Also herzlich willkommen zu FAU Wissen wollen heute hier bei uns im Panoptikum. Heute wollen

wir über Quantenphysik sprechen. Die Frau Kneppe hat es gesagt. Wir haben 2025 das internationale

Jahr der Quantenwissenschaften ausgerufen von unter anderem der deutschen physikalischen Gesellschaft,

weil wichtige Erkenntnisse vor genau 100 Jahren erstmals zu Papier gebracht werden. Wir schauen

heute noch ein bisschen weiter in die Vergangenheit, ein paar Jährchen weiter und wollen uns zunächst

mal mit der Geburtsstunde der Quantenphysik beschäftigen. Als Quanten 2025 sehen Sie hier,

wenn Sie es genauer interessiert, wenn Sie weitere Veranstaltungen finden möchten, bei uns in der

Region ist leider noch nicht so viel, aber wir arbeiten daran, dass das mehr wird im Laufe des

Jahres. Dann schauen Sie auf quantum2025.de und suchen Sie sich die Veranstaltungen, die Sie

interessiert. Aber zunächst mal möchte ich Sie fragen, was verstehen Sie denn unter Quantenphysik?

Also gern, wenn jemand eine Wortmeldung machen möchte, kurz einen oder zwei Sätze. Was ist

Quantenphysik? Haben Sie eine Idee oder wenn Sie den Begriff hören, mit was assoziieren Sie das?

Mit dem Kleinsten. Sehr gut. Dualismus. Das wird heute eine Rolle spielen. Danke schön.

Unerwartet. Genau, das sind eigentlich super schöne Einstiegspunkte. Ich zeige Ihnen jetzt

mal ein Bild, mit dem man Quantenphysik beschreiben kann. Was sehen wir? Wir sehen jetzt hier eine

Treppe auf der rechten Seite und links einfach so einen Hügel, der die Wiese hochgeht. Und ich

sage Ihnen jetzt, hier links sehen Sie klassische Physik und rechts sehen Sie die Quantenphysik.

Das möchte ich jetzt mal so stehen lassen. Da kommen wir im Laufe des Vortrages wieder drauf

zurück. Jetzt, wie versprochen, die Geburtsstunde der Quantenphysik. Vielleicht kennen Sie diese

Anekdote von dem Isaac Newton, dem ein Apfel auf den Kopf gefallen ist und nachher hat er sich

gedacht, was ist das eigentlich mit dieser Schwerkraft? Ganz so anschaulich war es mit der

Quantenphysik nicht, aber es ist schon ähnlich anekdotisch und auf diese Reise würde ich Sie

jetzt gern ein bisschen mitnehmen. Es beginnt mit der Frage, was ist denn eigentlich Licht? Und da

sagen wahrscheinlich einige von Ihnen schon, ja Licht ist doch eine Welle oder Licht ist ein Teilchen

oder vielleicht beides, wie wir gerade schon gehört haben, eine Art Dualismus. Jedenfalls hat der

Herr Huygens im Jahr 1821 gesagt, Licht ist eine Welle oder hat Eigenschaften einer Welle und das

kann man sich dann so vorstellen, dass Licht, das von einer Lichtquelle, zum Beispiel von einer

Glühbirne oder auch von der Sonne abgestrahlt wird, das sieht aus wie so eine Welle und trifft

irgendwann auf unser Auge. Und dieser Welle kann man eine Wellenlänge zuordnen, also die Länge von

einmal so auf und ab und Licht, das sichtbare Licht hat eine Wellenlänge so im Bereich von ein

paar hundert Nanometer, also unfassbar klein und abhängig von dieser Länge, dieser Welle ergibt

sich die Farbe und Sie sehen ja das Spektrum des Regenbogens. Wir starten bei kurzwelligem Licht,

bei ungefähr 425 Nanometer, das Violett, gehen zu blau, grün, gelb, orange, rot, bis zu 650,

700 Nanometer und danach kommt das Infrarote, das sehen wir nicht mehr, aber Licht ist ungefähr so

in diesem Wellenlängenbereich. Wenn wir annehmen, dass Licht eine Welle ist, dann können wir damit

einige Effekte, die wir mit Licht sehen, sehr gut erklären, zum Beispiel das Schimmern einer CD

oder eines Ölfilms auf der Straße, das kennen Sie alle, ein Ölfilm, CD leuchtet bunt, im Idealfall in

allen Regenbogenfarben, das kann man gut damit erklären, wenn man sich vorstellt, dass Licht

eine Welle ist und eine andere Art von Wellen kennen Sie zum Beispiel aus dem Wasser. Wenn Sie hier an

einem See sitzen und mit Ihren Füßen so ein bisschen Wellen erzeugen, mit links und rechts jeweils

eine separate Welle, dann sehen Sie, dann überlagern sich diese beiden Wellen, die von diesen Füßen

ausgehen und wenn Sie genau hingucken, dann sehen Sie, dass ein Wellenzug hier in diese Richtung geht,

dann ist dazwischen, passiert nicht so wirklich was und noch ein bisschen weiter rechts, da sieht man

wieder so einen Wellenzug weggehen hier und genauso ist es auch hier links, hier geht wieder so eine

Welle weg und gehen wir noch ein bisschen weiter rüber, hier wird es wieder so ein bisschen

verwaschen und man erkennt nicht so richtig was und was wir hier sehen, ist die sogenannte Interferenz

von diesen beiden Wasserwellen, wir haben diese beiden Wellen, die interferieren, die überlagern

sich und in unterschiedliche Richtungen überlagern sie sich entweder konstruktiv, das bedeutet,

es bildet sich eine schöne große Welle aus, wie hier in diese Richtung der Pfeile oder dazwischen

überlagern sie sich destruktiv, das bedeutet, die Wellen löschen sich gegenseitig aus und darüber