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Birkhäuser Basel eBooks

John Taylor

P. C. W. Davies, J. R. Brown

Published Jan 1, 1988• 0 citations
Publisher

Abstract

John Taylor ist Professor für Mathematik am Kings College der Universität London und Autor mehrerer fach- und populärwissenschaftlicher Bücher. Neben der Quantengravitation, der seine hauptsächlichen Forschungsinteressen gelten, beschäftigt er sich mit der Physik des Gehirns. In dem folgenden Gespräch plädiert er für die etwas ausgefalleneren Ansätze in der Quantenmechanik und tritt nachdrücklich für die statistische Deutung ein.

DOI
10.1007/978-3-0348-6046-8_7

Related papers

Vorwort

Holger Göbel

Die Quantenmechanik ist eine der wichtigsten Theorien der modernen Physik.Mit ihr lassen sich nicht nur grundlegende Phänomene wie z.B. das Emissionsspektrum von Atomen oder die Stabilität von Materie erklären, sondern sie steckt auch in vielen technischen Anwendungen vom MP3-Player bis zum Tunnelmikroskop, und in Zukunft werden wir vermutlich Technologien wie Quantenkryptographie oder Quantencomputer mit großer Selbstverständlichkeit einsetzen.Die Kenntnis der Quantenmechanik ist daher nicht nur ein Schlüssel für das Verständnis unserer Welt, sondern unabdingbar für die Entwicklung moderner Technologien.Folgerichtig wird die Quantenmechanik heute oft schon in der Schule gelehrt; in jedem Fall jedoch an Universitäten, wo sie in den meisten Naturwissenschaften und auch in vielen Ingenieurwissenschaften zum Curriculum gehört.Eine große Hürde bei der Vermittlung und damit auch auf dem Weg zum Verständnis der Quantenmechanik ist nun nicht, wie man etwa vermuten könnte, die Mathematik, auch wenn diese an der einen oder anderen Stelle sicherlich einige Herausforderungen beinhaltet, sondern die Sprache.Der Grund dafür liegt darin, dass Sprache kein gegebenes Konstrukt ist, welches unabhängig vom Menschen und dessen Wissen über die Welt existiert, sondern sich vielmehr im Laufe der Menschheitsgeschichte durch die Auseinandersetzung des Menschen mit seiner Umwelt entwickelt hat.Sprache ist damit auch immer ein Abbild der Welt, so wie sie der Mensch wahrnimmt.Und dass diese Wahrnehmung gelegentlich trügt, wissen wir spätestens seit Einstein, der uns gezeigt hat, dass unsere Vorstellung von Raum und Zeit nicht der physikalischen Wirklichkeit entspricht.Die Quantenmechanik führt uns nun, mehr noch als die Relativitätstheorie, weg von den uns vertrauten Vorstellungen von der physikalischen Wirklichkeit.Damit verliert aber auch die Sprache ihre Legitimation als ein Werkzeug zur Beschreibung der Quantenmechanik.Streng genommen verbleibt als einzig legitimer Zugang zur Quantenmechanik daher die Mathematik.Mit ihr lassen sich, aufbauend auf einer Handvoll Axiome, alle Gesetze der Quantenmechanik ableiten und damit alle physikalischen Beobachtungen korrekt und widerspruchsfrei beschreiben.Allerdings sind diese Axiome, im Gegensatz zu z.B. denen der Newton'schen Mechanik, alles andere als unmittelbar einsichtig.Um daher auch solchen Leserinnen und Lesern den Zugang zur Quantenmechanik zu ermöglichen, welche die Quantenmechanik nicht als Teildisziplin der Mathematik oder der theoretischen Physik betreiben wollen, werden wir in diesem Buch trotz aller Gefahren den Weg der Sprache und der Bilder beschreiten.Dabei gehen wir von wenigen einfachen Schlüsselexperimenten aus, mit denen sich die Grundgleichungen der Quantenmechanik anschaulich begründen lassen.Im Gegensatz zu vielen anderen Lehrbüchern greifen wir jedoch nicht auf das berühmte Doppelspaltexperiment mit Elektronen oder das Experiment von Stern-Gerlach zurück, sondern wir arbeiten in den ersten Kapiteln ausschließlich mit einem Interferometer und Polarisationsfiltern

De Gruyter eBooks•Jun 9, 2022•0 citations

Basil Hiley

P. C. W. Davies, J. R. Brown

Basil Hiley ist Dozent für Physik am Birkbeck College in London. Seine Forschungsinteressen gelten der Physik der Festkörper, der Flüssigkeiten und der Polymere sowie den theoretischen Grundlagen der Quantenmechanik. Als langjähriger Mitarbeiter von David Böhm hat er gegenüber der konventionellen Interpretation der Quantenmechanik eigene Wege beschritten und an der Entwicklung einer Theorie gearbeitet, die dem Alltagsverständnis von Realität näher kommt. Seine neueste Arbeit mit Böhm über ein nichtlokales «Quantenpotential» stellt eine direkte Herausforderung der orthodoxen Auffassung dar.

Birkhäuser Basel eBooks•Jan 1, 1988•0 citations

Zur Geschichte der Quantenmechanik

Dieses Buch enthält keine Einführung in die Quantenmechanik und das aus gutem Grund. Aber es wäre unbefriedigend, wenn der Leser sich nach der Lektüre mit Quantenbits und kniffligen Quantenalgorithmen auskennen würde, er aber noch nie vom Planckschen Wirkungsquantum oder der Schrödingerschen Wellengleichung gehört hätte. Darum stellt dieses Kapitel Fragen und Konzepte der Quantenphysik mit Hilfe kurzer Portraits auf populärem Niveau dar.

Vieweg+Teubner eBooks•Feb 11, 2009•0 citations

Quantenmechanik

V. F. Müller

Das Buch beruht auf einer über Jahre hinweg ausgereiften und vielbesuchten Vorlesung des Autors. Mit erfreulicher Klarheit und Prägnanz wird der Stoff vorgestellt: Eine gelungene Einführung, deren Schwerpunkt zwar eindeutig der mathematische Formalismus ist; viele wichtige Anwendungsbeispiele der dargestellten Theorie finden sich aber in den Übungsaufgaben mit ausführlich beschriebenen Lösungen. Das Buch eignet sich daher hervorragend als schneller, befriedigender Einstieg in die Quantenmechanik und zur erfolgreichen Prüfungsvorbereitung. Unbedingt empfehlenswert!

R. Oldenbourg Verlag eBooks•Jan 1, 2000•0 citations

Zwischen Quantenmechanik und Konstruktivismus

Andreas Loos

Als Sohn eines Bankiers kann er studieren, was er will – am Geld soll es jedenfalls nicht scheitern. Noch weniger scheitert es am Intellekt. Mit extrem hellem Köpfchen studiert der Gesuchte Mathematik und Physik und interessiert sich nebenher auch noch für Philosophie der Mathematik. Schon als Schüler hatte er Kants „Kritik der reinen Vernunft” durchgeschmökert. Zeit seines Lebens kehrt er immer wieder zu Grundsatzfragen zurück: Was sind Beweise, Zahlen oder die Geometrie? Was ist Mathematik? Und was ist schön daran?

Physik in unserer Zeit•May 1, 2017•0 citations

Anwendungen der Quantenmechanik

Arthur Beiser

Selbst die Lösung der vergleichsweise einfachen zeitunabhängigen Schrödinger-Gleichung erfordert meist komplizierte mathematische Verfahren. Jedoch ist die Quantenmechanik die Theorie, die der experimentellen Realität am nächsten kommt. Daher müssen wir hier ihre Verfahren und Anwendungen kennenlernen, wenn wir überhaupt ein Verständnis der modernen Physik gewinnen wollen. Wir werden sehen, daß wir sogar mit wenig Mathematik den Gedanken folgen können, die zu den größten Leistungen der Quantenmechanik geführt haben.

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 1983•1 citation
John Taylor ist Professor für Mathematik am Kings College der Universität London und Autor mehrerer fach- und populärwissenschaftlicher Bücher. Neben der Quantengravitation, der seine hauptsächlichen Forschungsinteressen gelten, beschäftigt er sich mit der Physik des Gehirns. In dem folgenden Gespräch plädiert er für die etwas ausgefalleneren Ansätze in der Quantenmechanik und tritt nachdrücklich für die statistische Deutung ein.
Die Quantenmechanik ist eine der wichtigsten Theorien der modernen Physik.Mit ihr lassen sich nicht nur grundlegende Phänomene wie z.B. das Emissionsspektrum von Atomen oder die Stabilität von Materie erklären, sondern sie steckt auch in vielen technischen Anwendungen vom MP3-Player bis zum Tunnelmikroskop, und in Zukunft werden wir vermutlich Technologien wie Quantenkryptographie oder Quantencomputer mit großer Selbstverständlichkeit einsetzen.Die Kenntnis der Quantenmechanik ist daher nicht nur ein Schlüssel für das Verständnis unserer Welt, sondern unabdingbar für die Entwicklung moderner Technologien.Folgerichtig wird die Quantenmechanik heute oft schon in der Schule gelehrt; in jedem Fall jedoch an Universitäten, wo sie in den meisten Naturwissenschaften und auch in vielen Ingenieurwissenschaften zum Curriculum gehört.Eine große Hürde bei der Vermittlung und damit auch auf dem Weg zum Verständnis der Quantenmechanik ist nun nicht, wie man etwa vermuten könnte, die Mathematik, auch wenn diese an der einen oder anderen Stelle sicherlich einige Herausforderungen beinhaltet, sondern die Sprache.Der Grund dafür liegt darin, dass Sprache kein gegebenes Konstrukt ist, welches unabhängig vom Menschen und dessen Wissen über die Welt existiert, sondern sich vielmehr im Laufe der Menschheitsgeschichte durch die Auseinandersetzung des Menschen mit seiner Umwelt entwickelt hat.Sprache ist damit auch immer ein Abbild der Welt, so wie sie der Mensch wahrnimmt.Und dass diese Wahrnehmung gelegentlich trügt, wissen wir spätestens seit Einstein, der uns gezeigt hat, dass unsere Vorstellung von Raum und Zeit nicht der physikalischen Wirklichkeit entspricht.Die Quantenmechanik führt uns nun, mehr noch als die Relativitätstheorie, weg von den uns vertrauten Vorstellungen von der physikalischen Wirklichkeit.Damit verliert aber auch die Sprache ihre Legitimation als ein Werkzeug zur Beschreibung der Quantenmechanik.Streng genommen verbleibt als einzig legitimer Zugang zur Quantenmechanik daher die Mathematik.Mit ihr lassen sich, aufbauend auf einer Handvoll Axiome, alle Gesetze der Quantenmechanik ableiten und damit alle physikalischen Beobachtungen korrekt und widerspruchsfrei beschreiben.Allerdings sind diese Axiome, im Gegensatz zu z.B. denen der Newton'schen Mechanik, alles andere als unmittelbar einsichtig.Um daher auch solchen Leserinnen und Lesern den Zugang zur Quantenmechanik zu ermöglichen, welche die Quantenmechanik nicht als Teildisziplin der Mathematik oder der theoretischen Physik betreiben wollen, werden wir in diesem Buch trotz aller Gefahren den Weg der Sprache und der Bilder beschreiten.Dabei gehen wir von wenigen einfachen Schlüsselexperimenten aus, mit denen sich die Grundgleichungen der Quantenmechanik anschaulich begründen lassen.Im Gegensatz zu vielen anderen Lehrbüchern greifen wir jedoch nicht auf das berühmte Doppelspaltexperiment mit Elektronen oder das Experiment von Stern-Gerlach zurück, sondern wir arbeiten in den ersten Kapiteln ausschließlich mit einem Interferometer und Polarisationsfiltern
Basil Hiley ist Dozent für Physik am Birkbeck College in London. Seine Forschungsinteressen gelten der Physik der Festkörper, der Flüssigkeiten und der Polymere sowie den theoretischen Grundlagen der Quantenmechanik. Als langjähriger Mitarbeiter von David Böhm hat er gegenüber der konventionellen Interpretation der Quantenmechanik eigene Wege beschritten und an der Entwicklung einer Theorie gearbeitet, die dem Alltagsverständnis von Realität näher kommt. Seine neueste Arbeit mit Böhm über ein nichtlokales «Quantenpotential» stellt eine direkte Herausforderung der orthodoxen Auffassung dar.
Das Buch beruht auf einer über Jahre hinweg ausgereiften und vielbesuchten Vorlesung des Autors. Mit erfreulicher Klarheit und Prägnanz wird der Stoff vorgestellt: Eine gelungene Einführung, deren Schwerpunkt zwar eindeutig der mathematische Formalismus ist; viele wichtige Anwendungsbeispiele der dargestellten Theorie finden sich aber in den Übungsaufgaben mit ausführlich beschriebenen Lösungen. Das Buch eignet sich daher hervorragend als schneller, befriedigender Einstieg in die Quantenmechanik und zur erfolgreichen Prüfungsvorbereitung. Unbedingt empfehlenswert!
Als Sohn eines Bankiers kann er studieren, was er will – am Geld soll es jedenfalls nicht scheitern. Noch weniger scheitert es am Intellekt. Mit extrem hellem Köpfchen studiert der Gesuchte Mathematik und Physik und interessiert sich nebenher auch noch für Philosophie der Mathematik. Schon als Schüler hatte er Kants „Kritik der reinen Vernunft” durchgeschmökert. Zeit seines Lebens kehrt er immer wieder zu Grundsatzfragen zurück: Was sind Beweise, Zahlen oder die Geometrie? Was ist Mathematik? Und was ist schön daran?
Selbst die Lösung der vergleichsweise einfachen zeitunabhängigen Schrödinger-Gleichung erfordert meist komplizierte mathematische Verfahren. Jedoch ist die Quantenmechanik die Theorie, die der experimentellen Realität am nächsten kommt. Daher müssen wir hier ihre Verfahren und Anwendungen kennenlernen, wenn wir überhaupt ein Verständnis der modernen Physik gewinnen wollen. Wir werden sehen, daß wir sogar mit wenig Mathematik den Gedanken folgen können, die zu den größten Leistungen der Quantenmechanik geführt haben.