Abstract Anläßlich des 70. Geburtstages von P.A.M. Dirac am 8. August 1972 fand in Triest ein internationales Symposium über „The physicist's conception of nature”︁ statt. Dieser Beitrag stellt die Rückübersetzung ins Deutsche eines dort gehaltenen Vortrages dar. Er beginnt mit Heisenbergs im Jahre 1925 veröffentlichter Arbeit über die quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen und führt über die „Dreimännerarbeit”︁ und die Entwicklung der Wellenmechanik bis zum späteren mathematischen Ausbau der Quantenmechanik.
Abstract Anläßlich des 70. Geburtstages von P.A.M. Dirac am 8. August 1972 fand in Triest ein internationales Symposium über „The physicist's conception of nature”︁ statt. Dieser Beitrag stellt die Rückübersetzung ins Deutsche eines dort gehaltenen Vortrages dar. Er beginnt mit Heisenbergs im Jahre 1925 veröffentlichter Arbeit über die quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen und führt über die „Dreimännerarbeit”︁ und die Entwicklung der Wellenmechanik bis zum späteren mathematischen Ausbau der Quantenmechanik.
Die theoretisch-physikalische Abhandlung basiert auf 1929 in Chicago gehaltenen Vorlesungen und erschien 1930. Heisenberg versuchte die Interpretation der Quantentheorie konsequent auf der mit seinen Göttinger Kollegen M. Born und P. Jordan entwickelten Quantenmechanik und auf der Transformationstheorie P. A. M. Diracs aufzubauen, ohne wie E. Schrödinger Anleihen bei der Wellenmechanik zu machen. Während Bohr bei den gemeinsamen Bemühungen seine Überlegungen zunächst auf den Welle-Korpuskel-Dualismus gründete, hatte Heisenbergs wegweisende Veröffentlichung von 1925 Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen betont, dass man in der Physik nur mit beobachtbaren Größen argumentieren solle. Konkretisiert durch seine „Unbestimmtheitsrelation“, die die gleichzeitige Beobachtbarkeit von Ort und Geschwindigkeit der Materiebausteine im Atom einschränkt, formulierte er gemeinsam insbesondere mit Bohr in der „Kopenhagener Deutung der Quantentheorie“ eine widerspruchsfreie physikalische Interpretation der Quantentheorie.
Eines der wichtigsten geistigen Ereignisse im 20. Jahrhundert ist die Entstehung der Atomtheorie mit Namen Quantenmechanik. Von ihr gibt es zwei gleichwertige mathematische Fassungen. Die erste Formulierung gelang dem jungen H. 1925. Sein Durchbruch wurde möglich, weil er in seiner Arbeit Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen nur Zusammenhänge zwischen solchen Eigenschaften der Atome berücksichtigte, die beobachtbar waren. H. verzichtete deshalb zum Beispiel darauf, von den Bahnen der Elektronen in einem Atom zu reden; statt dessen konzentrierte er sich auf die Frequenzen des Lichtes (Spektrallinien), das Atome abstrahlen. Daß es philosophisch falsch ist, eine Theorie nur auf beobachtbare Größen aufbauen zu wollen, hat H. dann von Einstein gelernt. Er überzeugte H. davon, daß umgekehrt erst die Theorie darüber entscheidet, was man beobachten kann.
Im Jahre 1948 veröffentlichte die Schweizer Zeitschrift „Dialectica“ eine Diskussion über die Grundfragen der Quantenmechanik. An dieser Diskussion nahmen viele hervorragende Physiker teil, unter anderen Bohr, Heisenberg, Einstein und Pauli, deren Artikel in den Nummern 7 und 8 der erwähnten Zeitschrift erschienen. Die größte Bedeutung kommt dem Artikel Bohrs „Über die Begriffe Kausalität und Komplementarität“ zu. Man kann diesen Aufsatz nicht nur als Ausdruck der Anschauungen der eigentlichen Kopenhagener Schule, sondern auch der Ansichten betrachten, die unter den Wissenschaftlern des Auslands über die Quantenmechanik vorherrschen.
Die Heisenberg-Gesellschaft, die im Dezember 2012 gegründet wurde, widmet sich der Vermittlung des geistigen Erbes von Werner Heisenberg. Er war einer der bedeutendsten Wissenschaftler des 20. Jahrhunderts. Mit seiner Quantenmechanik eröffnete er uns die Welt der kleinsten Bausteine der Materie, der Atome, Atomkerne und Elementarteilchen. Sie ermöglicht auch die Beschreibung der physikalischen Eigenschaften von Molekülen, chemischen Verbindungen, Kristallen, Feststoffen und Halbleitern und ist so die Grundlage der heutigen Computertechnik. Heisenbergs Entdeckung der Unbestimmtheitsrelation hat weitreichende Konsequenzen für die Naturphilosophie und die Erkenntnistheorie und erlaubt die abhörsichere Verschlüsselung von Informationen. Die Vorträge auf der jährlichen Mitgliederversammlung zu naturwissenschaftlichen und philosophischen Fragen im Zusammenhang mit Heisenbergs Werk werden als E-Book veröffentlicht. Der vorliegende zweite Band der Schriftenreihe behandelt die Rolle der Symmetrien in der Wissenschaft und Kunst und gibt eine beispielhafte Einführung in die Quantentheorie.
Die Heisenberg-Gesellschaft, gegründet im Dezember 2012, widmet sich der Vermittlung des geistigen Erbes von Werner Heisenberg, der zu den bedeutendsten Wissenschaftlern des 20. Jahrhunderts zählt. Mit seiner Quantenmechanik eröffnete er uns die Welt der kleinsten Bausteine der Materie, der Atome, Atomkerne und Elementarteilchen. Seine Entdeckung der Unbestimmtheitsrelation hat weitreichende Konsequenzen für die Naturphilosophie und die Erkenntnistheorie und ermöglicht die abhörsichere Verschlüsselung von Informationen. Die Vorträge der jährlichen Mitgliederversammlung zu naturwissenschaftlichen und philosophischen Fragen im Zusammenhang mit Heisenbergs Werk veröffentlicht die Gesellschaft in Buchform, dessen erster Band mit "Quanten" nun vorliegt.
ZusammenfassungIn physikalischen Veröffentlichungen ist es sein Name, der am häufigsten zitiert wird. Die heutige Physik und Chemie sind undenkbar ohne die Schrödinger-Gleichung und die Schrödingersche Wellenfunktion. Beide bilden das Kernstück der sogenannten Wellenmechanik, die 1926 in Form von vier Mitteilungen über die Quantisierung als Eigenwertproblem veröffentlicht wurde. Sch. versuchte mit seiner Theorie ein klassisches und anschauliches Bild der Atome zu skizzieren und die im Jahr zuvor von Werner Heisenberg konzipierte Atommechanik zu überwinden, von der er sich »abgeschreckt, um nicht zu sagen abgestoßen« fühlte. Sch. wollte sich nicht mit den Unstetigkeiten, jenen »Quantensprüngen« abfinden, zu denen Atome als Konsequenz der Plankschen Quantenhypothese gezwungen wurden. Als sich zur allgemeinen Überraschung noch 1926 herausstellte, daß die Theorien von Sch. und Heisenberg äquivalent waren, wurde der Weg frei für die philosophische Interpretation der Quantenmechanik, die vor allem auf Niels Bohr zurückgeht und durch den Begriff der Komplementarität charakterisiert werden kann. Sch. konnte die in diesem Rahmen erfolgte Aufhebung einer kausalen Determiniertheit im atomaren Geschehen nicht akzeptieren. Unter seinen Bemühungen, die erkenntnistheoretische Lektion der Atome zu lernen, ragt eine Diskussion über Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (1935) hervor.