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Von der Beobachtung zum „Quantensprung“

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Dieses einfache Phänomen besteht darin, dass man bei einem Körper, den man erhitzt, beobachten kann, wie er anfängt zu glühen und zu strahlen. Zum Beispiel, wenn Sie –viele kennen das noch aus ihrer eigenen Kindheit – einen Kohleofen haben und ein Stück Brikett.

Sie können aber auch an ein Stück Metall denken: Wenn Sie das Metall erhitzen, wird es zuerst nur warm und heiß. Dann aber fängt es an zu glühen. Zuerst glüht es rötlich, dann wird es gelblich, dann glüht es weiß und schließlich schmilzt es. Die Physik möchte erklären, wie die Wellenlänge des Lichtes, das von diesem erhitzten Körper ausgeht, mit der jeweiligen Temperatur, die dieser Körper hat, zusammenhängt.

Im 19. Jahrhundert war mit genauesten, vielfältig wiederholten Messungen festgestellt worden, dass es dafür ein allgemeines Gesetz geben musste. Die Strahlung ist unabhängig vom Material. Die Messkurve, welche die Temperatur und die Strahlung, die Lichtwellenlänge also, miteinander verbindet, ist vollkommen unabhängig davon, ob ich Eisen, Briketts oder irgendeinen anderen Körper verwende. Dahinter musste ein universales Gesetz versteckt sein.

Planck wollte dieses universale Gesetz entdecken. Er formulierte dazu im Jahre 1900 die merkwürdige Annahme, dass die Wechselwirkung zwischen dem Licht und der Materie nicht kontinuierlich stattfindet, sondern sprunghaft vor sich geht.

Das ist der berühmte „Quantensprung“: Materie, die erwärmt wird, kann Energie in Form von Licht nicht durch ein kontinuierliches Fließen abgeben, sondern nur sprunghaft.

4 Portraits (Pauli, Einstein, Planck und Heisenberg)

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