Quantenmechanik und Thermodynamik

Zusammenfassung

Die Quantenmechanik ist die wahrscheinlich erfolgreichste Theorie, die die Physik im letzten Jahrhundert hervorgebracht hat. Wer hätte sich vor 100 Jahren eine Mikroelektronik träumen lassen? Heute wird mehr als ein Drittel des Weltbruttosozialprodukts mit Quantenmechanik erwirtschaftet (Lesch et al. 2007). Dennoch haftet der Quantenmechanik etwas Mystisches an, weil sie sich der Anschauung mit Bildern der klassischen Physik immer wieder entzieht: Das Teilchenbild der klassischen Mechanik verliert seine Gültigkeit, wenn sich Elektronen als Materiewelle zeigen und damit Welleneigenschaften annehmen. Das Wellenbild der klassischen Elektrodynamik verliert seine Gültigkeit, wenn sich Licht als Photon zeigt und damit Teilcheneigenschaften offenbart. Max Borns statistische Deutung des Quadrats der Wellenfunktion als Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Teilchens vermag zwar den Welle-Teilchen-Dualismus zu überbrücken, das Quantenobjekt bleibt jedoch ein Chamäleon, das sich je nach experimenteller Situation mal als Welle und mal als Teilchen präsentiert. Die klassischen Bilder passen nur eingeschränkt - solange die Thermodynamik als eigenständige klassische Theorie vernachlässigt wird.

The true logic of this world is the theory of probability. James Clerk Maxwell