Quantenphysik: Die Grundlagen | Quanten Teil 1

In der Welt der Quanten ist alles ein bisschen anders. Hier sind Teilchen manchmal auch Wellen, Dinge können scheinbar an mehreren Orten gleichzeitig sein und Elektronen drehen sich gleichzeitig nach oben und nach unten. Die Welt der Quanten ist nicht intuitiv, aber genau das macht sie so spannend und faszinierend. Das hier ist die erste Folge einer neuen Serie auf meinem Kanal: Die Grundlagen der Quantenmechanik.

Unterstützt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Musik:
Novah – Warp
Novah – Mind Blow

#Quanten

[DoktorWhatson]

Hey Leute! In den nächsten Videos geht es um Quantentechnologien (wie z.B. Quantencomputer!). Wenn ihr noch mehr Fragen zu Quanten habt, dann kann ich gerne weitere Videos dazu machen. Schreibt mir eure Themenvorschläge gerne hier hin :)

[kaystephan]

Wissenschaftler: "Hey cool, ich erforsche jetzt mal das Elektron"
Natur: "Nein"

[jonas_]

Ich denke zu dem video muss man nicht viel sagen, es ist einfach schön zu sehen das es auf youtube auch noch wirklich guten und hochwertigen content gibt der leider viel zu wenig Aufmerksamkeit bekommt.

[rizwanashahid]

Ich bin sprachlos! So leicht erklärt und dabei ist es doch so schwer... Vielen Dank!!!!

[effktiv]

Ein kleiner Einwand, da häufig (und auch hier) falsch wiedergegeben: Jedwede Materie unterliegt genau denselben physikalischen Gesetzen, unabhängig davon welche Größe, Form, Aggregatzustände etc. sie besitzt. Der Standort eines Asteroiden kann keineswegs genauer bestimmt werden als der Standort eines Elektrons (das wäre ja auch absurd, schließlich besteht der Asteroid aus Atomen und damit u.A. auch aus Elektronen). Die Problematik fällt beim Asteroiden nur nicht besonders auf, weil man den Standort des Asteroiden i.d.R. gar nicht so genau bestimmen muss bzw. will wie den Standort eines einzelnen Elektrons.

Alle für den Makrokosmos gültigen Gesetze gelten ebenso für den Mikrokosmos und umgekehrt, die vielbeschworenen "zwei Welten" gibt es also nicht. Es gibt nur eine einzige, konsistente Welt. Die Unterschiede ergeben sich lediglich dadurch, welche Gesetze unter welchen Bedingungen eine tragende Rolle für die beobachtbaren Effekte übernehmen. Ein Beispiel aus dem Makrokosmos: Laufe ich als Fußgänger durch die Gegend, werde ich keinerlei Zeitdilatation feststellen, die spezielle Relativitätstheorie ist also hier für mich irrelevant und ich kann mich so verhalten, als würde das Gesetz nicht existieren, obwohl es gültig ist - der Effekt ist nur derart gering, dass er nicht bemerkbar ist. Fliege ich im Flugzeug, ist der Effekt bereits messbar und fliege ich in einem schnellen Raumschiff, wird der Effekt sogar für den Menschen beobacht- und erlebbar. Das Gesetz gilt immer, nur die mess- und beobachtbare Effekte ändern sich (gesetzmäßig) je nach Rahmenbedingungen.

Richtig ist natürlich, dass auch unsere Gesetze lediglich Modelle sind, die die Realität nicht abschließend beschreiben - und das werden sie vmtl. auch nie in Gänze können, da unsere Beobachtungsmöglichkeiten begrenzt sind. Gäbe es ein physikalisches Gesetz, dass sich die Naturkonstanten über die Zeit in einem extrem langsamen Tempo ändern, so langsam, dass dies erst in Billionen von Jahren bemerkbare Auswirkungen hat, wir würden dieses Gesetz nie entdecken können. Wir können also nur das als gesichert herausarbeiten, was wir zu unseren Lebzeiten mit unseren Beobachtungen und Experimenten bestätigen können.

Zu guter Letzt sollte man nicht unerwähnt lassen, dass populärwissenschaftliche Aussagen wie "das Quantenobjekt ist an zwei Orten gleichzeitig" grundsätzlich keine Gesetzmäßigkeiten der Quantenmechanik wiedergeben. Mit solchen Aussagen wird nicht die Quantenmechanik selbst beschrieben, sondern es handelt sich um die Interpretation der Quantenmechanik, zumeist die sogenannte "Kopenhagener Deutung". Auch wenn die Kopenhagener Deutung sehr verbreitet ist (vor allem weil sie es sich sehr einfach macht), gibt es ebenso valide Interpretationen, die auf die gleichzeitige Existenz von Objekten an verschiedenen Orten verzichten können (bspw. die Die wissenschaftliche Diskussion solcher Intepretationen wurde aber weitgehend aufgegeben, da alle Interpretationen auf demselben physikalischen Gesetzeswerk basieren und deshalb per Definition nicht experimentell überprüft werden können. Man würde hier also darüber diskutieren, ob das Glas halbleer oder halbvoll ist - eine reine Frage der Perspektive und kein objektiv feststellbarer Unterschied. Ich persönlich würde aber auf die Aussage "das Quantenobjekt ist an zwei Orten gleichzeitig" eher verzichten, da sich Laien darunter meist etwas anderes vorstellen als das, was physikalisch tatsächlich nachgewiesen ist.

[eyl]

Endlich ein video zur quantenphysik!!! Super videoo wie immer ;3

[timonferdi]

Schade dass es nur so selten Videos gibt, aber dafür sind sie immer top

[midazs]

Das Thema, wofür ich mich am meisten interessiere. Und dann auch noch von dir 😍❤

[-R]

Quanten sind wirklich faszinierend, voll cool, dass du eine ganze Serie dazu gemacht hast!
Ich bin mir nicht sicher, ob ich das bei meinen Lehrer:innen genauso gut verstanden hätte, wie bei dir. Sehr gut und einfach erklärt!

[pantau]

@Doktor Whatson: Ganz großes Kompliment für diese Video-Serie. Ich bin (im weitesten Sinne) vom Fach, habe aber noch nie so eine einfache und anschauliche Einführung in die komplizierte und seltsame Welt der Quantenphysik gesehen. Ich kann mir gut vorstellen, dass mit solchen Videos viele kleine Einsteins ermutigt und animiert werden, im späteren Leben einen näheren Blick auf die Physik zu werfen und die Wissenschaft weiter voran bringen. Großes Kino. Vielen Dank für diese super Arbeit.

[uforce]

Schön, dass du darüber Videos machst! Die Grundlagen interessieren mich persönlich nicht so, aber ich freue mich auf weitere Videos!!

[Nico_K]

Du bist einer der wenigen Youtuber, bei denen ich die Glocke aktiv habe und mich über jedes neue Video freue! Danke für deine Mühen, so komplexe Themen so verständlich wie möglich zu erklären.

[mba]

Super Video! Hab seit letzter Zeit nach genau solch einem Video geschaut. Sehr vereinfacht aber dennoch detailreich erklärt.

[MrPiper-wwuj]

Sehr schön und einfach erklärt. Ich versuche auch immer meinen Mitmenschen die Quantenmechanik so einfach wie möglich zu erklären. Es ist und bleibt eine faszinierende Welt!

[zeather]

Hey Doktor Whatson,
ich wollte nur kurz danken für dein Video in dem es um die Industrie 4.0 ging. Ich habe heute dadurch in Schule einiges dazu sagen können und außerdem veranstaltet unsere Schule einen Infotag dazu mit 'höherem Besuch'. Danke nochmal!
LG

PS: Sehr interessantes Video!

[AlexejSailer]

Perfekt aufbereitet und für alle verständlich. Bin beeindruckt über die Qualität des Inhalts! Danke.

[acharyadivyalokeshanandaav]

Das ist das beste zu diesem Thema, welches ich bisher gesehen habe. Es war einfach zu folgen und spannend gleichzeit. Vielen vielen Dank.

[GM-rmul]

stellt euch vor RaumZeit wie wir sie verstehen ist nur eine Illusion und ein Teilchen kann omnipräsent sein, überall zugleich. Faszinierend!!!

[mariuslutter]

Wie ein Youtuber wie du, mich zum staunen bringt ist....

[mascarone]

Bravo mein Freund, solche Leute braucht das Land. Würde gerne mit dir weiterdiskutieren.