Quantentheorie

Quantenmechanik

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Quạn|ten|the|o|rie 〈f. 19; unz.〉 physikalische Theorie zur Beschreibung des Verhaltens außerordentlich kleiner Objekte, die davon ausgeht, dass viele physikalische Größen nur in der Form von Quanten auftreten, u. das Planck'sche Wirkungsquantum als grundlegende Naturkonstante einführt

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Quạn|ten|the|o|rie: allg. Theorie der mikrophysikal. Erscheinungen u. Objekte (z. B. Elementarteilchen, Atome, Moleküle), die von der diskontinuierlichen, d. h. quantenhaften Natur mikrophysikalischer Größen (Planck-Wirkungsquantum), dem Welle-Teilchen-Dualismus u. der Gültigkeit der Unbestimmtheits- oder Unschärfebeziehung ausgeht.

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Quạn|ten|the|o|rie, die <o. Pl.> (Physik):
Theorie über die mikrophysikalischen Erscheinungen, die das Auftreten von Quanten in diesem Bereich berücksichtigt (u. aus der die Quantenmechanik entwickelt wurde).

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Quạntentheorie,
 
1) ältere Quantentheorie, Bezeichnung für die dem Bohr-Sommerfeld-Atommodell (Atommodell) zugrunde liegende Theorie; 2) Oberbegriff für alle Theorien und formalen theoretischen Konzepte sowie deren Interpretation, die zur Beschreibung mikrophysikalischer Systeme (Systeme atomarer und subatomarer Größe) und der auf ihnen beruhenden Phänomene, insbesondere der Quantelung vieler Größen, geeignet sind oder entwickelt wurden. Die Quantentheorien enthalten das plancksche Wirkungsquantum h als grundlegende neue Naturkonstante; die diskrete quantenhafte Natur vieler physikalischer Größen wird als Folge der Endlichkeit seines Wertes erklärt. Diese Tatsache liegt dem von N. Bohr herausgearbeiteten Prinzip der Komplementarität im Allgemeinen und dem des Welle-Teilchen-Dualismus im Besonderen zugrunde und tritt explizit zutage in der adäquaten, mathematisch prägnanten Formulierung dieser Prinzipe durch W. Heisenbergs Unschärferelation. Im Grenzfall h → 0 (genauer: wenn das Wirkungsfunktional S des Systems sehr groß gegenüber h wird) gehen die Quantentheorien in die entsprechenden klassischen Theorien über. Umgekehrt lässt sich prinzipiell (aber nicht eindeutig) mithilfe einer Quantisierungsvorschrift aus einer klassischen Theorie eine Quantentheorie gewinnen. So entsteht durch Quantisierung klassischer Teilchentheorien (Mechanik) die nichtrelativistische Quantenmechanik, aus der Quantisierung klassischer Feldtheorien folgen die verschiedenen Quantenfeldtheorien.
 
Ein grundlegender Unterschied zwischen klassischen Theorien und Quantentheorien besteht darin, dass in Letzteren kanonisch konjugierte Größen nicht gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit gemessen werden können. Auch diese Tatsache, an die die Quantentheorie des Messprozesses anknüpft, steht in enger Beziehung mit der Unschärferelation. Charakteristisch für die Quantentheorie ist ferner, dass sie über das Eintreten bestimmter Messergebnisse im Allgemeinen nur Wahrscheinlichkeitsvoraussagen machen.
 
 
Die erste Quantentheorie war die 1900 von M. Planck im Zusammenhang mit dem nach ihm benannten Strahlungsgesetz für den schwarzen Strahler formulierte Quantenhypothese, nach der Materie elektromagnetische Strahlungsenergie nur in endlichen Portionen, eben Quanten, emittieren und absorbieren kann. Weitere wichtige Schritte waren die Lichtquantenhypothese von A. Einstein (1905, Photon), die Formulierung des bohrschen Atommodells unter Verallgemeinerung der Quantenhypothese (N. Bohr 1913) und die Übertragung des beim Licht entdeckten Dualismus von Welle und Teilchen auch auf materielle Teilchen (Materiewellen) durch L. V. de Broglie (1923). Die Grundlagen der Quantenmechanik wurden, aufbauend auf wichtigen Vorleistungen durch M. Planck, A. Einstein und N. Bohr und angeregt durch eine große Zahl experimenteller atomphysikalischer Befunde (insbesondere spektroskopischer), in der zweiten Hälfte der 1920er-Jahre im Wesentlichen von W. Heisenberg, E. Schrödinger, L. V. de Broglie, P. A. M. Dirac und M. Born geschaffen. N. Bohr hatte seit der Formulierung seines Atommodells maßgeblichen Anteil an ihrer Entwicklung; nach dem Ort seines Wirkens ist die Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik benannt.
 
 
W. Heisenberg: Q. u. Philosophie (1979, Nachdr. 1994);
 
Grundl. der Q., hg. v. P. Mittelstaedt u. a. (1980);
 F. Hund: Gesch. der Q. (31984).
 
Weitere Literatur: Quantenmechanik.

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Quạn|ten|the|o|rie, die <o. Pl.> (Physik): Theorie über die mikrophysikalischen Erscheinungen, die das Auftreten von Quanten in diesem Bereich berücksichtigt (u. aus der die Quantenmechanik entwickelt wurde).

Universal-Lexikon. 2012.

Synonyme:

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