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Alt 18.01.15, 13:23
Gerold Gerold ist offline
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Standard AW: Quantensprung ohne Zeitverlust?

Hallo zusammen,

Lothar Wiese hat mich per email ermuntert, die Frage nach der Existenz den APIN zu klären. Es ist eine Frage der Definition: Wenn man sich unter einem Physikalischen Institut so etwas wie ein Max-Planck-Institut mit dutzenden wissenschaftlicher Mitarbeiter und millionenschwerem Jahresetat vorstellen möchte, dann gibt es das APIN nicht. Wenn man aber die wesentlich bescheidenere Definition gelten lässt dass ein Physikalisches Institut eine Einrichtung ist, in der >=1 Menschen sich kontinuierlich mit physikalischen Fragestellungen auseinandersetzen, dann existiert das APIN sehr wohl. Mit dem Neunhofer Schloss hat das APIN nichts zu tun.

Zum Thema dieses Forums: Die Diskussion ist inzwischen ziemlich weit abgeirrt. Ursprünglich wurde gefragt, welche Zeit ein Elektron benötigt um das Orbital zu wechseln. Diese Frage setzt voraus, dass Elektronen ein Orbital (allgemeiner: eine Bahn) haben. In der (1925 von Heisenberg entdeckten) Quantenmechanik haben Elektronen keine Bahn. Man kann aber fragen, und auch experimentell untersuchen: Wieviel Zeit nimmt der Vorgang in Anspruch, dass ein Atom durch Absorption eines Photons aus dem Grundzustand g in einen Zustand a angeregt wird?

Nehmen wir an, die Energie des Photons ist 1eV. Nach der Heisenberg'schen Unbestimmtheitsrelation kann die Zeitauflösung des Experiments nicht besser sein als ungefähr h/(4pi eV)=3E-16 s. Das bedeutet nicht notwendig, dass das Atom sich für den Absorptionsvorgang 300 Attosekunden Zeit nimmt. Es bedeutet lediglich dass wir niemals erfahren werden, wie die Absorption auf einer noch feineren Zeitskala im Detail abläuft.

Alternativ kann man die Frage im Rahmen der "älteren Quantentheorie" diskutieren, die (mangels etwas besseren) von 1900 bis 1925 verwendet wurde, und zu der insbesondere Bohr's Atommodell von 1913 gehört. In der älteren Quantentheorie benötigt der Wechsel des Orbitals (der "Quantensprung") tatsächlich überhaupt keine Zeit sondern findet absolut instantan statt. Für die elementare Berechnung und als weiteren Beweis für die Existenz den APIN verweise ich auf eine Mitteilung des APIN aus dem Jahr 2010: http://astrophys-neunhof.de/mtlg/sd67113.pdf . Insbesondere Abschnitt 3.3 auf Seite 17ff.

Gerold
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