Quantenphysik verständlich erklärt

Quanten …

„Jedenfalls bin ich überzeugt, daß der nicht würfelt.“

Albert Einstein in einem Brief an Max Born, 4. Dezember 1926

Einstein wollte nicht glauben, dass die Natur auf ihrer untersten Ebene vom Zufall regiert wird. Die Experimente der folgenden Jahrzehnte gaben ihm nicht recht. Ob ein einzelnes Atom zerfällt, wo ein einzelnes Lichtteilchen auftrifft, lässt sich nicht vorhersagen, nur die Wahrscheinlichkeit dafür, und zwei Teilchen können über große Entfernungen auf eine Weise verbunden bleiben, die keine klassische Erklärung zulässt.

Willkommen in der Quantenwelt. Hier erklären wir, wie sie funktioniert, ohne Fachchinesisch, aber mit den Gleichungen, Abbildungen und Quellen, die man zum Weiterlernen und Zitieren braucht.

Doppelspalt: Jedes Teilchen landet an einem zufälligen Punkt. Erst viele zusammen ergeben das Streifenmuster einer Welle.

Einstieg in die Quantenwelt

E = h·ν

Was sind Quanten?

Warum Energie in Paketen kommt und was Max Planck 1900 damit angestoßen hat.

Weiterlesen →

Δx · Δp ≥ ħ/2

Die Unschärferelation

Warum man Ort und Impuls eines Teilchens nie zugleich beliebig genau kennen kann.

Weiterlesen →

|lebendig⟩ + |tot⟩

Schrödingers Katze

Ein Gedankenexperiment über Überlagerung, Messung und die Frage, was wirklich ist.

Weiterlesen →

1900 → heute

100 Jahre Quantenmechanik

Von Plancks Strahlungsformel bis zum Quantencomputer: die Geschichte einer Revolution.

Weiterlesen →

|ψ⟩ → |ψ⟩

Beamen

Was Quantenteleportation wirklich ist und warum dabei nichts schneller als Licht reist.

Weiterlesen →

|0⟩ + |1⟩

Quantencomputer

Wie Qubits rechnen, was sie heute schon können und was (noch) nicht.

Weiterlesen →

Quantenphysik in Technik und Alltag

h·f ≥ Eg

Fotovoltaik

Wie eine Solarzelle aus Licht Strom macht und was die Ladungen wirklich trennt.

Weiterlesen →

f = γ/2π · B

Kernspintomographie

Wie Spins und Radiowellen Bilder aus dem Körperinneren liefern.

Weiterlesen →

2, 8, 18, 32

Periodensystem

Warum das Periodensystem genau so aussieht, wie es aussieht.

Weiterlesen →

15 µm

Treibhauseffekt

Warum CO₂ Wärmestrahlung schluckt und Stickstoff nicht.

Weiterlesen →

S = k ln W

Entropie

Warum die Kaffeetasse nicht von selbst zurück auf den Tisch springt.

Weiterlesen →

10−18 s

Attophysik

Wie man Elektronen bei der Bewegung zusieht, Nobelpreis 2023.

Weiterlesen →

Weitere Themen

  • Fermionen und Bosonen
  • Quantengravitation
  • Festkörper-Quantencomputer
  • Spintronik
  • Photonenteiler
  • Werner Heisenberg

Alle Artikel im Überblick →

quanten.de wird neu aufgebaut

Alle Artikel sind neu geschrieben, mit Gleichungen, eigenen Abbildungen und überprüften Quellen, und fast alle gibt es auch als PDF für den Unterricht. Nach und nach kommen weitere Themen dazu.

Sie unterrichten Physik, forschen zu Quanten oder haben einen Fehler entdeckt? Wir freuen uns über Hinweise und Themenwünsche: info@quanten.de

Ihr Unternehmen arbeitet mit Quantentechnologie, Photonik oder Kryotechnik? Stellen Sie es im Firmenverzeichnis von quanten.de vor: Firma eintragen →