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Die Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 3. Juli 2006
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Überarbeitet am:
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Kommentar: 5 Seiten, 5 Grafiken
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Exposé: In der klassischen Physik nimmt man an, dass Teilchen in der Realität unabhängig von der Messung gewisse eindeutig bestimmte Eigenschaften besitzen, z. B. einen Aufenthaltsort, eine Geschwindigkeit oder einen Drehimpuls. Werner Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation (auch Unschärferelation genannt) besagt dagegen, dass diese Eigenschaften durch die Messanordnung überhaupt erst definiert werden und vorher nur als Möglichkeiten angelegt sind. Z. B. ist es nicht möglich, den Aufenthaltsort und den Impuls eines Teilchens gleichzeitig exakt zu kennen, weil die Begriffe Impuls des Teilchens A und Aufenthaltsort des Teilchens A nicht gleichzeitig eine Bedeutung haben.
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Der Doppelspaltversuch - Einstieg in die Quantentheorie
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 7. Oktober 2007
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Kommentar: 4 Seiten, 7 Grafiken
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Exposé: Das Doppelspaltexperiment wird in sehr vielen Büchern als Kronzeuge der Quantentheorie zitiert. Richard Feynman schreibt dazu: „...ein Phänomen, das auf klassische Art zu erklären absolut unmöglich ist, und das in sich den Kern der Quantenmechanik birgt. In Wirklichkeit enthält es das einzige Geheimnis.“ Hier wird es vorgestellt.
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Die Rolle des Beobachters in der Quantentheorie
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 21. Mai 2004
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Kommentar: 3 Seiten, 2 Grafiken
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Exposé: Wenn der Physiker die Dinge beobachtet, verändert er sie.Wenn er beim Doppelspaltversuch beobachtet, durch welchen von zwei Spalten das Elektron geht, verschwindet das Interferenzmuster. Über diesen Effekt ist viel spekuliert worden. Ist es das menschliche Bewusstsein, welches das Interferenzmuster verschwinden lässt? Ein Experiment beweist, dass das Phänomen nichts mit dem menschlichen Bewusstsein zu tun hat.
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Quantenradierer
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 30. April 2006
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Überarbeitet am:
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Kommentar: 5 Seiten, 8 Grafiken
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Exposé: Quantenradierer werden oft als zauberhafte Maschinen beschrieben, bei denen über weite Distanzen spukhaft eine Manipulation an einem Teilchen das Interferenzmuster an einem völlig anderen Ort auslöscht oder schafft. Ich zeige hier, dass Quantenradierer auf einem gewöhnlichen Wellenphänomen beruhen, an dem nichts Mystisches ist. Gleichzeitig zeige ich, dass die Quantenwellen auch dann noch da sind, wenn man glauben könnte, sie seien längst ‚kollabiert’.
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Gibt es leere Quantenwellen?
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 21. Mai 2004
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Kommentar: 5 Seiten, 4 Grafiken
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Exposé: Das Doppeltspaltexperiment könnte zumindest auf den ersten Blick auch klassisch erklärt werden. Wir könnten sagen: Wenn die Elektronenkanone ein Elektron abschiesst, so geht von der Kanone gleichzeitig auch eine Welle aus. Das Elektron schwimmt auf dieser Welle mit und kann sich nur da bewegen, wo auch die Welle ist. Es ist aber ein Teilchen und befindet sich zu jedem Zeitpunkt genau an einem Ort. David Bohm und Louis deBroglie haben mit einigem Erfolg versucht, eine solche Theorie der ‘Führungswelle’ zu formulieren. Das hier beschriebene Experiment widerlegt die Theorie der Führungswellen.
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Niels Bohrs Atommodell
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 16. Februar 2007
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Kommentar: 2 Seiten, 2 Grafiken
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Exposé: Weshalb fallen die Elektronen eigentlich nicht in den Atomkern? Elektronen kreisen in ungeheurem Tempo um den Atomkern. Eigentlich müssten sie dabei sehr rasch ihre ganze Energie abstrahlen und in den Atomkern hinunter fallen. Dies ist eines der Rätsel, die zur Begründung der Quantentheorie führten. Wie sehr bei vielen Rätseln der Quantentheorie führt uns die Lösung zum Dualismus von Teilchen und Wellen.
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Schrödingers Katze
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 26. Mai 2004
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Kommentar: 2 Seiten, 2 Grafiken
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Exposé: „Ich mag sie nicht, und es tut mir leid, dass ich jemals etwas mit ihr zu tun hatte“, sagte der österreichische Physiker Erwin Schrödinger einmal über die Quantentheorie. Um zu zeigen, wie absurd die Aussagen der Quantentheorie sind, bewies er durch exakte Anwendung der Theorie, dass eine Katze gleichzeitig tot und lebendig sein kann. Sie schwebt in einem überlagerten Zustand zwischen Tod und Leben, und welcher Zustand verwirklicht wird, entscheidet sich erst, wenn ein Experimentator sie anschaut. Hier wird das Experiment vorgestellt, das die Physiker zu solch haarsträubenden Ansichten führt.
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Quanten-Zenon Effekt
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 28. Mai 2004
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Kommentar: 2 Seiten, 1 Grafik
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Exposé: Der Doppelspaltversuch zeigt, dass ein unbeobachtetes Teilchen mehrere Wege gleichzeitig geht. Beim Tunneleffekt kann ein Teilchen durch ein Gebiet hindurch fliegen, in dem es nie beobachtet wird. Beides funktioniert nur, solange das Teilchen keine Spuren hinterlässt und nicht beobachtet wird. Physiker können 'Fallen' bauen, in denen sie ein Teilchen einsperren, indem sie es immer wieder beobachten.
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Spin 1/2 Teilchen drehen
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 28. Mai 2004
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Kommentar: 6 Seiten, 8 Grafiken
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Exposé: Wenn Dinge gedreht werden, sind sie spätestens nach einer Drehung um 360° wieder gleich -würde man denken. Teilchen mit Spin 1/2 unterscheiden sich nach einer Drehung um 360° von solchen, die nicht gedreht wurden. Erst nach einer Drehung um 720° sind sie wieder gleich. Wie dies im Experiment aussieht, wird hier beschrieben.
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Das Einstein-Podolsky-Rosen Experiment
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 29. Mai 2004
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Kommentar: 5 Seiten, 4 Grafiken
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Exposé: Das Einstein-Podolsky-Rosen Experiment stellt wohl den Höhepunkt der Quantenphilosophie dar. Es scheint, dass zwei Teilchen über weite Distanzen miteinander in Kontakt bleiben können. Die Messung am einen Teilchen scheint das Messresultat am anderen, weit entfernten Partnerteilchen zu beeinflussen. Ich stelle das Experiment vor und zeige, dass es entgegen der Lehrmeinung durchaus lokal-realistisch beschrieben werden kann, und zwar mit der Viele-Welten-Interpretation.
Für diesen Text ist ein gutes Verständnis der Polarisation von Licht Voraussetzung.
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Sind Teilchen, die niemand beobachtet real?
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 29. Mai 2004
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Kommentar: 5 Seiten, 5 Grafiken
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Exposé: Viele Physiker behaupten, Teilchen besitzen nur die Eigenschaften, die wir beobachtet haben. Unbeobachtete Teilchen sind eigenschaftslos. Weshalb viele Physiker so denken, zeigt das hier beschriebene Experiment.
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Resonanzphänomene
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 11. Dezember 2004
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Kommentar:
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Exposé: Weshalb müssen in Atomkraftwerken die Neutronen abgebremst werden, damit eine Kettenreaktion zustande kommt? Wie kann es sein, dass langsame Teilchen eine grössere Zerstörung anrichten, als schnelle? Woher wissen wir, dass die Naturgesetze in fernen Galaxien gleich sind wie bei uns? All diese Effekte hängen mit der Resonanz zusammen, die wir aus der Akustik bestens kennen. Auch bei der Entdeckung neuer Teilchen spielt die Resonanz eine entscheidende Rolle.
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Antimaterie
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Autor: Philipp Wehrli
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Datum: 2. Januar 2002
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Überarbeitet am: 17. Dezember 2005
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Kommentar: 2 Seiten, 2 Grafiken
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Exposé:„Wenn es im ganzen See keinen Fisch hat, kann man sehr wohl einen fangen. Aber man muss dann wieder einen in den See tun, damit am Ende keiner drin ist.“ Was so absurd tönt, kommt in der Natur tatsächlich vor, wenn Antimaterie und Materie aus reiner Energie entstehen. Hier wird Paul Diracs verrückte Theorie der Antimaterie vorgestellt.
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