Die Quantentheorie ist, wie wir in Kapitel XXVII gesehen haben, aus Betrachtungen über das Problem des Wärmestrahlungsgesetzes entstanden. Ihre weitere Entwicklung erfolgte jedoch seit den grundlegenden Arbeiten von Bohr aus dem Jahre 1913 in engster Anlehnung an die Probleme des Atombaues und die Erklärung der Gesetzmäßigkeiten der Spektren. Von den hauptsächlichsten theoretischen Gesichtspunkten und Ergebnissen, die hierbei in neuerer Zeit zutage getreten sind, soll dieses Kapitel handeln2). Bevor wir auf die Quantentheorie das Atombaues eingehen, wollen wir in diesem Abschnitt die allgemeinen Vorstellungen über die Art und Anzahl der Bausteine der Atome besprechen, zu denen die physikalischen und chemischen Erfahrungsergebnisse geführt haben.
ZusammenfassungDaß die Plancksche Quantentheorie1 zu Verschiebungen in den Fundamenten der Physik führen würde, mußte spätestens nach der Arbeit Einsteins2 über die Lichtquanten im Jahre 1905 als sicher angenommen werden. Trotzdem entwickelte sich die Quantentheorie noch fast 20 Jahre lang ohne eine Klärung ihrer Prinzipien, und die Arbeit von Bohr, Kramers und Slater3 von 1924 war der erste ernsthafte Versuch, die Paradoxien der Strahlung in rationale Physik aufzulösen. Im folgenden soll die Geschichte dieser Klärung, so wie sie sich von 1924 bis 1927 abgespielt hat, kurz geschildert und dann auf die Kritiken eingegangen werden, die neuerdings gegen die Kopenhagener Deutung der Quantentheorie erhoben werden.
Die übliche Deutung der Quantentheorie ist selbstkonsistent, enthält aber Annahmen, die nicht experimentell überprüft werden können, wie z. B. daß die vollständigst mögliche Beschreibung eines individuellen Systems durch eine Wellenfunktion erfolgt, die nur den wahrscheinlichen Ausgang tatsächlicher Messungen festlegt. Ob diese Annahme korrekt ist, kann nur durch den Versuch überprüft werden, eine andere Interpretation der Quantentheorie durch derzeit „verborgene“ Variable zu finden, die im Prinzip das exakte Verhalten eines individuellen Systems bestimmen, aber in der Praxis bei den heute möglichen Messungen herausgemittelt werden. In dieser und einer folgenden Arbeit soll eine Deutung der Quantentheorie durch derartige „verborgene Variable“ vorgeschlagen werden. Es zeigt sich, daß die hier vorgeschlagene Deutung zu genau denselben Ergebnissen für alle physikalischen Prozesse führt wie die übliche Deutung, sofern die mathematische Theorie ihre allgemeine Form beibehält. Dennoch führt die vorgeschlagene Deutung auf ein allgemeineres Begriffssystem als die übliche Deutung, da sie eine präzise und kontinuierliche Beschreibung aller Prozesse sogar auf dem Quantenniveau erlaubt. Das erweiterte Begriffssystem ermöglicht allgemeinere mathematische Formulierungen der Theorie als die übliche Deutung. Die gebräuchliche mathematische Formulierung scheint aber auf unlösbare Schwierigkeiten zu führen, wenn sie auf kleinere Abstände als 10−13 cm extrapoliert wird [A1]. Es wäre möglich, daß die hier vorgeschlagene Deutung zur Lösung dieser Schwierigkeiten benötigt wird. In jedem Fall beweist die bloße Möglichkeit einer derartigen Interpretation, daß eine exakte, rationale und objektive Beschreibung individueller Systeme auf dem Quantenniveau nicht notwendigerweise unmöglich ist.