Maria Schiffler, Thomas Keckeis, Hannes Raddatz

BiografieUnschärferelation

PhysikalischPhilosophisch

Bezug zu KantQuellen

5. Dezember 1901 in Würzburg in eine Professorenfamilie geboren

Studium der Physik in München 1924 Assistent von Max Born

(Mathematiker, Physiker) in Göttingenarbeitete mit Niels Bohr in KopenhagenIn den folgenden Jahren begründete er mit

Max Born und Pascual Jordan die theoretische Quantenmechanik.

1927 - Mit 26 Jahren als Professor an die Universität Leipzig berufen

1932 erhielt er den Nobelpreis für PhysikVon 1942 bis 1945 leitete Heisenberg das Kaiser-

Wilhelm-Institut für Physiklehrte als Professor an der Berliner Universität,

wo er führend am Uranprojekt des Heereswaffenamtes beteiligt war

Bei Besuch in Berlin 1925 führt er Diskussionen mit Albert Einstein über die neue Quantentheorie

Einstein hielt eine solche „Säuberung“ einer physikalischen Theorie aber für absurd

Einstein : „Jedenfalls bin ich überzeugt, daß der Alte (Gott) nicht würfelt.“

intensive Diskussionen mit Niels Bohr über die Interpretation der neuen Theorie

Heisenberg führten diese Diskussionen zur Unschärferelation

Auch Unbestimmtheitsrelation genannt Jeweils zwei Messgrößen eines Teilchens (Ort

und Impuls) nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt sind

wurde 1927 von Heisenberg im Rahmen der Quantenmechanik formuliert

Unter dem Begriff der Unschärfe ist mathematisch gesehen die sogenannte Standardabweichung gemeint

Gleichung nach Ensemble-Interpretation aufgestellt

Gleichung:

∆x ∙ ∆p ≥ 1/4 π h

Δx = Unschärfe des Ortes x Δp = Unschärfe des Impulses p (Geschwindigkeit) h = plancksche Wirkungsquantum (Naturkonstante )

Teilchen wird unter ein Mikroskop gelegt Ort des Teilchens soll exakt bestimmt werden Dazu verwendet man Licht immer kleinerer

Wellenlänge, um die Auflösung zu erhöhen Zumindest ein Photon muss durch das Mikroskop

auf das Teilchen fallen, um es "sehen" zu können Nach der de Broglie Gleichung besitzt dieses Photon

einen Impuls p, der umso größer ist, je kleiner seine Wellenlänge ist:

Wellenlänge λ = h/p

Also erfährt das Teilchen durch die "Messung" seines Ortes selbst einen Impuls (es wird "angestoßen")

Damit kann sein Ort (oder Impuls) nicht präzise bestimmt werden Eine Auswertung dieses Experiments führt zur Unschärferelation

Zusammengefasst: genaue Ortsbestimmung nur möglich wenn auf gleichzeitige

Bestimmung des Impulses verzichtet wird Ursache : jede Messung beinhaltet eine Wechselwirkung zwischen

Meßgerät und Meßobjekt Wenn das Meßobjekte so klein wird, daß es einzelne

Energiequanten, die mit ihm zwecks Messung in Wechselwirkung treten, stark beeinflussen, dann ist keine gleichzeitige exakte Messung komplementärer Zustandsgrößen mehr möglich

Die Allgemeingültigkeit der Kausalität ist prinzipiell unbeweisbar Die positivistische Deutung dieses Ergebnisses ist die

'Kopenhagener Deutung Als anschaulichstes Beispiel : atomare Zerfall.

Die Halbwertszeit für Radium beträgt 1622 Jahre. Mit dem Zerfallsgesetz (N = N0•e-kt mit k = ln2/1622) kann berechnet werden, wann x% der anfänglich vorhandenen Atome (N0) zerfallen sind. Das Zerfallsgesetz beinhaltet eine konstante Zerfallswahrscheinlichkeit pro Atom. Der Zerfall geschieht deshalb offenbar spontan, ohne erkennbare Ursache.

Vorbemerkung:

Komplementarität - die Eigenschaft, dass bei vollständiger Bekanntheit der ersten Größe über das Ergebnis einer Messung der zweiten Größe überhaupt nichts ausgesagt werden kann

das mögliche Wissen über die komplementäre Größe ist somit beschränkt

Diese Beschränkung wird durch die Heisenbergsche Unschärferelation beschrieben

Schema

Die Wahrscheinlichkeitsaussagen, die über den Aufenthaltsort eines Teilchens getroffen werden, stehen im Widerspruch zu den fest definierten Zuständen in der Kausalität des Determinismus

Nach Heisenberg kann das Wort „Zustand“ in der Quantenphysik durch „Möglichkeit“ ersetzt werdenEs gibt also viele mögliche Zustände eines

TeilchensAlle summiert ergeben 100% des Teilchenzustandes

Heisenberg gegen Determinismus, da Kausalität abhanden kommt

Wobei Heisenberg sagt, dass die Kausalität trotzdem existiert, sie wurde bis jetzt nur falsch definiert

Sie muss also „indeterministischer“ definiert werden

„Eine indeterministisch verfasste Kausalität ist eine Kausalität im Sinne begünstigender und nicht vollständig determinierender Kausalfaktoren.“

Deutung:

Heisenberg beweist mit der Unschärferelation, dass der Determinismus nicht die unbedingte Folge der wissenschaftlichen Erkenntnisse sein muss

Er schlägt mit seiner Theorie dem Determinismus sozusagen die Füße weg – Zitat:

„Die neu entdeckten Erscheinungen entziehen sich dem mechanistischen Weltbild.“

Kant zeigt mit seinem „a priori“ auch die Kausalität in der Wissenschaft 

Das Kausalgesetz wird in der Quantentheorie nicht oder jedenfalls nicht in der gleichen Weise wie in der klassischen Physik angewandt

Er war überzeugt, dass seine Vorstellungen die Grundlage für jede Metaphysik der Zukunft, die sich wissenschaftlich nennt, bilden müssten

"Wenn wir erfahren, daß etwas geschieht, so setzen wir dabei jederzeit voraus, daß irgend etwas vorausgehe, worauf es nach einer Regel folgt."

Heisenberg zeigt jedoch durch die vers. Möglichkeiten des Vorausgehenden und Geschehenden, dass diese Regel nicht existiert

http://www.novo-magazin.de/76/novo7644.htm

http://www.zum.de/ki/Willensfreiheit.htmhttp://de.wikipedia.org/wiki/

Werner_Heisenberghttp://www.blutner.de/philos/Texte/heis4.html