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1 NEU(ER)E PHYSIK

Dinge in unserer Welt passieren nicht zufällig. Der Herrgott würfelt nicht.¹ Diese Aussage stammt in ähnlicher Form von Albert Einstein, dem weltberühmten deutschen Physiker. Albert Einstein ist bekannt für seine spezielle und allgemeine Relativitätstheorie. Da diese Theorien zum Allgemeinwissen zählen, hier nur eine kurze Zusammenfassung der wesentlichen Aussagen: In der speziellen Relativitätstheorie beschreibt Einstein die Abhängigkeit von Materie und Bewegung in Raumzeit vom Beobachterstandpunkt. In der allgemeinen Relativitätstheorie beschreibt er sich bedingende Gegenseitigkeit von Materie und Raumzeit sowie Gravitation in Raumzeit. Einstein stellt diese Theorien schon im frühen 20. Jahrhundert auf.² Bis heute sind sie als bewiesene Lehrmeinung in der traditionellen Physik – zum besseren Verständnis unserer makroskopischen Welt – verortet. Sie werden sich nun sicher fragen, warum das so relevant ist. Naja, es ist insofern relevant, als dass Einsteins Relativitätstheorie absolut nicht mit der neue(ere)n Physik vereinbar ist. Aber was ist neu in der Physik?

Wenn von einer neu(er)en Physik gesprochen wird, ist damit die Physik kleinster Teilchenmengen, sogenannter Quanten (‚Portionsmengen‘) – demzufolge die Quantenphysik gemeint.³ In diesem Zusammenhang möchte ich Ihnen gerne den sehr bekannten Welle-Teilchen-Dualismus näherbringen. Vielleicht kennen Sie das zugehörige Experiment noch vom Unterricht in der Schule. Heute weiß jeder, dass Licht in strahlungsfähiger Wellenform auftritt, und es aus Teilchen, den Photonen besteht. Die traditionelle Physik kennt und akzeptiert den Teilchencharakter von Licht. Die neu(er)e Physik dagegen, weiß und akzeptiert, dass Licht nicht nur in Teilchen-, sondern, paradoxerweise, gleichzeitig auch in Wellenform vorliegen kann. Das Licht sowohl in Wellenform als auch in Teilchenform auftritt (Welle-Teilchen-Dualismus), ist in Experimenten nachweisbar.⁴ Das Doppelspaltexperiment (T. Young, 1801)⁵ erbringt einen solchen Nachweis. Im Folgenden wird es vereinfacht und in den Kernergebnissen erläutert. Der Versuch kann wahlweise mit Licht etc. durchgeführt werden. Es wird Licht durch zwei gleichgroße und parallelgeordnete Spalten (Doppelspalt) gegeben. Dahinter aufgebaut, mit Abstand, eine Art Leinwand, ein schwarzer Schirm, auf dem sich anschließend Interferenzen zeigen. Würde Licht nur in Teilchenform vorliegen, dürften sich lediglich zwei Linien abzeichnen. Licht liegt also als Welle und als Teilchen gleichzeitig vor.⁶ Das Experiment kommt zu ähnlichen Ergebnissen mit Elektronen, den Bestandteilen von Atomen.⁷

Wenn wir schon bei Atomen sind: Der Begriff Atom stammt von griech. „lateinisch atomus < grie-chisch átomos = unteilbar (…)“⁸

Dass Atome unteilbar sind, hat sich leider nicht bewahrheitet. Wie wir heute wissen und schon in der Schule lernen, bestehen Atome aus einem Atomkern, der Protonen und Neutronen beinhaltet sowie einer Atomhülle, die Elektronen beinhaltet. Wir wissen auch, dass ein Atom eigentlich eine beispiellose Platzverschwendung ist, denn zwischen Atomkern und Hülle liegt ein ganzes ‚Fußballfeld‘. Bei Protonen, Neutronen (Hadronen) ist noch nicht, bei Elektronen (Leptonen) schon das Ende der Zerlegungsgeschichte erreicht. Es ist bekannt, dass Hadronen aus je drei Quarks (nein, kein Speisequark in Magerstufe) mit unterschiedlichen Drehrichtungen (engl. spins), Teilladungen, Massen (und ‚Farben‘) bestehen. Woher das bekannt ist? Es war Murray Gell-Mann (Wunderkind mit Wurzeln in Österreich-Ungarn), der verschiedene Versuche zur Quantenphysik an diesen Teilchen durchführte. Über eine achtfache Teilchenordnung kam er zur Erkenntnis, dass es drei weitere Teilchen geben müsste, um in den Versuchen eine mathematische Richtigkeit zu erhalten. Er nannte diese zuerst abwertend ‚quorks‘, umbenannte sie später aufgrund eines Romans von J. Joyce in ‚quarks‘.⁹

Jetzt ist aber Schluss. Und hier sagt die neu(er)e Physik dann so in etwa: „Schluss. Aus. Fertig. Sense und Ende.“ Niemand weiß, ob sich diese Teilchen in sich anders beschreiben lassen. Es ist schlichtweg nicht mehr überprüf- und messbar. Es gibt jedoch eine auf tiefgreifende Wandlung ausgerichtete und eher ungewöhnliche sowie traditionell unglaublich unbeliebte Theorie in der neusten Physik: die Stringtheorie (die nur wabernde dünne ‚Schnüre‘ mit der namensverwandten Frauenwäsche gemeinsam hat).