The Uncertainty Relation

88 views

Formal Metadata

Title
The Uncertainty Relation
Alternative Title
Die Unschärferelation
Author
Heusler, Stefan
License
CC Attribution - NonCommercial - NoDerivatives 3.0 Germany:
You are free to use, copy, distribute and transmit the work or content in unchanged form for any legal and non-commercial purpose as long as the work is attributed to the author in the manner specified by the author or licensor.
Identifiers
IWF Signature
C 7054
Publisher
IWF (Göttingen)
Release Date
2004
Language
German
Producer
Stefan Heusler, Arts of Science
Production Year
1999

Technical Metadata

IWF Technical Data
Video-Clip ; F, 4 min 11 sec

Content Metadata

Subject Area
Abstract
Die von Heisenberg formulierte Unschärferelation, das Grundprinzip der Quantenmechanik, wird in einer Animation mit Kreide auf der Wandtafel erläutert.
The uncertainty relation of Heisenberg, which is the basic principle of quantum mechanics, is explained in this animation (chalk on cupboard technique).
Keywords
Quantentheorie
Unschärferelation
uncertainty relation
quantum physics
Classical mechanics
Momentum Force Universe Quantum Particle
Interference (wave propagation) Momentum Wave function Physical law Quantum state Atom Order of magnitude
Wind wave
Ära Physicist Quantum mechanics Planck constant
In der klassischen Mechanik kann
man - wenn man den Ort x und den Impuls p eines Teilchens zu einer Zeit t exakt kennt und alle Kräfte, die auf das Teilchen wirken - dessen Bahn brechen. Also Ort und Impuls für alle zukünftigen Zeiten t vorhersagen. Im Prinzip würde das bedeuten, dass man, wenn man Ort und Impuls von allen Teilchen im Universum zu einem Zeitpunkt exakt kennen würde, und diese Daten in einem Supercomputer, den sogenannten "Laplaceschen Dämon" einfüttert, dass dieser in der Lage wäre, Ort und Impuls für alle Teilchen des Universums für alle Zukunft vorherzusagen. Dieses Weltbild wurde allerdings grundlegend erschüttert. In
der Welt der Quanten herrschen
nämlich andere Gesetze. Betrachten wir Objekte von der Größenordnung eines Atoms, so spüren wir die Wellennatur der Materie. Ein Atom ist eine Überlagerung aus verschiedenen Zuständen, die alle nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eingenommen werden. Welcher Zustand tatsächlich eingenommen wird, entscheidet sich erst durch die Beobachtung der atomaren Wellenfunktion Psi. Wir brauchen also einen Beobachter. "Psst - hey, wir brauchen dich." Aha. Gut. Wir können also entweder erst den Impuls p und dann den Ort des Atoms beobachten oder umgekehrt. Aber wie sieht das nun aus in der Welt der Quanten? Nichts wie hinterher! Rechts ist die Wellenfunktion im Ortsraum und links im Impulsraum. Wenn
wir versuchen den Ort x exakt zu bestimmen, also die
Welle im Ortsraum einzuquetschen, dann zerfließt sie im Impulsraum und umgekehrt. Wir müssen also zwischen beiden einen Kompromiss finden. Und zwar dergestalt, dass das Produkt der Unsicherheiten delta x und delta p größer ist als
h quer. Das Planksche Wirkungsquantum. Tja, und so klein die
Formel ist - sie ist der Aufbruch in eine neue Ära in der Physik: Die Ära der Quantenmechanik.
Loading...
Feedback

Timings

  305 ms - page object

Version

AV-Portal 3.10.1 (444c3c2f7be8b8a4b766f225e37189cd309f0d7f)
hidden