Stell dir einmal vor, du könntest durch die Wand gehen oder mit dem Snowboard gleichzeitig links und rechts an einem Baum vorbeifahren. Klingt sehr nach Sciencefiction?! In unserer alltäglichen Welt der großen Objekte ist das natürlich unmöglich. In der Welt des Allerkleinsten passieren solche Absurditäten aber pausenlos.
Kleinste Objekte wie Atome oder deren Bestandteile nennt man Quanten, und die Physik, die sich mit ihnen beschäftigt, Quantenmechanik.
Die Effekte in der Welt der kleinsten Teilchen sind meist sehr absurd, und nicht einmal die allerschlauesten Physiker können sich diese bildlich vorstellen. Lassen wir dazu drei Physik-Nobelpreisträger zu Worte kommen. Albert Einstein lehnte die Quantentheorie Zeit seines Lebens ab, weil er die Vorstellung nicht mochte, dass man im atomaren Bereich keine exakten, sondern nur mehr wahrscheinliche Aussagen treffen kann. Er soll deshalb einmal gemeint haben „Gott würfelt nicht„ - und irrte sich damit gewaltig!
Auch Max Born hatte zunächst Probleme mit dem Akzeptieren der Quantenmechanik und schrieb einmal ironisch in einem Brief an Albert Einstein: „Die Quanten sind doch eine hoffnungslose Schweinerei.“ Und Richard Feynman soll gar einmal gesagt haben: „Ich gehe davon aus, dass niemand die Quantenmechanik versteht.„ Mit „nicht verstehen“ meinte er, dass wir uns die Effekte der Quantenmechanik nicht bildlich vorstellen können und sie sich somit unserer Intuition entziehen, obwohl wir sie exakt berechnen können.
Was ist der Grund dafür? Mechanische oder thermische Effekte kannst du spüren, optische sehen, akustische hören. Wir haben aber keine „Quanten-Sinne„ entwickelt. Die Dinger sind einfach viel zu klein, als dass sie für unser Leben direkt von Bedeutung wären. Und weil wir sie nicht sinnlich erfassen können, fehlt uns auch die konkrete Vorstellung davon. In diesem einleitenden Kapitel geht es um die Tatsache, dass Quanten sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften aufweisen. Das klingt zunächst nicht besonders spektakulär. Aber diese Tatsache führt uns letztlich zu allen Überraschungen, die die Quantenmechanik so zu bieten hat. Wir fangen nach einem kurzen Aufpolieren einiger Wellenphänomene mit unseren Überlegungen beim Licht an und übertragen dann diese Erkenntnisse auf alle anderen Quanten.