alle am Bewerb teilnehmenden Artikel gibt es hier. Informationen zu den Autoren der Wettbewerbsartikel finden sich in den […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":24109,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[733,11],"tags":[2666],"class_list":["post-24141","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog-schreibwettbewerb","category-naturwissenschaften","tag-blog-schreibwettbewerb"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24141","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=24141"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24141\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24149,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24141\/revisions\/24149"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/24109"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24141"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24141"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24141"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}