https://www.faz.net/-gqz-6qiki

Rezension: Sachbuch : Pholksphest der Physik

  • Aktualisiert am

Betrug in der Teilchenschießbude: Robert Gilmore führt Alice durchs Quantenland

          Die kleine Alice hat Langeweile. Alle ihre Freundinnen sind im Urlaub oder bei Verwandten zu Besuch, und der Fernseher hat nichts Vernünftiges zu bieten. Aus lauter Verzweiflung hat sie sich an diesem Nachmittag schon die fünfte Folge einer Esperanto-Einführung angeschaut und etwas über Gartenbau. Sehnsüchtig blickt sie auf das neben ihr liegende Buch "Alice im Wunderland" und träumt davon, sie könne zusammenschrumpfen und durch den Bildschirm fliegen. Dann würde sie auf alle möglichen faszinierenden Seltsamkeiten stoßen. Kaum hat sie das gedacht, da passiert es schon. Plötzlich findet sich Alice in einer Welt der Elementarteilchen und Wellen wieder, die von den Gesetzen der Quantenphysik beherrscht wird. Was sie dort an wundersamen Erlebnissen hat, schildert Robert Gilmore in dem amüsanten und lehrreichen Buch "Alice im Quantenland".

          Für Alice ist der Aufenthalt im Quantenland allerdings kein reines Vergnügen, oft ist sie verärgert über die Leute, die sie dort kennenlernt. Ihr erster Lehrmeister ist ein Spin-up-Elektron, ein Kerlchen, das nie zur Ruhe kommt. Stillhalten kann es nicht, weil es mit abnehmender Bewegung immer größeren Raum einnimmt und der verfügbare Platz in den Straßen des Quantenlandes begrenzt ist. Mit dem Spin-up-Elektron zusammen geht Alice zum Bahnhof, wo sie sich über einen Zug wundert. Der hat Wagen mit so kleinen Abteilen ("Zuständen"), daß nur zwei Elektronen hineinpassen. Und auch das nur, wenn sie sich in ihrem Spin - der sich Alice in Form eines Stocks oder zusammengerollten Schirmes darstellt - unterscheiden. So lernt Alice das Pauli-Prinzip kennen, das besagt, daß sich in einem mikroskopischen System, etwa einem Atom, keine zwei Elementarteilchen in ein und demselben Zustand befinden dürfen.

          Antworten auf einige Fragen, die ihr angesichts der erstaunlichen Umgebung durch den Kopf gehen, erhält Alice in der "Heisenberg-Bank". Doch nicht alles kann man ihr in der Bank erklären. Deshalb verweist sie der Buchhalter an den Quantenmechaniker im "Institut des Mechanikers". Alice will wissen, wie sie dorthin kommt. Die Auskunft des Buchhalters verwirrt sie: Er könne es ihr auch nicht sagen. Aber er könne es so einrichten, daß es sehr wahrscheinlich sei, daß sie dorthin gelange. Und er zeigt auf einige Türen vor der Bank: Falls Alice durch eine der Türen ginge, könne sie fast überall ankommen. Ginge sie aber durch alle zugleich, dann lange sie höchstwahrscheinlich dort an, wo sie hinwolle. Die Interferenz werde ihr dabei helfen.

          Auf diese Weise lernt Alice eine der Grundregeln im Quantenland: Was nicht verboten ist, ist zwingend vorgeschrieben. Wenn sich ein Teilchen (mit Wellencharakter) also auf mehreren Wegen ausbreiten kann, tut es das auch. Allerdings - wenn jemand dabei zuschaut, scheint das Teilchen nur einem einzigen Weg zu folgen. Auch das bekommt Alice in der Folgezeit mit: Messungen verändern das Bild.

          Das Institut des Mechanikers ist die erste große Lehrstätte im Quantenland, die Alice besucht. Dort gehen ein Mechaniker und ein Quantenmechaniker mit ihr in den Gedankenraum und führen Gedankenexperimente aus, die für Alice außerordentlich lehrreich sind. Dabei geht es vor allem darum, mit (Strahlen-)Kanonen durch offene Türchen zu zielen. Die Schußspuren an der Wand bilden nach vielen Versuchen schließlich ein Interferenz-Muster. Einige Stellen werden mit großer, andere mit geringer Wahrscheinlichkeit getroffen. Dieses Prinzip wird auch bei einer Schießbude genutzt, die Alice später auf dem "Pholksphest der Experimentalphysik" sieht. Die Pholksphest-Besucher können dort durch ein Drahtgitter mit Strahlen-Gewehren Preise abschießen. Die Preise sind aber entsprechend dem zu erwartenden Interferenzmuster so angeordnet, daß ein Treffer außerordentlich unwahrscheinlich ist. Für Alice grenzt das an Betrug.

          Weitere Themen

          Kein Weg führt nach Utopia

          Ágnes Heller über Freiheit : Kein Weg führt nach Utopia

          Freiheit ist das Signum der Moderne. Aber auf den faktischen Gebrauch dieser Möglichkeit der Wahl kommt es an für das soziale und politische Leben heute: Diese Rede schrieb die ungarische Philosophin Ágnes Heller kurz vor ihrem Tod.

          Französischer „Spiderman“ setzt Friedenszeichen Video-Seite öffnen

          Hongkong-Konflikt : Französischer „Spiderman“ setzt Friedenszeichen

          Inmitten der Hongkong-Krise hat der berühmte Extremkletterer Alain Robert mit einem „Friedensbanner“ einen Wolkenkratzer der chinesischen Sonderverwaltungszone erklommen. Der als französischer „Spiderman“ bekannte 57-Jährige kletterte am Freitag die Fassade des 283 Meter hohen Cheung Kong Centers im Geschäftszentrum der Millionenmetropole hoch und entrollte ein Banner.

          Topmeldungen

          Klimaschutz : Vertraut nicht den Verboten!

          Im Kampf um das Klima gibt es viele Einzelideen. Sie versperren den Blick auf das Notwendige: ein sinnvolles Gesamtkonzept. Dafür gilt: Lieber gründlich als überhastet.

          Regierungskrise in Italien : Mit dem „Plan Ursula“ gegen Salvini?

          Der Streit um das Rettungsschiff „Open Arms“ dauert an – und in Rom wird weiter über Szenarien zur Überwindung der Regierungskrise spekuliert. Ein prominenter Politiker stellt sich nun hinter einen Plan zur Bildung einer breiten Front gegen den italienischen Innenminister.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.