June 09, 2017

RES110 Quantenphysik

2 hours 6 minutes

Farben und Leitfähigkeit können mit der Mechanik Newtons genau so wenig erklärt werden, wie der Grund dafür, dass Kupfer ein Metall ist. Die Quantenmechanik kann das und hilft uns dabei, neue Materialklassen zu entwickeln, indem sie uns hilft, zu berechnen, welche Eigenschaften von einem Material zu erwarten sind, bevor das Material überhaupt erst hergestellt wurde.

Robin Santra ist Leiter der Theoriegruppe am Center for Free Electron Laser Science am Deutschen Elektronen-Synchrotron in Hamburg, ich habe ihn besucht, um mir Quantenmechanik erklären zu lassen – und zum Teil ist das auch tatsächlich gelungen.

Video: Helmholtz, CC-BY 4.0

Darin: Licht, Elektronen, Differentialgleichungen, Wasserstoff, Protonen, Wellenfunktionen, Die Schrödingergleichung, Die klassische Mechanik, komplexe Zahlen, Helium, Der European XFEL (Resonator 38 zum Thema), Photonen, PETRA III, Energie, Ionisierung, Farben, Der Phasenraum, Die alte Quantentheorie, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Die relativistische Quantenfeldtheorie, Quantencomputer, Bits, Qubits, Verschränkung, Ionenfalle, Der Hilbert-Raum, Superflüssiges Helium, Bose-Einstein-Kondensat, EEG, Elektromagnetische Strahlung, Coulomb-Wechselwirkung, Das EPR-Experiment, Quantenelektrodynamik, Das Heisenbergsche Unschärfeprinzip, Das Plancksche Wirkungsquantum, Der Tunneleffekt, Die imaginäre Einheit, Antiteilchen, Alpha-Zerfall, Schwarzkörperstrahlung, Supraleitung.