Quantenphysik • Schrödinger, Heisenberg & Neumann • Jahr der Quantenphysik 2025 | Ivo Sachs

00:49:39
https://www.youtube.com/watch?v=r04V5ZY38NE

الملخص

TLDRDer Vortrag von Ivo Sachs an der LMU feiert 100 Jahre Quantenmechanik und behandelt die Entwicklung von grundlegenden Konzepten wie Plancks Quantisierung, Einsteins Fotoeffekt und Schrödingers Wellenmechanik. Sachs erklärt die Herausforderungen der klassischen Physik, die zur Quantenmechanik führten, und diskutiert bedeutende Experimente wie das Stern-Gerlach-Experiment, das die Quantisierung des magnetischen Moments demonstriert. Er vergleicht die Ansätze von Schrödinger und Heisenberg und erläutert die Bedeutung von von Neumanns Arbeit für die Quantenmechanik. Der Vortrag schließt mit der Feststellung, dass die Quantenmechanik heute in vielen Technologien Anwendung findet.

الوجبات الجاهزة

  • 🎉 100 Jahre Quantenmechanik gefeiert
  • 🔬 Plancks Quantisierung als Grundstein
  • 💡 Einsteins Fotoeffekt erklärt
  • 🧪 Stern-Gerlach-Experiment demonstriert Quantisierung
  • 📊 Schrödingers Wellenmechanik vs. Heisenbergs Matrizenmechanik
  • 🔗 Von Neumanns Beitrag zur Quantenmechanik
  • 🌌 Anwendung der Quantenmechanik in der Technologie
  • 📈 Bedeutung der Quantenmechanik für die moderne Physik
  • 🔍 Herausforderungen der klassischen Physik
  • 📚 Entwicklung der Quantenmechanik als gemeinschaftlicher Prozess

الجدول الزمني

  • 00:00:00 - 00:05:00

    Der Vortrag beginnt mit einer Einführung in die Quantenmechanik und deren historische Entwicklung, beginnend mit Max Planck und der Lösung der ultravioletten Katastrophe durch die Einführung des Quantenbegriffs. Planck postulierte, dass die Energie elektromagnetischer Felder diskret ist, was die Grundlage für die Quantisierung des elektromagnetischen Feldes darstellt.

  • 00:05:00 - 00:10:00

    Einstein baute auf Plancks Ideen auf und erklärte den photoelektrischen Effekt, was zur Anerkennung der Quantenmechanik beitrug. Das Bohrsche Atommodell folgte, das die diskreten Bahnen von Elektronen um den Atomkern postulierte und die quantisierten Energieniveaus erklärte.

  • 00:10:00 - 00:15:00

    Sommerfeld erweiterte das Bohrsche Modell, indem er elliptische Bahnen und den Drehimpuls quantisierte. Dies führte zu einer tieferen Einsicht in die Struktur von Atomen und deren Spektrallinien.

  • 00:15:00 - 00:20:00

    De Broglie schlug vor, dass Materieteilchen Wellencharakter haben, was Schrödinger zur Entwicklung seiner Wellengleichung inspirierte. Schrödinger verband die geometrische und Wellenoptik, um eine mathematische Beschreibung der Quantenmechanik zu formulieren.

  • 00:20:00 - 00:25:00

    Das Stern-Gerlach-Experiment demonstrierte die Quantisierung des magnetischen Moments von Silberatomen und bestätigte die Vorhersagen des Bohr-Sommerfeld-Modells. Es zeigte, dass die Projektion des magnetischen Moments auf eine Achse diskret ist.

  • 00:25:00 - 00:30:00

    Heisenberg entwickelte eine Matrixmechanik, die die Quantenmechanik auf eine neue Weise beschrieb. Er führte die Unschärferelation ein, die besagt, dass bestimmte Paare von physikalischen Größen nicht gleichzeitig genau gemessen werden können.

  • 00:30:00 - 00:35:00

    Von Neumann verband die Schrödinger- und Heisenberg-Formulierungen der Quantenmechanik und etablierte die mathematische Grundlage der Quantenmechanik durch die Einführung von Hilberträumen und Operatoren.

  • 00:35:00 - 00:40:00

    Die Messung in der Quantenmechanik wird als ein Prozess beschrieben, bei dem der Messapparat Teil des Systems wird, was zu einer Superposition von Zuständen führt. Dies hat philosophische Implikationen für das Verständnis der Realität in der Quantenmechanik.

  • 00:40:00 - 00:49:39

    Der Vortrag schließt mit der Feststellung, dass die Ideen zur Quantenmechanik bereits vorhanden waren, aber durch die Arbeit von Planck, Einstein, Bohr, Sommerfeld, Schrödinger, Heisenberg und von Neumann konkretisiert wurden, was zu den heutigen Anwendungen der Quantenmechanik führt.

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الخريطة الذهنية

فيديو أسئلة وأجوبة

  • Was ist das Hauptthema des Vortrags?

    Der Vortrag behandelt die Entwicklung der Quantenmechanik und feiert deren 100-jähriges Bestehen.

  • Wer ist der Referent des Vortrags?

    Der Referent ist Ivo Sachs.

  • Was ist das Stern-Gerlach-Experiment?

    Ein Experiment, das die Quantisierung des magnetischen Moments von Silberatomen demonstriert.

  • Was sind die Hauptunterschiede zwischen Schrödingers und Heisenbergs Ansätzen?

    Schrödinger verwendet Wellenfunktionen, während Heisenberg Matrizenmechanik nutzt.

  • Was ist die Bedeutung von von Neumanns Arbeit?

    Er stellte die Verbindung zwischen Schrödingers und Heisenbergs Ansätzen her und entwickelte die mathematische Grundlage der Quantenmechanik.

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الترجمات
de
التمرير التلقائي:
  • 00:00:00
    herzlich willkommen bei Urknall Weltall
  • 00:00:01
    und das Leben 2025 wir feiern 100 Jahre
  • 00:00:04
    Quantenmechanik an der LMU gibt's dazu
  • 00:00:07
    eine Ringvorlesung und die erste lautet
  • 00:00:09
    von Ivo Sachs Schrödingers Tanz
  • 00:00:11
    Heisenbergs Unschärfe und von Neumanns
  • 00:00:14
    Verschränkung Fragerunde wie immer bei
  • 00:00:16
    Video
  • 00:00:21
    Wissen gut ich möchte auch noch sagen
  • 00:00:24
    dass ich diesen Vortrag so vorbereitet
  • 00:00:26
    habe dass er möglichst wenig
  • 00:00:29
    mathematische wissen oder Vorwissen ähm
  • 00:00:32
    annimmt das heißt viele von ihnen werden
  • 00:00:35
    mathematisch unterfordert sein äh aber
  • 00:00:38
    das ist ja vielleicht nicht so schlimm
  • 00:00:39
    wird schon geh gut anstatt
  • 00:00:42
    jetzt eine große Einleitung oder
  • 00:00:45
    Inhaltsverzeichnis zu liefern möchte ich
  • 00:00:47
    direkt anfangen mit dem Stand der
  • 00:00:49
    fundamentalen Physik eben vor der
  • 00:00:52
    Entwicklung der Quantenmechanik oder den
  • 00:00:54
    modernen Quantenmechanik wie der Imanuel
  • 00:00:56
    gesagt hat also das bringt mich eben
  • 00:00:58
    direkt jetzt schon zum Plan Planck war
  • 00:01:00
    glaube ich der erste 1900 also schon
  • 00:01:02
    viel mehr als 100 Jahre der vielleicht
  • 00:01:04
    das Wort Quantum wirklich so geprägt hat
  • 00:01:07
    und er war halt motiviert durch das
  • 00:01:10
    Problem was man damals glaube ich die
  • 00:01:12
    ultraviolettkatastrophe genannt hat also
  • 00:01:14
    wenn man einfach elektromagnetische
  • 00:01:15
    Strahlung betrachtet wie z.B die
  • 00:01:17
    Wärmestrahlung in unserem
  • 00:01:19
    hörsal und die klassische Elektrodynamik
  • 00:01:22
    zusammenbringt mit der statistischen
  • 00:01:24
    Physik von bolzmann mit der
  • 00:01:26
    statistischen statistischen Physik von
  • 00:01:28
    bolzmann da kommt man zum Schluss dass
  • 00:01:31
    eigentlich viel mehr elektromagnetischen
  • 00:01:34
    Wellen bei sehr klein bei sehr großen
  • 00:01:36
    Frequenzen gefunden werden müsen anstatt
  • 00:01:38
    bei kleinen das heißt man hat diese
  • 00:01:40
    ultraviett Katastrophe sozag wenn man
  • 00:01:42
    schaut wie viele Zustände oder Energie
  • 00:01:45
    sozusagen getragen als Funktion der
  • 00:01:48
    Energie oder der Frequenz dann geht das
  • 00:01:50
    so exponentiell hoch und das geht immer
  • 00:01:52
    mehr das natürich überhaupt nicht im
  • 00:01:54
    übereinstim mit mit unserer täglichen
  • 00:01:56
    Erfahrung und BL hat das genial gelöst
  • 00:02:00
    indem er gesagt hat vielleicht ist ja
  • 00:02:03
    die Energie der elektromagnetischen
  • 00:02:05
    Feldes nicht kontinuierlich sondern eben
  • 00:02:08
    diskret er hat gesagt man kann also
  • 00:02:10
    zuordnen das ist eine empirische
  • 00:02:12
    Zuordnung sag die Energie ist gegeben
  • 00:02:15
    durch das blankche Wirkungsquantum eine
  • 00:02:17
    ganz kleine Zahl die man bemessen kann
  • 00:02:19
    mal die
  • 00:02:20
    Frequenz und jetzt kann man ein
  • 00:02:23
    sozusagen ein so ein Quantum haben oder
  • 00:02:24
    zwei man kann ganz viele davon haben
  • 00:02:26
    aber man kann es nicht kontinuierlich
  • 00:02:27
    variieren also für eine bestimmte
  • 00:02:29
    Frequenz kann man eben genau ein oder
  • 00:02:31
    zwei oder drei oder vier von diesen
  • 00:02:34
    Quanten haben also das eigentlich die
  • 00:02:35
    erste Quantisierung des
  • 00:02:36
    elektromagnetischen Feld eiglich schon
  • 00:02:38
    Quantenfeldtheorie das noch viel da kan
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    viel später aber das hat er natürlich
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    nicht er hat es nicht hergeleitet aber
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    hat es postuliert und dann löst man das
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    Problem dann ist nämlich die Verteilung
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    sieht dann so aus ich mal jetzt schön
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    durch mein 1900 durch so und dann krieg
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    nicht so schön gemalt aber dann sieht
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    man so aus das Funktion der Frequenz
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    dies sogenannte schwarz körperspektrum
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    das man auch messen kann bgens die
  • 00:03:03
    schönste Messung von diesem black body
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    Spektrum ist im Universum ja wenn wir
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    diese kosmische Hintergrundstrahlung
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    messen da sind die Fehlerpunkte so klein
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    dass man sie gar nicht mehr eintragen
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    kann so so genau wird das gemessen
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    heutzutage mit dem Satellit und das
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    passt genau also Plan hat schon 1900
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    sozusagen eine Quantisierung des
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    elektromagnetischen Feldes vorgeschlagen
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    ohne irgendwelche Theorie dafür zu
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    liefern aber eben um dieses Problem zu
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    lösen
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    Einstein 1905 hat das hergenommen und
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    den Fotoeffekt beschrieben also da ist
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    die Idee ist das wenn sie nehmen sie
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    hätten ein Atom der oft zu sprechen
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    kommen s Atomkern und sie haben
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    vielleicht
  • 00:03:44
    Elektronen oder ein Elektron das jetzt
  • 00:03:47
    zuerst mal in der alten quantommechanik
  • 00:03:50
    eben auf Bahnen um das Proton sich
  • 00:03:52
    bewegt und das kann halt springen von
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    einem Orbit zu einem anderen Z zu
  • 00:03:58
    anderen und vielleicht besser springen
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    von einer höheren Energie zur tiefen
  • 00:04:02
    Energie und dann ebenso ein lichtquantum
  • 00:04:05
    aussenden das war der fotoelektrische
  • 00:04:06
    Effekt vom Einstein
  • 00:04:08
    195 dafür hat er auch den Nobelpreis
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    gekriegt glaube ich 1922 bin nicht mehr
  • 00:04:13
    sicher nicht für die relativitätsorie
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    fürel besser hat nicht gekriegt aber
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    dafür hat es gekriegt weiß auch nicht
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    warum so ist
  • 00:04:21
    es okay es gibt ein Grund aber lassen
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    mal weg und das
  • 00:04:25
    wiederum wir haben jetzt schon gebracht
  • 00:04:27
    wir haben jetzt also einerseits die
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    Quantisierung des elektromagnetischen
  • 00:04:30
    Feldes offenbar dank Plan
  • 00:04:33
    empirisch wir haben den fotoelektrischen
  • 00:04:36
    Effekt vom Einstein
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    1905
  • 00:04:40
    UPS und dann hatten wir wieeder Imanuel
  • 00:04:43
    auch schon gesagt hat wir hatten das
  • 00:04:44
    porche Modell das Porsche Modell des
  • 00:04:47
    Atom Atommodell das war ein die Idee vom
  • 00:04:50
    Bor Modell ist das wiederum eben die
  • 00:04:53
    Bahnen diskret sein müssen sie können
  • 00:04:55
    nicht kontinuierlich W sein dieide also
  • 00:04:58
    man kann sagen schreib Formel
  • 00:05:01
    hin das P DX wenn man das wir nimmt den
  • 00:05:05
    Impuls eines
  • 00:05:06
    Teilchens und man summiert sozusagen
  • 00:05:09
    integriert diesen Impuls dieses Teil
  • 00:05:10
    einmal um eine Periode herum dass das
  • 00:05:12
    eine ganze Zahl geben muss NH wobei n n
  • 00:05:17
    ist eine ganze Zahl positive oder 0 und
  • 00:05:20
    H ist wieder das planankche
  • 00:05:22
    Wirkungsquantum mit dieser mit dieser
  • 00:05:24
    Annahme konnte das por Atommodell viele
  • 00:05:28
    Eigenschaften der spektral erklären
  • 00:05:30
    spektralien waren ja bekannt ich mE die
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    Leute konnten damals schon Salz in eine
  • 00:05:33
    Kerze spruen und merken dass da gelbes
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    Licht raus kommt offenbar kommt nicht
  • 00:05:37
    beliebiges Licht raus sondern gelbes
  • 00:05:39
    Licht das heißt die Atome senden nur
  • 00:05:42
    bestimmte Farben von Licht aus und das
  • 00:05:44
    ist eben genau wieder diese
  • 00:05:46
    kriskrete Spektrum dass man sieht also
  • 00:05:50
    das konnte schon vieles erklären
  • 00:05:51
    Sommerfeld wieder uel auch schon gesagt
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    hat es verbessert hat es verbessert weil
  • 00:05:57
    da beim boh gab tatsächlich nur
  • 00:06:00
    kreisförmige Bahnen und die Energie war
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    quantisiert Sommerfeld hat ist ein
  • 00:06:05
    Schritt weitergang hat auch den
  • 00:06:06
    Drehimpuls
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    quantisiert und und das hat imm erlaubt
  • 00:06:12
    eben nicht
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    nur Kreisbahnen zu beschreiben sondern
  • 00:06:16
    auch elliptische Bahnen wurden dann und
  • 00:06:18
    wir wissen ja heutzutage es gibt für ein
  • 00:06:20
    Atom bei fester Energie gibt's viele
  • 00:06:23
    Zustände es gibt es gibt noch der
  • 00:06:25
    Drehimpuls gibt die P die S die
  • 00:06:27
    delektronen ja das die hat der Sommer
  • 00:06:30
    dann beigetragen Quantisierung nicht nur
  • 00:06:32
    der Bahnen der Planetenbahnen wie Manu
  • 00:06:35
    gesagt sondern sogar des dreimpuls da
  • 00:06:37
    werde ich kurz noch drauf zurückkommen
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    das ging nicht so wurde nicht so einfach
  • 00:06:41
    angenommen so die Sachen waren da die
  • 00:06:44
    Sachen waren da man hatte also die Idee
  • 00:06:47
    vielleicht irgendwas ist da diskret das
  • 00:06:49
    ist nicht alles kontinuierlich und da
  • 00:06:51
    gab's de BR der in seiner
  • 00:06:54
    Dissertation vorgeschlagen hat ja wenn
  • 00:06:57
    das so ist dass elektrom Wellen als
  • 00:07:00
    Teilchen sich manifestieren dann müssten
  • 00:07:03
    eigentlich Teilchen sich auch als
  • 00:07:04
    elektromagnetische Wellen manifestieren
  • 00:07:06
    müsste eigentlich in beide Richtungen
  • 00:07:08
    gehen macht eigentlich Sinn also habe
  • 00:07:10
    vorgeschlagen dass man einem Teilchen
  • 00:07:12
    einem Materieteilchen eine Welle
  • 00:07:14
    zuordnen kann mit einer Wellenlänge
  • 00:07:16
    Lambda ist die Wellenlänge ist
  • 00:07:19
    gleich wieder das wirk das Quantum
  • 00:07:22
    dasche Wirkung qu geteilt durch den
  • 00:07:26
    Impuls also je größer Impuls ist desto
  • 00:07:30
    kleiner ist die Wellenlänge größer die
  • 00:07:32
    Energie ist desto kleiner ist die
  • 00:07:33
    Wellenlänge desto höher die Frequenz
  • 00:07:34
    passt eigentlich ja das ist die
  • 00:07:36
    sonnenstrah die unsere Haut kaputt macht
  • 00:07:38
    also das passt soweit diese
  • 00:07:40
    Identifikation er hat also sozusagen den
  • 00:07:42
    planchenweg ist in die andere Richtung
  • 00:07:43
    gegangen hat gesagt ja gut wenn das so
  • 00:07:46
    ist dann muss man vielleicht
  • 00:07:48
    materieeteilchen auch eine wellenlenge
  • 00:07:50
    zuordnen und mit diesem
  • 00:07:52
    Modell konnte er dann die wesentlichen
  • 00:07:55
    Aussagen vom Borchen Atommodell
  • 00:07:57
    reproduzieren also war a priori nicht
  • 00:08:01
    falsch dann war der diebei diebei war
  • 00:08:06
    sollte auch auf diesem Poster sein ein
  • 00:08:08
    doktorant in Holländer doktorant von
  • 00:08:10
    Arnold Sommerfeld und hatten so neben
  • 00:08:13
    mai mal gesagt ja wenn das so ist dass
  • 00:08:16
    die Wellen das materieteichen Wellen
  • 00:08:18
    sind dann müssten sie eigentlich auch
  • 00:08:20
    eine Wellengleichung beschreiben durch
  • 00:08:21
    eine Wellengleichung beschrieben werden
  • 00:08:23
    das hat der Schrödinger ernst genommen
  • 00:08:25
    und das war seine Motivation dass er
  • 00:08:28
    versucht hat eine Wellen Gleichung für
  • 00:08:29
    die Welle hinzuschreiben nicht einfach
  • 00:08:31
    nur eine Welle zu postulieren sondern
  • 00:08:33
    eine Wellengleichung dafür
  • 00:08:34
    hinzuschreiben DAF kommen aber später
  • 00:08:36
    noch mal darauf zurück also das war
  • 00:08:39
    sozusagen diese Kombination PL the Bru
  • 00:08:42
    und zam mit dem Borchen oder
  • 00:08:46
    Arnold sommerfeldmell die eigentlich die
  • 00:08:49
    Motivation Schrödinger eher auf dieser
  • 00:08:52
    Seite eigentlich zuerst mal diese
  • 00:08:54
    Wellennatur zu den Schrödingergleichung
  • 00:08:56
    geführt aber da kommen wir später dazu
  • 00:08:58
    ich habe schon gesagt
  • 00:09:00
    Sommerfeld hat die Quantisierung des des
  • 00:09:05
    Drehimpulses vorausgesagt mit seinem
  • 00:09:08
    Modell vielleicht nichtusgesagt
  • 00:09:09
    aberestens postuliert wie gesagt das kam
  • 00:09:12
    nicht gut an einstein hat IDE nicht
  • 00:09:14
    gemacht Stern auch nicht viele Leute
  • 00:09:17
    nicht sag hat das richtungsquantisierung
  • 00:09:20
    Gen Richtung quantisiert se keinen Sinn
  • 00:09:23
    und das gab die Motivation für ein
  • 00:09:26
    Experiment das habe ich hier ich habe
  • 00:09:27
    mein slide schon gemalt
  • 00:09:31
    [Musik]
  • 00:09:32
    UPS sternerlach Experiment das werde ich
  • 00:09:34
    jetzt hier beschreiben wo eigentlich
  • 00:09:36
    glaube ich das Hauptziel war diese Idee
  • 00:09:39
    zu widerlegen das Experiment geht so man
  • 00:09:41
    hat also man nimmt ein Magneten ist der
  • 00:09:44
    Südpol der Nordpol aber man schleift
  • 00:09:46
    hier die Kanten ein bisschen ab damit
  • 00:09:48
    das Magnetfeld nicht homogen ist mir
  • 00:09:49
    seht hier wenn man nach nach Norden geht
  • 00:09:52
    sozusagen werden die kommen die
  • 00:09:53
    Magnetfelder Linien näher zusammen das
  • 00:09:55
    heißt Magnetfeld nimmt zu hat ein
  • 00:09:57
    Gradienten das gibt unsicht vor sag mal
  • 00:10:01
    so so und jetzt wenn jetzt das
  • 00:10:03
    silberatome die mal hier mit einer
  • 00:10:06
    Kanone schieß man da silberatome auf
  • 00:10:08
    dieses Magnetfeld silberatome wusste man
  • 00:10:10
    haben ein magnetisches Moment und wenn
  • 00:10:13
    es das Sommerfeld Recht hatte dann
  • 00:10:15
    müsste eigentlich dieses magnetische
  • 00:10:17
    Moment quantisiert sein die
  • 00:10:19
    Projektion des magnetischen Momentes auf
  • 00:10:21
    diese Achse müsste eigentlich diskret
  • 00:10:24
    sein könnte nicht kontinuierlich sein
  • 00:10:25
    wenn er Recht hat das heißt wenn jetzt
  • 00:10:28
    das magnetische Moment entlang parallel
  • 00:10:31
    ist zu diesem Gradienten aus diesem
  • 00:10:33
    bfeld wenn das das stärker wird man hat
  • 00:10:36
    ja die Wechselwirkung zwischen den
  • 00:10:37
    magnetischen Moment und dem
  • 00:10:39
    bfeld das ist die wechselwirkungsenergie
  • 00:10:42
    wenn das magnetische Moment entlang des
  • 00:10:47
    Magnetfeldes ist dannch in
  • 00:10:48
    Ferromagnetismus müsste eigentlich eine
  • 00:10:50
    Kraft nach oben gehen weil das ist
  • 00:10:51
    Energie vorteilhaft währenddem wenn das
  • 00:10:55
    magnetische Moment in die andere
  • 00:10:56
    Richtung gibt also antiparallel ist dann
  • 00:10:59
    müsste eigentlich die Kraft nach unten
  • 00:11:01
    gehen wenn jetzt aber die Projektion des
  • 00:11:06
    magnetischen Momentes auf dieses
  • 00:11:09
    bfeld kontinuierlich ist Kön sag
  • 00:11:12
    magnetische Modell Moment kann ja
  • 00:11:13
    irgendwie sein so ein bisschen n
  • 00:11:15
    bisschen y bisschen Z kann man bisschen
  • 00:11:17
    drehen das würde alle möglichen
  • 00:11:19
    Projektionen werden möglich dann wird
  • 00:11:22
    das natürlich je nachdem bisschen hoch
  • 00:11:24
    bisschen runter man würde hier so eine
  • 00:11:26
    kontinuierliche Verteilung finden auf
  • 00:11:27
    dem Bildschirm auf dem Schirm das
  • 00:11:30
    Resultat war nein es gibt tatsächlich
  • 00:11:33
    nur zwei mögliche Resultate entweder das
  • 00:11:36
    silberatom landet hier oder das
  • 00:11:38
    silberatom landet hier das heißt
  • 00:11:41
    offenbar ist die Projektion des des
  • 00:11:44
    magnetischen Momentes auf diese Achse
  • 00:11:47
    diese Z-Achse ist diskret plushb oder
  • 00:11:50
    minusinhb das natürlich das unglaublich
  • 00:11:53
    einfaches Experiment wahrscheinlich
  • 00:11:54
    steht da in diesem Raum nebenan ich
  • 00:11:56
    denke es wahrscheinlich in der
  • 00:11:57
    quantummechanikvorlesung heute kann wir
  • 00:11:59
    so schnell machen aber damals war es gar
  • 00:12:01
    nicht so einfach die hatten kein Geld ja
  • 00:12:04
    das war 1922 s Finanzkrise zwischen
  • 00:12:07
    kriegen da war kein Geld der einstein
  • 00:12:10
    hat Geld geschickt der boh hat Vorlesung
  • 00:12:13
    über relativitätsorie gehalten und Geld
  • 00:12:15
    verlangt und das auch geschickt hab man
  • 00:12:17
    schon überlegt vielleicht sollte auch
  • 00:12:18
    ein bisschen Geld einsammeln na und dem
  • 00:12:20
    Manual geben dass er das eine eine
  • 00:12:22
    Versuche machen kann aber immer noch
  • 00:12:24
    nicht gereicht ja aber zum Glück war da
  • 00:12:26
    noch der Goldmann Goldman saags kennen
  • 00:12:28
    sie kmann war eine Familie aus Frankfurt
  • 00:12:30
    die schon früher ausgewandert ist in die
  • 00:12:32
    USA dort wie wir wissen ziemlich viel
  • 00:12:34
    Geld gemacht hat und hat ein cheeck über
  • 00:12:36
    400$
  • 00:12:38
    geschickt und dann hat's gereicht aber
  • 00:12:42
    es h trotzdem noch schief gehen können
  • 00:12:43
    weil sie haben den sie haben den
  • 00:12:45
    Bildschirm falschen Ort die haben den
  • 00:12:46
    Schirm falschen Ort hingestellt hat
  • 00:12:47
    nichts gesehen nichts
  • 00:12:49
    nichts Experiment aber der Stern war ein
  • 00:12:54
    Zigarrenraucher hatte diese dicken
  • 00:12:56
    Zigarren
  • 00:12:58
    geraucht man sieht nicht oh und im Rauch
  • 00:13:01
    von der Zigarre gibt Schwefel und der
  • 00:13:03
    Schwefel mit Silber reagiert und der
  • 00:13:05
    kommt im Rauch konnte die differen kon
  • 00:13:07
    intererenzmuster sehen ja so hat er das
  • 00:13:10
    entdeckt zufällig das ist
  • 00:13:12
    Experimentalphysik oder so
  • 00:13:15
    ma und so war eigentlich mit dem
  • 00:13:18
    sternach Experiment war die quantisieren
  • 00:13:22
    diese magnetischen Momentes bewiesen
  • 00:13:24
    odergestellt das heißt all diese
  • 00:13:27
    voraussagen vom Bor sommerf Modell waren
  • 00:13:31
    eigentlich jetzt verifiziert was man
  • 00:13:34
    also hatte man hatte man stimmt offenbar
  • 00:13:36
    man hatte keine Theorie wir hab gesag ja
  • 00:13:39
    es gibt diese Vorschriften diese
  • 00:13:40
    Quantelung blank hat eine Idee wir haben
  • 00:13:43
    Idee passt alles zusammen gibt selbe
  • 00:13:44
    Resultat aber weiß nicht
  • 00:13:46
    warum und Schrödinger und Heisenberg
  • 00:13:49
    wten beide eine Theorie liefen die das
  • 00:13:52
    herleitet aber ganz auf total
  • 00:13:54
    verschiedene Arten und Weise und ich
  • 00:13:56
    werde zuerst mit Schrödinger anfangen
  • 00:13:58
    dann heisenber
  • 00:13:59
    und dann schauen wir wie weit wir
  • 00:14:02
    kommen und lassen Sie mich Schrödinger
  • 00:14:04
    anfangen Schrödinger und deswegen habe
  • 00:14:06
    ich das Wort zeiltanz in meinem Vortrag
  • 00:14:09
    sch hat tatsächlich Seiltanz gemacht er
  • 00:14:12
    hat folgenden zeiltanz gemacht er hat
  • 00:14:14
    den zeiltanz zwischen der geometrischen
  • 00:14:16
    und der Wellenoptik auf die brulische
  • 00:14:20
    materiewelle angewandt also Sie können
  • 00:14:23
    sich erinnern es gibt die geometrische
  • 00:14:24
    Optik wo man sagt wenn ein Lichtstrahl
  • 00:14:27
    von A nach B geht in zwei verschiedenen
  • 00:14:29
    optischen Medien dann ist das die
  • 00:14:32
    Annahme ist dass der Lichtstrahl nimmt
  • 00:14:34
    den schnellsten Weg nicht den kürzesten
  • 00:14:36
    Weg sondern den schnellsten Weg und wenn
  • 00:14:38
    die Lichtgeschwindigkeit hier größer ist
  • 00:14:39
    als hier dann ist es vielleicht besser
  • 00:14:41
    so zu gehen weil es dann weniger Zeit
  • 00:14:43
    sozusagen dem langsameren Medium
  • 00:14:44
    verbringt das ist die geometrische Optik
  • 00:14:47
    haben wir die Wellenoptik von wigans und
  • 00:14:50
    Fresnel wo man sagt nein nein nein wir
  • 00:14:51
    machen so an jedem Punkt stellen wir uns
  • 00:14:53
    vor wir kreieren eine Kugelwelle aber
  • 00:14:57
    überall eine hier hier hier hier die
  • 00:14:59
    ieren sich auf wie wenn sie ganz viele
  • 00:15:00
    Steine ins Wasser werfen und weil sich
  • 00:15:02
    die so aufadieren sieht das dann
  • 00:15:03
    tatsächlich auch wieder so aus wie so
  • 00:15:05
    eine Ebene wellelle die hier propagiert
  • 00:15:07
    jetzt ist natürlich so dass wenn ja hier
  • 00:15:11
    propagieren die Wellen schneller als
  • 00:15:13
    hier das heißt wenn wenn das hier wird
  • 00:15:16
    ein bisschen früher gebremst diese
  • 00:15:17
    wellengeschwindig Phasengeschwindigkeit
  • 00:15:18
    ist schneller gebremst als die da die
  • 00:15:20
    kann ein bisschen länger schnell gehen
  • 00:15:22
    und der Effekt ist wieder delbe das in
  • 00:15:25
    diesem in diesem Bereich stimmt die
  • 00:15:27
    geometrische Optik und die well die
  • 00:15:29
    Optik von hgens überein wenn jetzt aber
  • 00:15:32
    dies Übergang hier z.B inhomogen ist sie
  • 00:15:35
    haben hier vielleicht Löcher und die
  • 00:15:36
    Löcher sind ungefähr von der Größe der
  • 00:15:38
    Wellenlänge dieser materiewelle oder der
  • 00:15:40
    optischen Welle dann stimmt das nicht
  • 00:15:42
    mehr ja das habe ich hier dargestellt
  • 00:15:44
    man sie haben zwei Löcher so und hier
  • 00:15:47
    der Durchgang ist vielleicht ir eine
  • 00:15:49
    Distanz D Distanz D und die Idee ist
  • 00:15:53
    ungefähr von der Ordnung der Wellenlänge
  • 00:15:56
    dann kann man nicht meh sagen tun jetzt
  • 00:15:57
    ja ganz viele von diesen Kugelwellen
  • 00:15:59
    rein geht nur noch genau eine rein und
  • 00:16:01
    diese Kugelwelle propagiert diese auch
  • 00:16:04
    und sie kriegen
  • 00:16:07
    Interferenzmuster so das heißt wir sehen
  • 00:16:10
    hier die geometrische Optik die
  • 00:16:12
    funktioniert gut wenn die Wellenlänge
  • 00:16:14
    klein ist im Vergleich zu den
  • 00:16:15
    Variationen die man so hat wenn aber die
  • 00:16:18
    Wellenlänge von der Ordnung der
  • 00:16:20
    Inhomogenitäten ist der Variation dann
  • 00:16:22
    ist die geometrische Optik nicht mehr
  • 00:16:24
    gut und man muss die Wellenoptik
  • 00:16:25
    handenen und diesen zeiltanz hat der
  • 00:16:27
    schöding gemacht jetzt macht wir das mit
  • 00:16:29
    der brwellen auch jetzt hat er aber
  • 00:16:31
    folgendes Problem gehabt wie kriege ich
  • 00:16:34
    eine Wellengleichung me ich habe das
  • 00:16:37
    alles Schöne Wörter und soe ich bra eine
  • 00:16:39
    Gleichung wie kriege ich eine
  • 00:16:42
    Wellengleichung und da hat ist
  • 00:16:45
    folgendermaßen vorgegangenau ob ich das
  • 00:16:47
    hier
  • 00:16:48
    hinkriege wir müssen irgendwie aus der
  • 00:16:51
    newtonchen
  • 00:16:53
    Bewegungsgleichung müssen wir eine
  • 00:16:56
    Gleichung für diesewellen
  • 00:16:59
    müssen wir produzieren jetzt gibt's eine
  • 00:17:01
    Sache die man so wenn
  • 00:17:03
    man bei uns an der LM und tu weiß ich
  • 00:17:06
    nicht aber an LMU wenn man da Mechanik
  • 00:17:08
    studiert ja oder hört dann lernt man
  • 00:17:10
    etwas das nennt sich hameltton Jakobi
  • 00:17:12
    Gleichung total nutzlos also das ist
  • 00:17:16
    etwas das findet man in landit diesen
  • 00:17:18
    Bücher was die meisten Leute
  • 00:17:20
    hassen und es sagt einfach folgendes aus
  • 00:17:23
    nehmen sie an sie hätten
  • 00:17:26
    x und hier also sag 0 und Sieten hier
  • 00:17:30
    ein Punkt X und ein Teilchen verfolgt
  • 00:17:32
    die Trajektorie geht von 0 nach X in der
  • 00:17:35
    Zeit
  • 00:17:36
    t da kann man gibt's eine Größe nennt
  • 00:17:39
    man die Wirkung für viele von ih
  • 00:17:41
    natürlich bekannt man kann fragen was
  • 00:17:42
    ist die Wirkung wenn das Teilchen in der
  • 00:17:46
    Zeit t von 0 nach X geht s von x T ist
  • 00:17:50
    eine Zahl eine Funktion von x und T man
  • 00:17:53
    kann es wenn Sie wissen was es ist ist
  • 00:17:54
    klar wenn Sie nicht wissen was ist kann
  • 00:17:55
    man sich vorstellen man integriert
  • 00:17:57
    sozusagen die Energie entlang der
  • 00:17:58
    trajekt
  • 00:17:59
    und jetzt gibt's eine Gleichung Hamilton
  • 00:18:01
    Jakobi Gleichung sagt
  • 00:18:04
    dass das folgendes gilt dass wenn man
  • 00:18:08
    die Energie konstant ist hameltton
  • 00:18:09
    Jakobi sch mal so dann gilt dass die
  • 00:18:13
    Energie minus das vielleicht hier hinten
  • 00:18:16
    Energie minus die hameltonische Funktion
  • 00:18:19
    von DS nach DX also wie sich das
  • 00:18:22
    verändert die Veränderung dieser
  • 00:18:24
    Funktion x ein bisschen variiert
  • 00:18:29
    und von X das kann von X abhängen
  • 00:18:32
    vielleicht das Medium dass die
  • 00:18:34
    Lichtgeschwindigkeit ändert sich mit X
  • 00:18:36
    dann ist das gleich
  • 00:18:39
    n0 das die hon K Gleichung und die ist
  • 00:18:43
    äquivalent zu newtonchen
  • 00:18:44
    Bewegungsgleichung s man bisschen nicht
  • 00:18:46
    kann mus bisschen arbeiten aber das
  • 00:18:47
    machen wir hier nicht das ist klassische
  • 00:18:49
    Mechanik okay das ist offenbar gleich
  • 00:18:53
    null jetzt was der schröding gemacht
  • 00:18:56
    jetzt multipliziere ich das mit meiner
  • 00:18:57
    Wellenfunktion nehme jetzt eine
  • 00:18:59
    Wellenfunktion
  • 00:19:01
    f die hängt ab von x und T dann soll das
  • 00:19:05
    immer noch Null sein natürlich nicht so
  • 00:19:06
    schwer zu machen das schon Null ist kann
  • 00:19:09
    ich das mit irgendetwas multiplizieren
  • 00:19:10
    ist immer noch Null das ist nicht so
  • 00:19:11
    eine große
  • 00:19:13
    Errungenschaft aber jetzt wollen wir
  • 00:19:16
    zuerst mal schauen was er das das ist
  • 00:19:18
    richtig das wäre der klassische Limes
  • 00:19:20
    aber jetzt ist ja in der in der
  • 00:19:23
    Wellenoptik müssen uns erinnern be Plan
  • 00:19:25
    hat uns das schon gesagt dass die
  • 00:19:26
    Energie ist GLE H h quer oder h mal
  • 00:19:30
    n dasselbe wie HQ Omega h h ist die
  • 00:19:35
    Flche Wirkungsquantum n die Frequenz und
  • 00:19:37
    HQ ist einfach gleich h dur 2P hat dir
  • 00:19:42
    eingeführt ein bisschen einfachere
  • 00:19:44
    Schreibweise ist egal das die das die
  • 00:19:46
    Kreisfrequenz das die Frequenz das ist
  • 00:19:48
    die Energie das hat der Plan schon
  • 00:19:49
    gesagt dann hier was ist die
  • 00:19:52
    hammeltonche Funktion wir wissen
  • 00:19:54
    wahrscheinlich mehr oder wenig was ist
  • 00:19:55
    die hammeltche Funktion kinetische
  • 00:19:57
    Energie plus potentiell Energie das hei
  • 00:19:59
    ich schreibe jetzt hier hin P qu div 2m
  • 00:20:04
    plus potentielle Energie V von
  • 00:20:08
    X das ist für das wäre die honische
  • 00:20:12
    Funktion so jetzt mssen wir hier ein
  • 00:20:14
    bisschen arbeiten was ist f F ist eine
  • 00:20:17
    Welle so was ist eine Welle Welle hat
  • 00:20:19
    eine
  • 00:20:20
    Amplitude Welle hat die
  • 00:20:22
    Amplitude und es hat eine Phase ja wenn
  • 00:20:26
    ich das elektromagnetische Feld h nehme
  • 00:20:28
    das hat bestimmte Amplitude und es
  • 00:20:29
    schwingt ja das belegt Magnetfeld
  • 00:20:31
    elektrisches feldfeld schwingt so schön
  • 00:20:34
    so eine Kreisbewegung wir haben also so
  • 00:20:36
    eine Kreisbewegung also ein elektrisches
  • 00:20:39
    eine Welle hat eine Amplitude und eine
  • 00:20:42
    Phase wir nennen es auch eine Phase also
  • 00:20:45
    hier S ist die Phase das ma so eine
  • 00:20:48
    Kreisbewegung und S ist diese
  • 00:20:50
    Phase nehmen eine freie Wasserwelle oder
  • 00:20:54
    elektromagnetische Welle ist egal
  • 00:20:56
    schreiben e hoch
  • 00:20:59
    mal
  • 00:21:00
    Lambda 2 PI durch Lambda Entschuldigung
  • 00:21:05
    - Omega t was beschreibt das das ist die
  • 00:21:09
    Wellenlänge
  • 00:21:12
    x das ist die Wellenlänge wenn ich in
  • 00:21:14
    einem Wasser stehe W kommt an mir vorbei
  • 00:21:17
    dann kommt sie hoch und das ist
  • 00:21:19
    verändert sich mit der Zeit das ist hier
  • 00:21:21
    wie oft ich da hochgehoben werden das
  • 00:21:23
    ist die Zeit das ist die
  • 00:21:25
    Frequenz wenn ich aber bei fester Zeit
  • 00:21:28
    da schaue da schaue da schaue verändert
  • 00:21:30
    sich es auch ja und das ist dieser
  • 00:21:32
    Faktor das ist die einüber welläe mal x
  • 00:21:35
    und wenn Sie jetzt auf dem
  • 00:21:38
    Wellen wenn sie Surfer sind oder
  • 00:21:40
    Surferin und sie möchten auf dem
  • 00:21:41
    Wellenberg bleiben da müssen sie halt so
  • 00:21:43
    schnell vorwärts gehen damit Sie genau
  • 00:21:44
    das hier konstant bleibt das gleich
  • 00:21:46
    konstant wenn das konstant ist diese
  • 00:21:49
    Kombination dann sind Sie auf dem
  • 00:21:50
    Wellenberg das die
  • 00:21:53
    Phasengeschwindigkeit so und das hier
  • 00:21:55
    ist die Phase S von x - Omega
  • 00:22:00
    t hier ja so und jetzt e ist okay e wenn
  • 00:22:05
    sie es wissen ist klar sonst ist die
  • 00:22:07
    Wurzel von -1 das ist der Mathematik
  • 00:22:09
    ganz praktisch das Ding zu benutzen dann
  • 00:22:11
    haben wir können wir man kann es auch
  • 00:22:13
    schreiben als cosinus und Sinus a
  • 00:22:16
    Cosinus S von x omeg T +
  • 00:22:21
    wur-1 sin s- omeg
  • 00:22:25
    t so jetzt haben wir also verstanden
  • 00:22:28
    diese Phase da so so geht die Phase ein
  • 00:22:30
    jetzt brauchen wir eine Gleichung für
  • 00:22:32
    diese Phase na gut geht doch schauen Sie
  • 00:22:34
    was wir jetzt macht und das ist der
  • 00:22:36
    geniale Schritt wenn ich das so
  • 00:22:38
    vergleiche und das sollte irgendwie
  • 00:22:40
    hinkommen dann muss ich das P ersetzen
  • 00:22:43
    schreibe ich das H qu durch i mal
  • 00:22:47
    Ableitung nach
  • 00:22:49
    x H habe ich auch hier schon ist das H
  • 00:22:53
    das H lass wir mal stehen aber das X
  • 00:22:56
    leitet ab aber ich nehme das zum Quadrat
  • 00:22:58
    ja ich habe P Quadrat hier wenn das DX
  • 00:23:01
    das wirkt auf dieses s die x hängt ja
  • 00:23:04
    nur hier x Abhängigkeit kommt nur hier
  • 00:23:06
    da habe ich noch mal eine Ableitung
  • 00:23:08
    jetzt kann die entweder noch mal auf
  • 00:23:09
    dasselbe s wirken oder es kann ein D es
  • 00:23:12
    kann den Exponenten das
  • 00:23:14
    Exponentialfunktion ableiten so wenn man
  • 00:23:17
    das jetzt entwickelt sehen Sie hier
  • 00:23:19
    steht h qu überall wenn Sie das
  • 00:23:21
    Entwickeln in nullter Ordnung in H
  • 00:23:23
    reproduzieren Sie genau die hamelton
  • 00:23:25
    jaobileichung das heißt wenn s von
  • 00:23:29
    die hameltonob Gleichung erfüllt dann
  • 00:23:31
    ist die Schrödinger Gleichung erfüllt in
  • 00:23:32
    nullord in H also wenn h gegen ull geht
  • 00:23:35
    das ist der klassische Limes und dann
  • 00:23:37
    hat der schöding postuliert das gilt
  • 00:23:40
    immer wenn h nicht gleich 0 ist und dann
  • 00:23:43
    ist es die schöding Gleichung jetzt
  • 00:23:44
    steht also hier die schröding Gleichung
  • 00:23:48
    e
  • 00:23:50
    zweimal die Ableitung von dieser
  • 00:23:53
    Funktion x die Wellengleichung die
  • 00:23:55
    wollte oder die man gesucht hat
  • 00:23:59
    so jetzt jetzt haben wir also die
  • 00:24:02
    schrödinge gleich wir haben eine
  • 00:24:03
    Wellengleichung jetzt ist die Frage ja
  • 00:24:05
    ist das schön ist ja vielleicht gut wir
  • 00:24:07
    haben so eine schöne bringt sie was ja
  • 00:24:09
    das erste was macht man als erstes wenn
  • 00:24:11
    man wenn man seriöse Wissenschaft
  • 00:24:14
    betreibt dann schlägt man eine Theorie
  • 00:24:16
    vor und zuerst zeigt man dass es die
  • 00:24:18
    Sachen reproduziert die man schon kennt
  • 00:24:21
    in diesem Fall war es das porche SP
  • 00:24:23
    Sommerfeld Atommodell Sommerfeld hat er
  • 00:24:25
    nicht hingekriegt weil die Elektronen
  • 00:24:27
    hatten kein spinn aber Bor hat er
  • 00:24:29
    hingekriegt das passt offenbar also mit
  • 00:24:32
    Bor hat übereingestimmt da heißt es
  • 00:24:35
    reproduziert schon mal was es
  • 00:24:36
    reproduzieren sollte es macht aber auch
  • 00:24:39
    eine
  • 00:24:41
    Voraussage es macht nämlich eine
  • 00:24:43
    Voraussage wenn sie z.B ein
  • 00:24:46
    potentialberg haben hier ist die Energie
  • 00:24:49
    wir haben hier eine Potenzial ist die
  • 00:24:51
    Energie also hier haben Sie ein
  • 00:24:52
    Potenzial und hier haben sie nmer sie
  • 00:24:54
    rennen jetzt oder ich renne jetzt mit
  • 00:24:56
    voll so schnell ich kann in diese Wand
  • 00:24:58
    wie Harry Potter ja aber ich kann mir so
  • 00:25:01
    vorstellen was mir passiert aber
  • 00:25:02
    irgendwie Harry Potter ist quant
  • 00:25:04
    mechanisch ist durchgekommen ja das
  • 00:25:06
    heißt wenn ich mit einer bestimmten
  • 00:25:07
    Energie da reinrenne wenn die Energie zu
  • 00:25:09
    klein ist um da drüber zu kommen es
  • 00:25:12
    kommt nicht gut raus ja das kann man
  • 00:25:15
    auch hier sehen weil dann ist ja die
  • 00:25:17
    Energie das ist ja die kinetische
  • 00:25:19
    Energie
  • 00:25:21
    ja wenn die kinetische Energie zu klein
  • 00:25:24
    istchuldigung hier ist die
  • 00:25:26
    energieentschuldigung wenn hier die
  • 00:25:27
    Energie wenn die Energie zu klein
  • 00:25:29
    ist ja dann und das ist halt
  • 00:25:34
    und das Potential ist groß dann kann ich
  • 00:25:35
    das nicht Null setzen passt einfach
  • 00:25:37
    nicht ne komme ich nicht hin was ich
  • 00:25:39
    aber machen könnte ich könnte ja nehme
  • 00:25:41
    mal an das P hier sei imaginär dann geht
  • 00:25:43
    das auf die andere Seite ändert es das
  • 00:25:45
    Vorzeichen wenn das ja wenn ich also P
  • 00:25:48
    nach IP gehen lasse und dann quadriere
  • 00:25:51
    das ja dasselbe
  • 00:25:52
    p² dann kriegt das ein anderes
  • 00:25:54
    Vorzeichen dann geht
  • 00:25:56
    das das das heißt das heißt aber da
  • 00:25:59
    müsste ich zulassen dass diese Phase
  • 00:26:01
    hier nicht mehr reell ist dass die Phase
  • 00:26:03
    selber imaginär ist können sich
  • 00:26:05
    vorstellen W ich da jetzt was imaginäres
  • 00:26:06
    hinu schreib das noch mal hin
  • 00:26:08
    a e hoch i mal i s sozusagen sowas etwas
  • 00:26:14
    imaginäres i mal i ist -1 dann geht es
  • 00:26:17
    runter dann wird das heißt wenn wenn der
  • 00:26:20
    Harry Potter da in das Ding rein rennt
  • 00:26:22
    dann wird halt die Amplitude ein
  • 00:26:24
    bisschen abnehmen weil ich habe hier
  • 00:26:25
    jetzt nicht mehr nur eine Phase sonder
  • 00:26:27
    jetzt wird wirklich die Amplitude er
  • 00:26:28
    kleiner und dann hat man diesen
  • 00:26:31
    Tunneleffekt auf der anderen Seite
  • 00:26:32
    geht's wieder weiter das heißt
  • 00:26:35
    Schrödingers Gleichung sagt diesen
  • 00:26:36
    Tunneleffekt V aus und der ist natürlich
  • 00:26:39
    experimentell nicht nur Harry Potter
  • 00:26:41
    auch andere haben das bewiesen es geht
  • 00:26:43
    also hat eine vussage ist
  • 00:26:46
    erfüllt die jetzt ist aber noch folgende
  • 00:26:48
    Sache wir haben jetzt diese Welle ja
  • 00:26:51
    schöne Welle wir haben also eine
  • 00:26:52
    Amplitude und wir haben eine Phase ich
  • 00:26:55
    kann jetzt die Frage was ist denn diese
  • 00:26:57
    Phase wir haben schon gesehen der
  • 00:26:59
    schröding hat diese Phase wirklich
  • 00:27:00
    gebraucht um eine Gleichung herzuleiten
  • 00:27:02
    um die Zusammenhang mit der klassischen
  • 00:27:03
    Mechanik zu machen musste er mit dieser
  • 00:27:05
    Phase Arbeit aber eine komplexe
  • 00:27:09
    Welle was soll man damit machen das ist
  • 00:27:12
    doch keine
  • 00:27:13
    Physik und dann gab's die Interpretation
  • 00:27:16
    damals von Born und Jordan dass die man
  • 00:27:21
    sollte das Absolutwert zum Quadrat der
  • 00:27:25
    Wellenfunktion als Wahrscheinlichkeit
  • 00:27:30
    ist die Wahrscheinlichkeit ein Teilchen
  • 00:27:32
    am Punkte X zu finden wenn man es dann
  • 00:27:34
    messen würde das war diese
  • 00:27:36
    Wahrscheinlichkeit Interpretation das
  • 00:27:38
    ist schon gut aber es hat leider ganze
  • 00:27:41
    Generationen von Physikern und auch
  • 00:27:43
    Philosophen verwirrt bis
  • 00:27:46
    heute die erste Sache ist was Prob
  • 00:27:48
    Wahrscheinlichkeit dann ist ja die
  • 00:27:50
    Quantenmechanik nicht deterministisch
  • 00:27:52
    ist ja wahrscheinlich stimmt natürlich
  • 00:27:53
    nicht schögleichung ist seh genauso
  • 00:27:55
    deterministisch wie die maxvergleichung
  • 00:27:57
    determin
  • 00:27:59
    ist aber das eine der Sachen die eine
  • 00:28:03
    andere hat dann zur bomchen
  • 00:28:04
    Quantenmechanik geführt darüber möchte
  • 00:28:06
    ich lieber gar nicht sprechen
  • 00:28:08
    Schrödinger also Julius wess ein
  • 00:28:11
    ehemalig Kollege von mir am Institut der
  • 00:28:14
    hat seine Doktorprüfung beim Schrödinger
  • 00:28:16
    gemacht Schrödinger hat ihm gesagt wenn
  • 00:28:19
    ich gewusst hätte was die mit meiner
  • 00:28:20
    Gleichung machen hätte ich sie gar nicht
  • 00:28:23
    hingeschrieben weil die Leute waren
  • 00:28:25
    verwirrt für lange waren sie verwirrt
  • 00:28:27
    und wir kommen darauf noch mal zurück
  • 00:28:30
    das war Schrödinger dann kommen ich zum
  • 00:28:32
    Heisenberg Heisenberg hat kurz danach
  • 00:28:35
    das war glaube ich 25 eine
  • 00:28:37
    umdeutungsthorie zur umdeutungstheorie
  • 00:28:39
    geschrieben er hatte e auch nicht so die
  • 00:28:42
    Idee dass man so Phasen dass das
  • 00:28:44
    irgendwie Physik beschreiben sollte
  • 00:28:46
    wollte auch reale reelle Größen haben
  • 00:28:48
    die man wirklich messen kann also
  • 00:28:51
    Heisenbergs Zugang ist im gewissen Sinne
  • 00:28:57
    ähm minimalistischer in in dem Sinne
  • 00:28:59
    dass eben wirklich nur reelle Größen
  • 00:29:01
    dann gibt aber es kommen nachher noch
  • 00:29:03
    dazu aber ist im gewissen auch viel
  • 00:29:05
    radikaler viel radikaler und konzeptuell
  • 00:29:09
    schöner mus man
  • 00:29:12
    sagen das möchte ich jetzt noch
  • 00:29:14
    beschreiben ich muss allerdings zugeben
  • 00:29:15
    dass wenn immer ich die quantummechanik
  • 00:29:17
    lese dann dann bevor ich die Vorlesung
  • 00:29:19
    hatte versuche ich heisenbergspier zu
  • 00:29:21
    lesen es ist schon paar mal passiert ich
  • 00:29:23
    habe es noch nie verstanden ich habe
  • 00:29:26
    auch schon Papiere gelesen die versuchen
  • 00:29:28
    Heber Papier zu interpretieren die haben
  • 00:29:29
    gesagt haben auch nicht verstanden
  • 00:29:32
    ung wie der Heisenberg auf diese genial
  • 00:29:35
    Idee gekommen ist Miren räts also die
  • 00:29:38
    macht überhaupt keinen Sinn es von A
  • 00:29:39
    nach B geht am Schluss macht alles Sinn
  • 00:29:41
    aber wie ist wirklich interessant
  • 00:29:44
    Heisenberg war ja auch vom Sommerfeld
  • 00:29:49
    natürlich die Doktorprüfung
  • 00:29:52
    durchgefallen andere
  • 00:29:55
    sa gut jetzt Heisenberg wieder zurück zu
  • 00:29:59
    unserem sterngellach Experiment
  • 00:30:01
    eigentlich alle fast alle Eigenschaften
  • 00:30:04
    Quantenmechanik stngellach Experiment
  • 00:30:06
    erklären wir haben gesehen dass das
  • 00:30:09
    silberatom kann offenbar nur zwei die
  • 00:30:11
    Projektion des magnetischen Momentes
  • 00:30:14
    silberatom bezüglich der Z-Achse kann
  • 00:30:17
    nur zwei zwei Werte annehmen entweder
  • 00:30:19
    plus oder minus jetzt ma ich hier
  • 00:30:21
    vielleicht das weg dann kann ich das
  • 00:30:22
    hier
  • 00:30:25
    beschreiben also es kann nur diese das
  • 00:30:28
    heißt wir haben einen Zustandsraum der
  • 00:30:29
    ist zweidimensional es gibt den
  • 00:30:31
    Möglichkeit nach oben under nach unten
  • 00:30:33
    das sind die zwei
  • 00:30:34
    Zustände das ist so einfach dass man
  • 00:30:37
    sogar beschreiben
  • 00:30:38
    kann das heißt wir sagen dass der die Z
  • 00:30:42
    Komponente also in diese Richtung des
  • 00:30:44
    Drehimpulses oder des magnetischen
  • 00:30:46
    Momentes kann nur die Werte annehmen ich
  • 00:30:49
    habe es hier geschrieben als entweder so
  • 00:30:51
    hoch oder parallel oder antiparallel
  • 00:30:54
    bezüglich dieses Magnetfeldes oder man
  • 00:30:56
    könnte aus Vektor auch schreiben 10 und
  • 00:31:00
    0 1 wir haben zweimensionalen vektorram
  • 00:31:03
    das so einfach so und jetzt hat der
  • 00:31:06
    Heisenberg hat diese zuständ wir haben
  • 00:31:08
    gesehen hier haben sie ist entweder
  • 00:31:10
    zeigt nach oben oder nach unten das sind
  • 00:31:12
    die zwei zuständ man könnte das aber
  • 00:31:14
    auch anders interpretieren wir könen ich
  • 00:31:15
    finde eine
  • 00:31:17
    Matrix die die Eigenwerte Plus und -1
  • 00:31:20
    hat und ichitte deklariere dass diese
  • 00:31:23
    Matrix ist die observable das war
  • 00:31:25
    Heisenbergs Zugang also ich hate gesagt
  • 00:31:27
    das J ersetzen wir durch eine Matrix
  • 00:31:31
    macht ein Hut drauf um zu zeigen nicht
  • 00:31:33
    ganz dasselbe ist ups sorry jetzt das
  • 00:31:37
    ist eine Matrix und schreib die als HQ
  • 00:31:41
    durch 2 und dann nehme ich diese
  • 00:31:42
    palatrizen 1 und -1
  • 00:31:46
    0 so das SE die hat zwei Eigenwerte + 1
  • 00:31:52
    und -1 und das sollen die beiden Werte
  • 00:31:54
    sein dieser spinn nehmen kann so und
  • 00:31:56
    jetzt kann ich mich fragen nehme ich
  • 00:31:58
    jetzt mal an ich drehe mein
  • 00:32:00
    sterngelllach Experiment
  • 00:32:02
    um 90° dann zeigt das pfeld in diese
  • 00:32:05
    Richtung und jetzt aber der spinn sagt
  • 00:32:08
    immer noch in dieser WST du man denken
  • 00:32:09
    dass das fängt an zu rotieren irgendwie
  • 00:32:11
    müsste die quantemmechanik das
  • 00:32:13
    beschreiben können wir brauchen eine
  • 00:32:14
    Bewegungsgleichung von dieser Rotation
  • 00:32:16
    vom magnetischen Moment und dafür führen
  • 00:32:21
    wir noch eine zweite Matrix ein ich
  • 00:32:23
    schreibe jetzt dieses J
  • 00:32:26
    x z.B
  • 00:32:28
    h qu zweite Matrix 0 10 10 zweite parrix
  • 00:32:34
    nicht dieselbe hat auch die Eigenwerte
  • 00:32:36
    plus-1 aber in einer anderen Basis beide
  • 00:32:39
    haben die
  • 00:32:41
    das sind die Eigenwerte sozusagen sagen
  • 00:32:44
    wie wie was die x Komponente des
  • 00:32:46
    Drehimpulses ist das sind was die y
  • 00:32:48
    Komponente des dreulses ist so und wenn
  • 00:32:51
    ich jetzt mich frage ich das hier x eine
  • 00:32:57
    Matrix σ x was in X Richtung geht und
  • 00:33:00
    dann wissen wir aus der mechanisch
  • 00:33:02
    Mechanik wiederum man kann die Mechanik
  • 00:33:04
    so machen man nimmt die newtonchen
  • 00:33:06
    Bewegungsgleichungen und das reicht auch
  • 00:33:08
    schon oder man kann sagen gut machen
  • 00:33:10
    noch lagrangeformalismus aber jetzt
  • 00:33:11
    reicht's wirklich aber wenn man dann
  • 00:33:14
    noch Zeit hat macht man hamoton Mechanik
  • 00:33:16
    und die hamoton Mechanik ist konzeptuell
  • 00:33:19
    viel viel schöner als die lagrong
  • 00:33:21
    Mechanik das ist nicht besser aber
  • 00:33:22
    konzeptuell schöner und insbesondere
  • 00:33:24
    schreibt man in der hamotonischen
  • 00:33:25
    Mechanik eine Bewegungsgleichung für
  • 00:33:27
    diese man schreibt einfach j. Z g die
  • 00:33:33
    passklammer von der handeltfunktion mit
  • 00:33:36
    jz was muss werde jetzt nicht
  • 00:33:40
    erklären der
  • 00:33:42
    Heisenberg Hut drauf und jetzt sind
  • 00:33:47
    Matrizen Z x Z Matrizen und jetzt ist
  • 00:33:50
    die Heisenberg Gleichung also nimmt
  • 00:33:52
    einfach jede
  • 00:33:54
    observable die und nimmt entsprechend
  • 00:33:56
    hameltchen Bewegungsgleichung a poisson
  • 00:33:59
    Bracket und macht ein Hut drauf Z
  • 00:34:03
    konzeptuell viel einfacher aus dieser
  • 00:34:04
    Seiltanz ja vielleicht hamelton schonch
  • 00:34:07
    Hut drauf und so und das verallgemein
  • 00:34:11
    der Heisenberg dann für alle observaben
  • 00:34:14
    sag ja gut das muss immer gelten für St
  • 00:34:17
    schint zu funktionieren da muss es
  • 00:34:19
    wahrscheinlich für alles gelten sag P
  • 00:34:21
    und x also
  • 00:34:24
    Impuls und
  • 00:34:27
    den Ort dann ersetzt man halt auch die
  • 00:34:30
    hameltonische Bewegungsgleichung x Punkt
  • 00:34:34
    ist
  • 00:34:35
    g
  • 00:34:39
    HX
  • 00:34:41
    durch geht nach mach gut drauf ist
  • 00:34:49
    gleich ein
  • 00:34:51
    H h
  • 00:34:55
    XF so einfach ist die WK quantisieren
  • 00:34:59
    und daraus folgen viele Sachen der folg
  • 00:35:01
    z.B die Unschärfe daraus wenn man jetzt
  • 00:35:02
    zwei ST Gerlach Experimente nimmt eines
  • 00:35:04
    geht in diese Richtung sere in diese
  • 00:35:06
    Richtung man schaltet die hintereinander
  • 00:35:07
    und da kann man schauen zuerstmäßig die
  • 00:35:10
    Projektion auf die zkomponente nachher
  • 00:35:12
    die Projektion auf die xkomponente oder
  • 00:35:14
    ich mach es umgekehrt Matrizen kann man
  • 00:35:17
    multiplizieren aber wenn man die
  • 00:35:19
    vertauscht kommutiert das nicht ja das
  • 00:35:21
    matrizenprodukt ist nicht kommutativ und
  • 00:35:23
    deswegen findet man die Unschärfe die
  • 00:35:27
    Unschärfe ist
  • 00:35:28
    also ich schreib das noch mal schnell
  • 00:35:30
    hin wir können z.B hier hinschreiben
  • 00:35:35
    Delta jz die Unschärfe von
  • 00:35:38
    der der Komponente die zprojektion die
  • 00:35:42
    ist definiert in der Statistik als die
  • 00:35:44
    Wurzel aus dem Erwartungswert von
  • 00:35:48
    jz zum Quadrat
  • 00:35:51
    den
  • 00:35:53
    Erwartungswert jz zum Quadrat richtig
  • 00:35:57
    das ist unschef in der Statistik
  • 00:35:58
    definiert kann man das selbe machen für
  • 00:36:00
    die
  • 00:36:01
    x-komponente und jetzt kann man jetzt
  • 00:36:04
    kann man das quadrieren jetzt NT man das
  • 00:36:05
    zum Quadrat dann ist die Wurzel weg und
  • 00:36:07
    da kann man den das Produkt bilden und
  • 00:36:09
    damit zusammen mit der Jordan mit der
  • 00:36:11
    chuldigung Kosi schwarz Ungleichung aus
  • 00:36:14
    der linearen Algebra findet man das die
  • 00:36:16
    Unschärfe von jz mal die Unschärfe von
  • 00:36:19
    JX ist größer gleich ein halb das ist
  • 00:36:23
    die Ungleichung von K schwarz als der
  • 00:36:27
    Betrag V
  • 00:36:28
    Erwartungswert von jz mit JX von dem
  • 00:36:32
    Kommutator zum
  • 00:36:34
    Quadrat
  • 00:36:35
    so
  • 00:36:38
    Quadrat hier auch Quadrat
  • 00:36:41
    hsen ja Quadrat dann ist es Quadrat auf
  • 00:36:45
    die Wurzel
  • 00:36:48
    vi das folgt nur aus der Tatsache dass
  • 00:36:51
    das matrixprodukt nicht kommutativ ist
  • 00:36:53
    muss nichts zaubern ist eine einfache
  • 00:36:55
    und so hat tatsächlich Heisenberg mit
  • 00:36:58
    einem Gedankenexperiment von zwei
  • 00:36:59
    hintereinander geschaltenen stellellach
  • 00:37:01
    Experimenten hat er diese Unschärfe
  • 00:37:03
    vorgeschlagen man kann die natürlich
  • 00:37:05
    jetzt auch genauso gut für x und P
  • 00:37:09
    machen für den Impuls und die
  • 00:37:10
    geschwindig für die Geschwindigkeit und
  • 00:37:12
    den Ort also analog hat man
  • 00:37:15
    dann Delta x Delta P also die unschäf
  • 00:37:21
    und Impuls und Ort kriegt man dann
  • 00:37:23
    analog ähm ist größer gleich der
  • 00:37:27
    Kommutator von x und P das ist 1 h
  • 00:37:32
    halbe und mit dieser Identität alleine
  • 00:37:36
    kann man schon den ersten borradius
  • 00:37:38
    herleiten bis auf vielleicht ein Faktor
  • 00:37:40
    einhb oder so aber das das nur n schon
  • 00:37:43
    diese Identität darus folgt das bereits
  • 00:37:45
    man muss gar nicht groß die schöding
  • 00:37:47
    Gleichung lösen nur das alleine gibt es
  • 00:37:49
    schon unglaubich nützlich ja diese
  • 00:37:52
    Unschärfe jetzt ist es also so dass der
  • 00:37:57
    die reellen Eigenwerte von dieser
  • 00:37:59
    hameltonischen Matrix die der Heisenberg
  • 00:38:04
    eingeführt hat die reproduzieren die die
  • 00:38:06
    energieeigenwerte vom Borchen Atommodell
  • 00:38:08
    oder auch die gemessen als das geht
  • 00:38:11
    soweit soweit so gut aber man kann s
  • 00:38:14
    jetzt mal fragen das ist ja alles schön
  • 00:38:16
    und gut aber eine Matrix me ich hatte
  • 00:38:18
    hier ein zweidimensionalen Vektorraum ja
  • 00:38:20
    der der Spin kann hat nach oder
  • 00:38:22
    magnetischen Moment kann nach oben
  • 00:38:23
    zeigen nach un sind zwei mögliche
  • 00:38:25
    Zustände das kann man auchch 2 x 2
  • 00:38:28
    Matrix beschreiben das geht schon aber
  • 00:38:30
    jetzt x was S den X X ist ja irgendwas
  • 00:38:33
    kontinuierliches wie kann das eine
  • 00:38:34
    Matrix was den das für eine Matrix
  • 00:38:36
    undter Impuls was ist das für eine
  • 00:38:38
    Matrix das muss irgendwie eine unendlich
  • 00:38:41
    dimensionale Matrix sein das war
  • 00:38:42
    irgendwie nicht
  • 00:38:44
    klar und der Zusammenhang von dieser
  • 00:38:47
    Heisenbergschen Quantenmechanik und
  • 00:38:49
    Schrödingers oder der brul war auch
  • 00:38:51
    nicht klar man scheint total
  • 00:38:52
    verschiedene Zugänge zu sein und da
  • 00:38:55
    kommt jetzt der von Neuman nicht
  • 00:38:58
    Spiel der von Neumann war ungarischer
  • 00:39:02
    Abstammung und ist nach Göttingen
  • 00:39:04
    gekommen um dort noch seine seine
  • 00:39:07
    Dissertation in der Mathematik in der
  • 00:39:09
    Mengenlehre fertig zu machen bevor er
  • 00:39:11
    endlich was nützliches machen würde sein
  • 00:39:13
    Vater sollte mal nach Zürich gehen und
  • 00:39:14
    Chemie
  • 00:39:15
    studieren und er war dann ist nach
  • 00:39:18
    köting gekommen hatte keine Ahnung von
  • 00:39:19
    der quantummechanik hat n schon bisschen
  • 00:39:21
    gehört nicht so viel aber der Hilbert
  • 00:39:23
    war da der Hilbert war in Göttingen und
  • 00:39:26
    hat schon einen ein Assistenten vom
  • 00:39:28
    Sommerfeld sich geholt Gag jetzt erklär
  • 00:39:31
    mir mal was ihr da macht in München ich
  • 00:39:33
    möchte das auch lernen und dann haben
  • 00:39:36
    die angefangen der Hilbert und der
  • 00:39:37
    Jordan war auch dabei und die der von
  • 00:39:40
    Neumann haben angefangen so ein bisschen
  • 00:39:42
    zu arbeiten aber neumann hat muss ja
  • 00:39:44
    noch seine dis fertig machen aber hat so
  • 00:39:46
    nebenbei noch allein drei Papiere
  • 00:39:48
    geschrieben in einem Jahr und das banze
  • 00:39:51
    beendigt der von Neum hab gemerkt dass
  • 00:39:55
    sowohl die
  • 00:39:58
    Schröder der Schrödinger Gleichung als
  • 00:40:00
    auch der Heisenberg die Matrizen sind
  • 00:40:03
    schon schön aber die Matrizen müssen auf
  • 00:40:05
    irgendetwas wirken Matrizen wirken auf
  • 00:40:08
    einem
  • 00:40:09
    Vektorraum hier ist ein eendlich
  • 00:40:12
    dimensionaler Vektorraum beim
  • 00:40:13
    Schrödinger was ein bisschen anders weil
  • 00:40:15
    die Wellenfunktion kann man auch als
  • 00:40:16
    Vektoren betrachten allerdings sind das
  • 00:40:18
    unendlich dimensionale Vektorräume s
  • 00:40:20
    natürlich so unendlich dimensionale
  • 00:40:23
    Vektorräume es haben wir heute noch
  • 00:40:24
    Bauchschmerzen damit aber damals gab's
  • 00:40:26
    die gar noch nicht nicht zufällig hat
  • 00:40:28
    aber Hilbert hat damals auch schon
  • 00:40:30
    darauf gearbeitet unabhängig davon und
  • 00:40:32
    von Neumann hat die hilberträume genannt
  • 00:40:34
    diese unendlich dimensionalen
  • 00:40:35
    Vektorräume und hat gezeigt zu nebenbei
  • 00:40:39
    dass tatsächlich die Vektorräume vom
  • 00:40:43
    Heisenberg auf dem die heisenbergchen
  • 00:40:45
    matrizenarbeiten wirken und die vom
  • 00:40:47
    Schrödinger die hab das die isomorf sind
  • 00:40:49
    sind
  • 00:40:50
    dieselben das heiß einfach verschiedene
  • 00:40:52
    Darstellung von selben Ding ja und damit
  • 00:40:56
    war klar die heisenbergche und die
  • 00:40:59
    Schrödinger quantummechanik beschreiben
  • 00:41:00
    dasselbe ab in einer anderen Basis da
  • 00:41:03
    das ist nur anders
  • 00:41:05
    dargestellt dann war das eigentlich
  • 00:41:07
    soweit so gut musste allerdings musste
  • 00:41:10
    er so komische Größen einführen gesagt
  • 00:41:12
    man muss so abstruse Größen ein das so
  • 00:41:14
    Sachen wie z.B man nennt das glaube ich
  • 00:41:16
    Delta von X die haben diese komische
  • 00:41:18
    Eigenschaft dass das ist gleich 0 wenn X
  • 00:41:21
    nicht g 0 ist aber integral DX Delta von
  • 00:41:25
    x= 1 hatte gar nicht Gemach so Zeugs
  • 00:41:28
    muss man offenbar einführen damit das
  • 00:41:29
    geht ja die Dinge sind auch tatsächlich
  • 00:41:33
    dem Hilb man braucht sie offenbar ja es
  • 00:41:35
    war damals klar aber hat gesagt NH halt
  • 00:41:38
    WN es unbedingt sein muss
  • 00:41:40
    ja ja das also somit hat eiglich der von
  • 00:41:43
    ne in einem Jahr den kompletten Rahmen
  • 00:41:46
    der Quantenmechanik etabliert das
  • 00:41:48
    natürlich nicht alleine schöding hat
  • 00:41:49
    schon gemacht sch heienberg war da aber
  • 00:41:51
    dies war dasselbe jetzt war klar ist
  • 00:41:53
    alles dasselbe und er hat nebenbei noch
  • 00:41:56
    die funktionalanaly erfunden man musste
  • 00:41:58
    nämlich unendlich dimensionale Matrizen
  • 00:41:59
    behanden das nennt man heute
  • 00:42:01
    Funktionalanalysis hat übrigens auch
  • 00:42:03
    noch den Computer erfunden aber es hat
  • 00:42:04
    er ein bisschen später gemacht
  • 00:42:07
    unglaublicher Mensch und viel Party
  • 00:42:09
    aufenb aber nicht beeindruckende
  • 00:42:12
    Mensch so also wir wissen nach von
  • 00:42:15
    Neumann wissen wir dass heisberg und
  • 00:42:17
    schödinge beschreiben dasselbe in
  • 00:42:19
    stellen sie mal vor Schrödinger war wann
  • 00:42:22
    ich habe es vergessen glaub ich 24 25
  • 00:42:24
    Heisenberg 25 und dann 27 war fertig
  • 00:42:28
    Quanten Theorie komplett dre
  • 00:42:32
    Jahre war ab Thema ist abgehackt seither
  • 00:42:35
    macht man natürlich benutzen wir die
  • 00:42:36
    Quantenmechanik und wir können
  • 00:42:38
    unglaublich viele Sachen machen mit der
  • 00:42:39
    Quantenmechanik aber die Theorie war
  • 00:42:41
    nach dre Jahren
  • 00:42:43
    verstanden eine Sache die der von Neum
  • 00:42:47
    auch verstanden hat ist der
  • 00:42:50
    Messprozess und der von ne hat
  • 00:42:52
    verstanden dass wenn
  • 00:42:55
    man gehen zu unserem stellach
  • 00:43:00
    Experiment bevor Sie eine Messung machen
  • 00:43:04
    haben sie ihr silberatom das ist
  • 00:43:06
    irgendeinem Zustand es kann sein
  • 00:43:07
    vielleicht im Zustand wenn das jetzt mal
  • 00:43:09
    habe ich das irgendwie beschrieben also
  • 00:43:10
    ich mach mal
  • 00:43:12
    so vielleicht ich zeigt nach oben in in
  • 00:43:15
    die zrichtung und es gibt den Apparat
  • 00:43:18
    der Apparat ist das Magnetfeld und die
  • 00:43:20
    bahen eigentlich ist der Apparat hier
  • 00:43:22
    die Bahn ja soen das man geht und die
  • 00:43:25
    Bahn was man misst
  • 00:43:27
    ist nicht man misst nicht den Spinnen
  • 00:43:29
    oder das Magnetfeld was man misst ist
  • 00:43:31
    die Bahn ja wo das hingeht das ist man
  • 00:43:33
    misst das heißt indem man jetzt dies
  • 00:43:37
    Magnetfeld einführt ja gibt es eine
  • 00:43:40
    Korrelation fängt D mit einem spinn
  • 00:43:44
    und man hat sozusagen jetzt ein mess
  • 00:43:47
    eine Messung ich nen das jetzt mal
  • 00:43:51
    m das ist vorher und wenn das jetzt nach
  • 00:43:54
    oben zeigt nach der Messung das wäre die
  • 00:43:57
    Bahn die messende Bahn geht das wieder
  • 00:43:59
    nach zeigt nach oben und der der Strahl
  • 00:44:02
    geht nach
  • 00:44:04
    oben das ist das ist so wenn man jetzt
  • 00:44:08
    aber
  • 00:44:09
    annimmt das was das silberatom sei weder
  • 00:44:13
    nach oben noch nach unten aber
  • 00:44:14
    vielleicht nach rechts nach X dann ist
  • 00:44:16
    es eine Linearkombination von oben und
  • 00:44:19
    unten oder ich könnte sagen neh wir an
  • 00:44:22
    das silberatom ist weder nach oben es
  • 00:44:25
    ist in einem Zustand
  • 00:44:28
    nach oben Minus nach unten ist möglich
  • 00:44:32
    ja das ist ja das kann ich hernehmen
  • 00:44:35
    dann was passiert wenn ich das jetzt
  • 00:44:37
    Messe jetzt geht das durch diesen
  • 00:44:39
    sterngach Experiment dann geht das in
  • 00:44:42
    ein oben mal oben
  • 00:44:47
    unten mal
  • 00:44:51
    unten
  • 00:44:53
    ja und jetzt sehe ich das kann ich aber
  • 00:44:55
    nicht mehr aus Produkt schreiben vorher
  • 00:44:57
    war ein Produkt also ich fange
  • 00:44:59
    daschuldig das habe ich vergessen hier
  • 00:45:00
    das ist die m hier hatte ich noch oben
  • 00:45:04
    unten was ist
  • 00:45:07
    m das geht über in eine Superposition
  • 00:45:10
    von oben wo aber der Strahl auch oben
  • 00:45:12
    ist und unten das kann ich nicht mehr
  • 00:45:13
    faktorisieren das heißt ich bin einer
  • 00:45:15
    Superposition aber der messapparat wurde
  • 00:45:18
    ein Teil des Systems also man kann keine
  • 00:45:21
    den von Neum schon verstanden man kann
  • 00:45:23
    keine Messung machen ohne Teil des
  • 00:45:25
    Systems zu werden als ich noch postock
  • 00:45:28
    war in dörm weiß noch habe ich einen
  • 00:45:30
    Schauspieler kennengelernt der ging in
  • 00:45:31
    die Schauspielschule an der Uni und hat
  • 00:45:34
    gesagt die haben über die
  • 00:45:35
    heisenbergische unscherfederation
  • 00:45:37
    gesprochen Schauspieler ja ja lernen wir
  • 00:45:41
    bei uns weil die haben gelernt dass ein
  • 00:45:43
    Schauspieler nicht unabhängig vom
  • 00:45:45
    Publikum existiert sobald sie auftreten
  • 00:45:48
    auf der Bühne automatisch die Reaktion
  • 00:45:50
    des Publikums hatten Einfluss auf sie ja
  • 00:45:53
    auch die Schauspieler haben das schon
  • 00:45:54
    verstanden wir könnten es wir haben es
  • 00:45:56
    auch verstanden ja man kann keine
  • 00:45:57
    Messung machen ohne Teil des Systems zu
  • 00:46:00
    werden das geht
  • 00:46:01
    nicht das heißt wenn man anfängt mit
  • 00:46:05
    einem System man misst wird das System
  • 00:46:08
    größer der messerapparat W ein Teil des
  • 00:46:10
    Systems machen vielleicht noch eine
  • 00:46:11
    Messung wird die zweite messarat auch
  • 00:46:13
    ein Teil des
  • 00:46:14
    Systemes das das hat der das hat der der
  • 00:46:18
    von Neumann schon verstanden und es ist
  • 00:46:20
    ganz klar dass es keine Messung gibt
  • 00:46:22
    ohne das System zu
  • 00:46:24
    beeinflussen und insofern vielleicht da
  • 00:46:26
    kann kann ich damit schließen ist das
  • 00:46:30
    dann klar natürlich gibt es viele
  • 00:46:32
    Universen natürlich gibt es eine
  • 00:46:34
    schrödingerkatze ich weiß nicht warum
  • 00:46:36
    Leute noch sich Probleme haben damit
  • 00:46:38
    natürlich gibt es das es gibt keine
  • 00:46:40
    Messung ohne Teil des Systemes zu werden
  • 00:46:44
    aber es ist kein Problem ja weil schauen
  • 00:46:48
    Sie beim wenn man der messapperatur wenn
  • 00:46:51
    die groß ist hat sie ganz viele das ein
  • 00:46:54
    hochdimensionale Vektorraum stellen sie
  • 00:46:56
    mal vor jetzt hier reingekommen me ich
  • 00:46:58
    bin schon hochdimensional aber ich bin
  • 00:47:00
    da rein mit ihnen zu wechselwirken diens
  • 00:47:03
    noch höher sie wechselwiken mit der Luft
  • 00:47:04
    und der Herr der steht da ist auch noch
  • 00:47:06
    Wechsel der hat wschein mit jemand
  • 00:47:07
    gesprochen so hochdimensionaler wechtr
  • 00:47:10
    es bestimt kein mögliche Operator der
  • 00:47:14
    eine Korrelation zwischen der Toten und
  • 00:47:17
    der lebendigen schrödingerkatze
  • 00:47:18
    herstellen kann in endlicher Zeit weil
  • 00:47:21
    der Vektorraum ist einfach zu groß und
  • 00:47:22
    wenn sie nur eines einen Freiheitsgrad
  • 00:47:25
    von diesem Vektorraum vernachlässig und
  • 00:47:27
    sie Mitteln dann geht alle Korrelation
  • 00:47:29
    diese phasenkorrelation geht weg und sie
  • 00:47:33
    haben eine
  • 00:47:35
    wahrscheinlichkeitsinterpretation in dem
  • 00:47:36
    Moment aber erst in dem Moment wo sie
  • 00:47:38
    was vernachlässigen das heißt natürlich
  • 00:47:40
    gibt es viele Universen aber wir haben
  • 00:47:41
    keine Chance mit den anderen
  • 00:47:42
    universersen zu
  • 00:47:45
    kommunizieren ist nie ein Widerspruch
  • 00:47:47
    und wir s nie sein aber heute können wir
  • 00:47:50
    natürlich uns das zu Nutzen machen und
  • 00:47:51
    ich bin sicher deranuel macht sich das
  • 00:47:54
    zu nutzen die quantentranspor transp ure
  • 00:47:57
    machen sich das zu nützen die
  • 00:47:58
    quantenkryptographen macht man macht
  • 00:47:59
    sich das heute benützt man das ja es ist
  • 00:48:03
    nicht mein Problem sondern ist was Gutes
  • 00:48:05
    ja aber sindch kleine Systeme wenn Sie
  • 00:48:08
    zwei drei Spins haben dann geht das da
  • 00:48:09
    können Sie die schön miteinander
  • 00:48:11
    verschränken
  • 00:48:13
    und und das verfolgen und die
  • 00:48:16
    Konsequenzen auch verstehen aber wenn
  • 00:48:20
    eine Katze ist einfach zu
  • 00:48:22
    groß das geht nicht gut ich glaube das
  • 00:48:26
    ist VI vielleicht ein guter Punkt um auf
  • 00:48:29
    WTE einf noch mal schnell sagen also
  • 00:48:30
    vielleicht
  • 00:48:31
    zusammenfassen natürlich waren die Ideen
  • 00:48:33
    irgendwo da ist ja nicht so als Physiker
  • 00:48:36
    dass wir aufwachen in der Früh und oh
  • 00:48:38
    jetzt habe ich eine Idee denken wir
  • 00:48:40
    schon aber ist nicht so ja wir der hat
  • 00:48:43
    was gesagt die hat auch was gesagt die
  • 00:48:44
    hat gesagt das ist falsch die denen
  • 00:48:46
    stehen irgendjemand sagt mal mir gibt im
  • 00:48:48
    ein Namen und dann ist es da ja und so
  • 00:48:51
    ist auch die quantemmechanischand
  • 00:48:53
    Mechanik stand wollte ich ein bisschen
  • 00:48:55
    beschreiben natürlich waren die Ideen
  • 00:48:56
    schon da aber irgendjemand muss es
  • 00:48:58
    konkret machen und ich glaube die drei
  • 00:48:59
    Leute auch der dirak den habe ich hier
  • 00:49:02
    nicht mehr
  • 00:49:03
    erwähnt die haben das eben konkret
  • 00:49:05
    gemacht ja und deswegen feiern wir das
  • 00:49:08
    jetzt 100 Jahre später und profitieren
  • 00:49:10
    ja profitieren 100 Jahre später so
  • 00:49:13
    richtig davon gut und damit glaube ich
  • 00:49:15
    habe ich Ihre Geduld zu güge ausgelassen
  • 00:49:19
    [Applaus]
الوسوم
  • Quantenmechanik
  • Planck
  • Einstein
  • Schrödinger
  • Heisenberg
  • Stern-Gerlach-Experiment
  • Wellenmechanik
  • Matrizenmechanik
  • von Neumann
  • Quantisierung