Quantenhypothese

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Die Quantenhypothese wurde im Jahr 1900 von dem deutschen Physiker Max Planck (1858-1947) aufgestellt, um das Strahlungsgesetz eines glühenden schwarzen Körpers korrekt abzuleiten. Er ging dabei zunächst rein hypothetisch davon aus, dass die durch die abgestrahlte Energie nicht kontinuierlich, sondern nur in ganzzahligen Vielfachen eines konstanten minimalen Energiequantums abgegeben wird, das nur durch die Frequenz LaTeX: \nu der Strahlung und die von ihm als Plancksches Wirkungsquantum LaTeX: h &= 6{,}626\,070\,040(81) \cdot 10^{-34}\,\mathrm{Js} eingeführte neue Naturkonstante bestimmt wird:

LaTeX: \Delta E = h \nu = \hbar \omega

Tatsächlich stimmte das von Planck abgeleitete Strahlungsgesetz genau mit den empirischen Daten überein. Planck schuf damit den Ausgangspunkt für die Quantenphysik, die neben der Relativitätstheorie zu einem der beiden Eckpfeiler der modernen Physik wurde.

Weil die Frequenzen oft als Kreisfrequenz LaTeX: \textstyle \omega = 2 \pi \nu angegeben werden, wird in vielen Gleichungen an Stelle des Wirkungsquantums LaTeX: \textstyle h das reduzierte Plancksche Wirkungsquantum LaTeX: \textstyle \hbar = \frac{h}{2\pi} = 1{,}054\,571\,800(13) \cdot 10^{-34}\,\mathrm{Js} (gesprochen: „h quer“) verwendet.

Albert Einstein schlug vor, die von Planck hypothetisch eingeführten Quanten als physikalische Realität anzusehen und konnte auf diese Weise den bis dahin rätselhaften photoelektrischen Effekt erklären, wofür ihm 1921 der Nobelpreis für Physik verliehen wurde. Quantenobjekte unterscheiden sich von den makroskopischen Objekten, die durch die klassische Physik beschrieben werden. Quanten sind abstrakt mathematisch definierte physikalische Entitäten ohne sinnlich-anschauliche Bedeutung, die bei der Zustandsänderung eines quantenphysikalischen Systems mit diskreten Werten erzeugt werden. Sie haben keinen eindeutig dinghaften Charakter, indem sie etwa dem Welle-Teilchen-Dualismus unterliegen.

Aus geisteswissenschaftlicher Perspektive kann man in der von Planck eingeführten Quantelung (auch Quantisierung) eine Offenbarung der ordnenden Kräfte des Klangäthers sehen, den Rudolf Steiner auch als chemischen Äther, Zahlenäther oder mathematischen Äther bezeichet hat. Die moderne Quantenphysik zeichnet davon ein mathematisch-abstraktes Gedankenbild.

Siehe auch

Literatur

  • Thomas Görnitz: Quanten sind anders; Die verborgene Einheit der Welt. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1999, ISBN 978-3-827-40571-5.
  • Matthias Matting: Die faszinierende Welt der Quanten, AO Edition 2013, eBook ASIN B008GNA7HO
  • Lars Jaeger: Die zweite Quantenrevolution: Vom Spuk im Mikrokosmos zu neuen Supertechnologien, Springer Verlag 2018, ISBN 978-3662575185, eBook ISBN 978-3-662-57519-2