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Wie wird Quantenmechanik gelehrt?
An Universitäten wird Quantenmechanik abweichend von der historischen Entwicklung gelehrt. Man kann den Zugang als axiomatisch bezeichnen: Zuerst wird der mathematische Formalismus verinnerlicht. Danach ist man in der Lage, quantenmechanische Experimente durchzuführen, zu erklären, und schliesslich Ergebnisse vorherzusagen.
Was ist die Eigenschaft der Quantenmechanik?
Versucht man zum Beispiel und gleichzeitig zu messen, so gilt, dass das Produkt der Standardabweichungen der Messresultate für Ort und Impuls immer grösser ist als eine Konstante, die durch die Quantenmechanik bestimmt ist. Diese Eigenschaft der Quantenmechanik wird als Heisenbergsche Unschärferelation bezeichnet.
Wie werden wir die Grundlagen der Quantenmechanik beschränken?
Hier führen wir in die Grundlagen der Quantenmechanik basierend auf der Wellenmechanik von de Broglie ein (siehe Kapitel 6 ). Wir werden uns dabei zunächst auf die quantenmechanischen Eigenschaften der Dynamik einzelner Teilchen (Massepunkte) in einer Dimension, beschrieben durch die Ortskoordinate und den Impuls , beschränken.
Wie ist die Dynamik von Quantenzuständen beschrieben?
Die Dynamik von Quantenzuständen wird durch unterschiedliche Repräsentationen, die sogenannten „Bilder“, beschrieben, die sich durch Redefinition der Operatoren und Zustände ineinander überführen lassen und somit äquivalent sind. Für alle Bilder sind die Erwartungswerte von Operatoren gleich.
Wie lassen sich Eigenschaften der Quantenmechanik bestimmen?
Diese Eigenschaften lassen sich im Prinzip mit beliebiger, nur durch die Messapparatur begrenzter, Genauigkeit in einer Messung bestimmen. Im Gegensatz dazu ist eine charakteristische Eigenschaft der Quantenmechanik, dass der Ort und der Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt sind.
Wie unterscheiden sich die Quantenmechanik von der klassischen Physik?
Die Quantenmechanik unterscheidet sich nicht nur in ihrer mathematischen Struktur grundlegend von der klassischen Physik. Sie verwendet Begriffe und Konzepte, die sich der Anschaulichkeit entziehen und auch einigen Prinzipien widersprechen, die in der klassischen Physik als fundamental und selbstverständlich angesehen werden.
Ist die Quantenmechanik Teil der Realität?
Eine weitere Frage, die durch die Quantenmechanik aufgeworfen wurde, ist die nach der Realität. In der klassischen Physik ging man allgemein davon aus, dass die messbaren physikalischen Größen Teil der Realität sind, und jede Messung letztlich etwas über die Realität in Erfahrung bringt.
Welche Quantenmechanik unterscheidet sich von der klassischen Physik?
Die Quantenmechanik unterscheidet sich nicht nur in ihrer mathematischen Struktur grundlegend von der klassischen Physik. Sie scheint auch einigen Prinzipien zu widersprechen, die in der klassischen Physik als fundamental und aus Sicht des Alltagsverstandes als selbstverständlich angesehen werden.
Was ist eigens für die Quantenmechanik?
Eigens für die Quantenmechanik wurden sogar bis dato unbekannte mathematische Werkzeuge erschaffen. Beispielsweise ist ein Teilchen in der Quantenmechanik zunächst ein abstraktes mathematisches Objekt ohne eine Entsprechung in der mit unseren Begrifflichkeiten zugänglichen Welt.