Licht und Atome

Manche Sprünge sind sehr groß, andere eher klein. Die Mondlandung war ein großer Sprung für die Menschheit, ein Floh macht verhältnismäßig kleine Sprünge und auch wenn ein Quantensprung für einen gewaltigen Fortschritt steht, sind Quanten doch etwas ziemlich Winziges. Diesbezüglich ist in der Unterreihe „Naturwissenschaften easy!“ der Hauptreihe „WAS IST WAS“ nun ein neues Werk erschienen. „Licht und Atome – Wunderwelt der Quanten“. Es darf trotzdem bezweifelt werden, dass es sich hier um ein einfaches Thema handelt.

Vom Licht zu den Quanten

Wenn man sich den Quanten annähert, gibt es natürlich thematische Überschneidungen mit anderen Werken. So wird im ersten Kapitel „Die klassische Physik“ betrachtet und im zweiten („Quanten – die Anfänge“) wie man vom Großen ins Kleinste kommt. Kennt man das parallel erschienene Werk „Einsteins Universum“, werden einem einige Seiten und Informationen bekannt vorkommen. Doch während dort auf andere Subthemen eingegangen und auf diesen Band verwiesen wurde, ist es hier umgekehrt. Denn für die Quantenmechanik spielt nicht nur der Einstein’sche fotoelektrische Effekt eine Rolle, sondern insbesondere die Betrachtung von Lichtteilchen als Welle und Teilchen. Diese führt dann auch zu „Quanten – endlich Atome.“

Behauptungen und erratene Gleichungen

Das Thema Quanten ist besonders zu Beginn mit drei Namen verknüpft: Niels Bohr, Werner Heisenberg und Ernst Schrödinger. Besonders interessant an den Kapiteln ist, wie verschiedene Theorien, Postulate und Berechnungen eigentlich entstanden sind. Im Unterschied zu anderen physikalischen Disziplinen gründet sich die Quantenmechanik auf Behauptungen, damals nicht beweisbare Annahmen und Gleichungen, die nicht hergeleitet werden konnten, sondern einfach erraten wurden. Ein sehr überraschendes, unterhaltsames und spannendes Kapitel zu einem eigentlich sehr theoretischen und komplizierten physikalischen Fachgebiet. Danach wird es allerdings schon etwas schwieriger. Schrödinger und Wahrscheinlichkeit, Heisenberg und das Unbestimmtheitsprinzip sowie der Tunneleffekt werden zwar anschaulich dargestellt, benötigen jedoch besonders für junge Leser aufbauendes Verständnis. Schrödingers Katze kann man beispielsweise nur verstehen, wenn man auch radioaktiven Zerfall und das Unbestimmtheitsprinzip verstanden hat. Die Folgekapitel widmen sich unter anderem der Anwendung der Quantenphysik, sowie ihren Grenzen und blinden Flecken.

Wie schon im Einstein-Band wird hier versucht, junge und physikalisch interessierte Leser an eine sehr komplexe Thematik heranzuführen. Eine Thematik, mit der sich laut eigenen Aussagen nicht einmal Experten jemals hundertprozentig auskennen. Insofern kann die Materie natürlich nicht „easy“ sein. Trotzdem gelingt es Dr. Manfred Baur im vorliegenden Band, besonders die amüsanten und spannenden Details so ins Zentrum der Erklärungen zu stellen, dass man auch die komplexeren und trockeneren Abschnitte überliest. Somit ist das Werk durchaus für eine Leserschaft ab elf Jahren geeignet, auch wenn man bei einigen Abschnitten berücksichtigen muss, dass sie aufeinander aufbauend sind. Aber durch diese Vorgehensweise ist das Werk immerhin einfacher zu verstehen als jenes rund um Einsteins Universum. Bücher, die man durchaus miteinander in Verbindung bringen kann – auch wenn sich die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik bisher noch immer geweigert haben, miteinander zu funktionieren.