Quantenphysik umgibt uns. Ohne sie gäbe es zum Beispiel nicht die CD im CD-Player, nicht den Laser, nicht den Datenspeicher, nicht das Display, weder den Lack auf dem Kasten, in dem alles steckt, noch das Licht der Leuchtstoffröhre, das den Kasten beleuchtet. Dennoch bleibt uns die Quantenphysik verborgen, spielt sich in einer eigenen Welt ab, der wir nur indirekt über ihre Auswirkungen begegnen können. Das Buch gibt Einblicke in die Wirklichkeit der Quantenwelt, die anders als alles ist, was wir von der Alltagswelt her gewohnt sind. Detailliertes Fachwissen in Mathematik und Physik wird nicht vorausgesetzt. Ein Gespräch des Autors mit dem Philosophen und Theologen Hans-Dieter Mutschler über die naturphilosophische Bedeutung der Quantentheorie rundet die Darstellung ab. (Verlagsinformation)
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Vorwort 7
1. Einleitung: Warum, wie und für wen? 9
2. Ein kurzer Ausflug in die klassische Physik 14
2.1. Wie anfangen? 14
2.2. Die Newtonsche Mechanik als Theorienrahmen 18
2.3. Das elektrische Feld 22
2.4. Der Aufbau physikalischer Theorien 25
2.5. Minimal-und Standardinterpretation 29
2.6. Erschlossene Wirklichkeit oder Die Welt als Konstruktion 31
2.7. Korrelierte Handschuhe und lokaler Realismus 35
2.8. Elektromagnetische Wellen und polarisiertes Licht 38
2.9. Gerätesammlung 40
3. Einzelne Quantensysteme: Grunderfahrungen und Theorie 45
3.1. Photonen, die Quantenobjekte des Lichts 45
3.2. Erster Kontakt mit der Quantenwelt 50
3.3. Minimalinterpretation: "Es gibt keine Quantenwelt" 54
3.4. Standardinterpretation: Der seltsame Quantenzustand j8
3.5. Quantenmessungen 61
3.6. Ein Stoff fast ohne Eigenschaften 66
3.7. Unbestimmtheitsrelation 70
3.8. Abhörsicherheit durch Quantenkryptographie* JJ
3.9. Weder-noch-Zustände und Entweder-oder-Zustände 82
3.10. Quantendetektion hyperempfindlicher Bomben* 88
3.11. Blick zurück: Das Szenario der Quantenphysik 92
3.12. Verstanden? 99
4. Zusammengesetzte Quantensysteme 102
4.1. Der große Zauberer 102
4.2. Zwei-Photonen-Systeme und Verschränkung 107
4.3. Keine spukhafte Fernwirkung 112
4.4. Es gibt keine lokal realistische Alternative zur Quantentheorie 118
4.5. Nicht-Lokalität: Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile* 126
4.6. Quanten-Teleportation oder Die Macht der Nicht- Lokalität* 130
5. Das Erscheinen der klassischen Welt 137
5.1. Ein Forschungsprogramm 137
5.2. Tote Katzen zum Leben erwecken 139
5.3. Offene Systeme und die Rolle der Umgebung 142
5.4. Fortschritt und weitere Probleme 147
5.5. In welcher Welt lebt Schrödingers Katze? 149
6. Ausblick 152
7. Reden wir darüber - Ein naturphilosophisches Gespräch zwischen Jürgen Audretsch und Hans-Dieter Mutschier 156
Anmerkungen 177
Literatur 182
Anschriften der Autoren 185
Register 186