Prof. David Tong – Essay in Spektrum der Wissenschaft

Nach diesen wahren Worten würde ich mir nur noch wünschen, Prof. Tong würde die Quantenfeldtheorie auf der Einheitlichen Feldtheorie von Erwin Schrödinger weiter verfolgen.

 

Machen Quanten Sprünge?

https://www.spektrum.de/news/machen-quanten-spruenge/1254827

Doch Bohr behielt nicht das letzte Wort. Der österreichische Theoretiker Erwin Schrödinger (1887-1961) entwickelte 1925 einen anderen Ansatz, der auf einem Wellenmodell beruht. Die Gleichung, die solche Quantenwellen beschreibt, enthält keine ganzen Zahlen, sondern nur kontinuierliche Größen. Erst wenn man die Schrödinger-Gleichung für ein spezielles System löst, geschieht ein kleines mathematisches Wunder. […] Das Atom entspricht einer Orgel, die eine diskrete Tonfolge erzeugt, obwohl die Luft sich kontinuierlich bewegt. Zumindest für das Atom gilt, unter Bezugnahme auf Kroneckers Ausspruch: Gott hat die ganzen Zahlen nicht gemacht. Er schuf kontinuierliche Größen, und der Rest resultiert aus der Schrödinger-Gleichung.

 

Demnach sind die ganzen Zahlen nicht die Inputs der Theorie, sondern Outputs. Sie stellen ein Beispiel für eine so genannte emergente Größe dar. Somit trifft die Bezeichnung „Quantenmechanik“ eigentlich nicht zu, denn die Theorie ist im Grunde nicht quantenhaft. Erst die durch die Theorie beschriebenen Prozesse formen in Systemen wie dem Wasserstoffatom diskrete Resultate aus einer tiefer liegenden Kontinuität.

 

Was vielleicht noch überraschender ist: Auch die Existenz von Atomen oder Elementarteilchen ist kein Input unserer Theorien. Physiker lehren gewöhnlich, die Natur sei aus diskreten Teilchen wie Elektronen oder Quarks zusammengesetzt. Das ist falsch. Die Bausteine unserer Theorien sind nicht Teilchen, sondern Felder: kontinuierliche Objekte, die den Raum ähnlich erfüllen wie Gase oder Flüssigkeiten. […] Was wir fundamentale Teilchen nennen, sind gar keine grundlegenden Objekte, sondern Kräuselungen kontinuierlicher Felder.

 

Obgleich unsere gängigen Theorien annehmen, dass die Realität kontinuierlich ist, glauben viele meiner Kollegen dennoch, dem Kontinuum liege eine diskrete Realität zu Grunde.

 

Im Jahr 1882 erklärte ausgerechnet der junge Max Planck (1858-1947), der später die Quantentheorie begründen sollte, „dass man trotz der bisherigen Erfolge der atomistischen Theorie sich schließlich doch einmal zu einer Aufgabe derselben und zur Annahme einer kontinuierlichen Materie wird entschließen müssen“.