Hier beantworten wir Fragen, die uns Leserinnen und Leser immer wieder stellen, kurz und mit einem Link zum ausführlichen Artikel. Früher stand an dieser Stelle das Diskussionsforum von quanten.de.
Was ist ein Quant?
Ein Quant ist die kleinste Portion, in der eine physikalische Größe auftreten oder übertragen werden kann. Beim Licht heißt sie Photon, und ihre Energie ist proportional zur Frequenz: E = hf. Max Planck führte diese Idee 1900 ein, um die Strahlung heißer Körper zu erklären. Ausführlich: Was sind Quanten?
Ist Licht eine Welle oder ein Teilchen?
Weder das eine noch das andere im Alltagssinn. Je nach Versuch zeigt Licht Eigenschaften einer Welle, etwa Interferenzstreifen hinter einem Doppelspalt, oder es kommt in einzelnen Portionen am Detektor an. Schickt man die Photonen einzeln durch den Doppelspalt, landet jedes an einem zufälligen Punkt, und erst viele zusammen ergeben das Streifenmuster. Mehr dazu unter Was sind Quanten?
Was besagt die Unschärferelation?
Ort und Impuls eines Teilchens lassen sich nicht zugleich beliebig genau festlegen; das Produkt ihrer Unschärfen ist mindestens ħ/2. Das liegt nicht an schlechten Messgeräten, sondern daran, wie Quantenzustände beschaffen sind. Werner Heisenberg hat die Beziehung 1927 formuliert. Ausführlich: Die Unschärferelation
Ist Schrödingers Katze nun tot oder lebendig?
Erwin Schrödinger hat sich die Katze 1935 ausgedacht, um zu zeigen, wie seltsam es wäre, die Überlagerung von Quantenzuständen einfach auf Alltagsgegenstände zu übertragen. Durchgeführt werden sollte der Versuch nie. Warum man an großen Dingen keine Überlagerungen beobachtet, erklären die Physiker heute vor allem mit der Dekohärenz. Mehr unter Schrödingers Katze
Kann man Menschen beamen?
Nein. Bei der Quantenteleportation, die seit 1997 im Labor gelingt, wird kein Gegenstand verschickt, sondern der Zustand eines Teilchens auf ein anderes übertragen. Dafür braucht man ein verschränktes Teilchenpaar und zusätzlich eine gewöhnliche Nachricht, und deshalb geht es nie schneller als das Licht. Ausführlich: Beamen
Was kann ein Quantencomputer heute schon?
Heutige Quantencomputer haben bei den führenden Systemen gut hundert bis mehrere Hundert Qubits, sind aber noch fehleranfällig. Für die großen erhofften Anwendungen, etwa die Simulation von Molekülen oder das Zerlegen großer Zahlen, braucht es fehlerkorrigierte Maschinen, an denen intensiv gearbeitet wird. Den Stand der Technik beschreibt der Artikel Quantencomputer.
Was unterscheidet Fermionen von Bosonen?
Fermionen wie Elektronen, Protonen und Neutronen haben einen halbzahligen Spin, und nie können zwei von ihnen denselben Zustand einnehmen. Bosonen wie Photonen haben einen ganzzahligen Spin und dürfen sich in einem Zustand sammeln. Auf diesem Unterschied beruhen der Aufbau der Atome und die Gleichförmigkeit des Laserlichts. Mehr unter Fermionen und Bosonen
Warum sieht das Periodensystem so aus, wie es aussieht?
Die Elektronen eines Atoms besetzen Schalen und Unterschalen in einer festen Reihenfolge, und in jede passt nur eine bestimmte Zahl, weil keine zwei Elektronen in allen Quantenzahlen übereinstimmen dürfen. Daraus ergeben sich die Längen der Perioden und die ähnlichen Eigenschaften der Elemente in einer Gruppe. Ausführlich: Periodensystem
Was hat Quantenphysik mit meinem Alltag zu tun?
Mehr, als man denkt. Ohne Quantenphysik gäbe es keine Transistoren und damit keine Computer und Smartphones, keine Laser, keine Solarzellen und keine Kernspintomographie.
Gibt es eine Theorie der Quantengravitation?
Noch nicht in einer bestätigten Form. Es gibt mehrere Ansätze, darunter die Stringtheorie und die Schleifen-Quantengravitation, aber keiner davon ist bisher experimentell bestätigt. Mehr unter Quantengravitation
Darf ich Texte und Abbildungen von quanten.de verwenden?
Ja, mit Quellenangabe und Link, etwa im Unterricht, in einem Referat oder in einer Abschlussarbeit. Für eine kommerzielle Nutzung sprechen Sie uns bitte vorher an. Die meisten Artikel gibt es auch als PDF zum Ausdrucken.
Wo ist das alte Diskussionsforum?
Das Diskussionsforum von quanten.de gibt es nicht mehr. Die häufigsten Fragen beantworten wir auf dieser Seite, und neue Fragen nehmen wir gern per E-Mail an info@quanten.de entgegen. Vielleicht wird daraus der nächste Artikel.
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