Interdisziplinärer Zugang zu den Grundlagen und der Interpretation der Quantentheorie

Lehrveranstaltung 3233 L 527 im Wintersemester 2019/2020

Dozent: Prof. Dr. Eberhard E. Müller
eberhard.mueller@campus.tu-berlin.de [1]

Vorlesung:
Dienstag 18:15-19:45
Ort: EW 203
Hauptgebäude der TU, Straße des 17. Juni 135
10623 Berlin

Die Vorlesung richtet sich an Studierende aller Fachbereiche und interessierte Gäste.
3 ECTS-Punkte können durch Teilnahme an dieser Vorlesung erworben werden.

Die Quantentheorie ist die physikalische Grundlagentheorie, die alles materielle Geschehen beschreibt. Sie entstand zwischen 1900 und 1927 und erschüttert mit ihrem radikalen Ansatz das Denken der klassischen, Newtonschen Physik. An ein und demselben Objekt, beispielsweise bei Photonen und Elektronen treten sowohl Korpuskeleigenschaften als auch Welleeigenschaften auf. Die Entweder-Oder-Logik der klassischen Physik wird durch eine Sowohl-Als-Auch-Logik abgelöst. Diese neue "Quantenlogik" ist eine spezifische Form der Dialektik. Welche Folgen hat sie für eine Interpretation der Quantentheorie? Wie kommt es zum Bruch mit dem tradierten anschaulichen Verständnis der klassischen Physik? Die Radikalität und Allgemeinheit der neuen, nichtklassischen Struktur laden ein, ihr Potential auch in nichtphysikalischen Disziplinen auszuloten.

Diese Einführungsvorlesung wird die Konzepte der Quantentheorie vorstellen und sich dabei an der historischen Entwicklung der Theorie orientieren. Der grundlegende Unterschied zur Newtonschen Physik wird herausgearbeitet. Vergleichbar revolutionäre Entwicklungen in den Geisteswissenschaften und in der Kunst im ersten Viertel des 20. Jahrhunderts sollen schlaglichtartig beleuchtet werden. Dabei geht es um den Versuch, der Quantentheorie mittels einer interdisziplinären Zugangsweise einen kulturellen Ort zu verschaffen. - Sowohl fachvertraute als auch fachfremde Interessierte sind willkommen.

Inhalt

• Schlaglichter zu wissenschaftlichen, künstlerischen und kulturellen Umwälzungen im ersten Viertel des 20. Jahrhunderts.
• Charakteristika der Newtonschen Mechanik.
• Klassisches Wellenbild am Beispiel elektromagnetischer Wellen.
• Ausgewähltes zur Thermodynamik, soweit sie für Max Plancks Weg zur Quantentheorie entscheidend war.
• Historischer Zugang zur Quantentheorie.
• Fundamentale Krise der Physik.
• Grundstruktur der Quantentheorie. Dabei werden auch neue mathematische Entwicklungen zwischen 1960 und 1980 berücksichtigt.
• Kopenhagener und konstruktivistische Interpretation der Quantentheorie.
• Herleitung des "Zeitpfeils", des Unterschieds zwischen Vergangenheit und Zukunft.
• Exemplarische Folgerungen von Quantenkorrelationen. U. a. das Beispiel des experimentell neuen Effekts der Bose-Einstein-Kondensation.
• Die Atombombe als ethische, politische und wissenschaftliche Herausforderung.
• Grundlegende Bemerkungen zur digitalen Herausforderung: Über Algorithmen, Macht und das Selbstverständnis des Menschen.

Die Vorlesungsfolien finden Sie hier:

• Werner Heisenberg: Der Teil und das Ganze. dtv, München, 1973.
• Paul Arthur Schilpp (Hrsg.): Albert Einstein als Philosoph und Naturforscher. Vieweg, Braunschweig, 1983
• Ernst Peter Fischer: Der Physiker Max Planck und das Zerfallen der Welt. Pantheon-Verlag, 2010.