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Quantenmechanik – die beliebtesten Phrasen und was dahinter steckt
Die Quantenmechanik muss ja für alles mögliche herhalten – Florian und Jürgen haben gerade wieder schöne Beispiele dafür gebracht. Aber die Quantenmechanik sagt wirklich ziemlich viel Seltsames über...
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Quantenmechanik, Nichtlokalität und Unschärfe
Die Quantenmechanik ist voll von unanschaulichen Konzepten, allen voran die berühmte Unschärferelation und natürlich die “geheimnisvolle” Verschränkung. Dass diese beiden Konzepte zusammenhängen, wurde...
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Die Quantenverschränkung im Auge des Vogels
Wenn man an Anwendungen der Quantenmechanik denkt, dann meist sicher an Computer und ähnliche technische Geräte. Aber auch in der Biologie können Quanteneffekte eine Rolle spielen – ein geradezu...
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Büchersommer: R. Feynman “The Character of Physical Law”, Entropie und...
Nicht alle Naturgesetze sind “fundamental”. Im fünften Kapitel von “The Character of Physical Law” beschäftigt sich Feynman mit der Frage, woher eigentlich die Zeit ihre Richtung bekommt. Die...
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QFT für alle: Vom Doppelspalt zum Pfadintegral
Elektronen am Doppelspalt sind seltsam: Statt brav durch einen der beiden Spalte zu fliegen, fliegen sie irgendwie durch beide gleichzeitig und wechselwirken quasi mit sich selbst, das haben wir...
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QFT für alle: Von der Quantenmechanik zur klassischen Physik
Dass die klassische Physik in der Quantenmechanik (als Spezialfall) drinsteckt, hört man ja oft. Wie aber funktioniert das? Wie kommt man von lauter Wahrscheinlichkeiten wie in der Quantenmechanik zur...
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QFT für alle: Was sind virtuelle Teilchen?
Der Begriff “virtuelle Teilchen” fällt ja ziemlich oft, wenn man über Quanteneffekte redet. Irgendwie sind solche Teilchen nicht so richtig da, haben aber doch einen Effekt – das jedenfalls ist der...
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Ich bin jetzt Quantenheilungs-Skeptiker!
Ein freundlicher Leser hat mich auf einen Artikel im österreichischen “lebensweise-Magazin” (das schreibt man eigentlich in verschiedenen Farben, damit das Wortspiel lebens-weise auch jedem klar wird)...
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QFT für alle: The force is strong with this one…
Es war einmal, vor langer Zeit, in einem ganz ganz nah gelegenen Blog… Die Leser, die ihr Wissen aus einem geheimen Blog beziehen, haben einen ersten Sieg gegen den bösen Formalismus der...
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Der kleinste Kühlschrank der Welt
O.k., ich geb’s zu – da Kühlschränke eh immer zu klein sind, wenn man mal wieder versucht, den Einkauf oder die Essensreste unterzubringen, ist es praktisch gesehen eigentlich ziemlich unsinnig, sich...
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Die spinnen, die Teilchen
Wenn es um Quantenmechanik geht, fällt früher oder später der Begriff “Spin”. Was genau dieser “Spin” eigentlich ist, bleibt dabei leider oft unklar – denn es gibt in unserer klassischen, alltäglichen...
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QFT für alle: Mehr Spinnereien, sogar zum Ausprobieren
Der Spin ist eine ziemlich seltsame Eigenschaft von Elementarteilchen – ein bisschen so, als würden sie sich wie kleine Kreisel drehen, ein bisschen aber auch nicht. Der Spin ist auch dafür...
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Die Quanten-“Stimmgabel”
Die Quantenmechanik verbindet man ja meist mit sehr sehr kleinen Objekten wie Atomen oder Molekülen. Im Prinzip gilt sie aber natürlich immer. Forschern ist es jetzt gelungen, dies an einer Art...
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Wie groß ist Schrödingers Katze?
Quantenmechanische Objekte benehmen sich ja bekanntlich seltsam: Schickt man ein Elektron, das ja ein einzelnen Teilchen ist, durch einen Doppelspalt, dann sieht man hinter dem Spalt ein Seltsames...
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Quantenmechanik und Realität
Dass die Quantenmechanik merkwürdig ist, liest man ja immer wieder. Da gibt es all diese seltsamen Verschränkungen und lauter so Zeugs. Aber was bedeutet das wirklich? Was sagt uns die Quantenmechanik...
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Nobelpreis: Wie zählt man Photonen, ohne sie zu zerstören?
Hand aufs Herz – hat irgendwer verstanden, wofür genau nun Haroche und Wineland ihren Nobelpreis bekommen haben? Irgendwas haben sie mit Quanteneffekten gemacht und die irgendwie gemessen, aber viel...
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Quantenmechanik verstehen? Ein Versuch.
Die Quantenmechanik ist schwer zu verstehen, darin sind sich wohl alle einig. (Naja, fast alle – ich kenne jemanden, der das anders sieht und die QM einfacher als die klassische Physik findet…) Und...
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Quantenmechanik verstehen II: Noch mehr Zustände
Im zweiten Teil der Quantenmechanik-Reihe schauen wir uns die Zustände eines Teilchens noch etwas genauer an. Was ist ein Zustand? Bisher habe ich immer nur von Teilchen gesprochen, die irgendwo sind...
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Quantenmechanik verstehen III – Verschränkung
Heute ist es endlich so weit: Wir gucken uns an, wie die berühmte quantenmechanische Verschränkung funktioniert. Ein anderes Beispiel: Polarisation Viele Experimente zur Quantenmechanik macht man mit...
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Zeitkristalle
Was klingt wie eine magische Zutat aus dem Geheimschrank von Professor Dumbledore ist eine der neusten Ideen aus der theoretischen Physik: Zeitkristalle. Es handelt sich nicht um kristallisierte Zeit,...
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Quantenmechanik und Bewusstsein – ist alles doch ganz anders?
ACHTUNG: Ja, dies ist ein Aprilscherz aus einer Zeit, als Aprilscherze noch lustig waren und es nicht schon täglich fake news und alternative Fakten zu lesen gab. Dass es einen Zusammenhang zwischen...
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Ein Teilchen fliegt von A nach B… Teil 2: Quantenmechanik
In dieser kleinen Serie schaue ich mir das so ziemlich simpelste physikalische Phänomen an, das es gibt: Ein Teilchen (z.B. ein Elektron) fliegt von A nach B. Oder, genauer gesagt, es wird zu einer...
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Ein Teilchen fliegt von A nach B… Teil 3: Das Pfadintegral
In dieser kleinen Serie schaue ich mir das so ziemlich simpelste physikalische Phänomen an, das es gibt: Ein Teilchen (z.B. ein Elektron) fliegt von A nach B.Im letzten Teil haben wir uns angeschaut,...
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Ein Teilchen fliegt von A nach B… Teil 4 Quantenfelder und Unendlichkeiten
In dieser kleinen Artikelserie passiert wirklich nichts Aufregendes – ein Teilchen fliegt von A nach B. Aber je tiefer man in die Physik einsteigt, desto komplexer wird dieser unglaublich einfache...
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Schwingende Moleküle und die Nullpunktsenergie
Das Wort “Nullpunktsenergie” geistert ja öfters mal herum – es ist eine Energie, die da ist, wenn eigentlich nichts da ist (nämlich im Vakuum), und manche Leute wollen sie sogar anzapfen und damit alle...
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Die van-der-Waals-Kraft: Anziehung durch Quanteneffekte
Edelgase bestehen aus Atomen, die sich normalerweise nicht chemisch binden, weil sie eine günstige Anordnung ihrer Elektronen haben (eine “volle Elektronenschale”), die chemische Bindungen energetisch...
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Bilder machen ohne wirklich hinzugucken
Die Quantenmechanik ist ja immer für scheinbar verrückte und der Intuition widersprechende Tricks gut. Einer der neuesten (naja, so neu auch nicht, das paper ist vom letzten August, Dank übrigens an...
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Was ist ein Graviton?
Es ist eine Frage, die immer wieder gestellt wird: Wenn laut Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) die Schwerkraft nichts anderes ist als ein Phänomen der gekrümmten Raumzeit, wie kann es dann...
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Quantengravitation
Die moderne Physik hat zwei unglaublich gut mit der Realität übereinstimmende Theorien hervorgebracht – die Quantenmechanik einerseits, die das Verhalten von Elementarteilchen mit extremer Genauigkeit...
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Schrödinger-Bild, Heisenberg-Bild und die Anschauung in der Physik
Die Physik wird ja von Formeln dominiert – einfache anschauliche Bildchen oder Überlegungen ohne jede Formel allein reichen nicht aus, um die Welt wirklich korrekt zu verstehen oder Dinge...
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Quantenmechanik und Nichtlokalität im Test
Dass die Quantenmechanik seltsame Vorhersagen macht, die unserer (klassischen) Intuition widersprechen, ist ja nichts neues. Ein aktuelles Experiment demonstriert sehr eindrucksvoll, wie seltsam die...
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Nicht-lokal oder nicht-realistisch: Ihr müsst euch entscheiden
Die Seltsamkeiten der Quantenmechanik (QM) sind hier im Blog ja immer wieder mal ein Thema. Ein aktuelles Experiment hat jetzt auch noch so ziemlich die letzten Schlupflöcher geschlossen, die die Natur...
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Quantum Moves – jetzt könnt ihr auch Quantenmechanik
Trotz aller Bemühungen, Dinge wie die Quantenmechanik anschaulich zu erklären, ist das Ganze schon ziemlich abstrakt. Oder besser gesagt: abstrakt gewesen. Denn zumindest einen Teil der QM könnt ihr...
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Quantum moves – die Physik der Spielzüge
Neulich habe ich ja kurz das Spiel “Quantum Moves” vorgestellt. Vielleicht habt ihr es ja auch schon ausprobiert und den einen oder anderen High-Score geknackt. In diesem Artikel schaue ich ein wenig...
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Linktipp: Das Kochen-Specker-Theorem
Die Merkwürdigkeiten der Quantenmechanik waren hier auf dem Blog ja schon sehr oft ein Thema (klickt auf die Artikelserien oder die Tag-Wolke rechts…). Über ein ziemlich kompliziertes, aber auch...
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Die unglaubliche Komplexität des Quantenuniversums
Wenn es um die Seltsamkeiten der Quantenphysik geht, dann ist meistens von Dingen wie “Verschränkung”, “Nichtlokalität” und so weiter die Rede. (Klickt rechts in der Tag-Wolke oder bei den...
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Werkstoffe aus dem Computer: Die “Dichtefunktionaltheorie”
Wer neue Werkstoffe entwickeln will (beispielsweise hochfeste Stähle oder Legierungen für Turbinen, die besonders temperaturbeständig sind), ist natürlich auf Experimente angewiesen. Bei uns am...
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Der Quanten-Zeno-Effekt
“A watched pot never boils”, sagt man im Englischen, um zu verdeutlichen, dass Dinge besonders lange zu dauern scheinen, wenn man darauf wartet. Dieses schöne Sprichwort (das keine gute deutsche...
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Das größte Experiment des Universums
Zugegeben: Der Titel klingt reißerisch. Aber ein Experiment, dessen Bestandteile sich über einige Milliarden Lichtjahre erstrecken, verdient diesen Titel vermutlich schon. Zugegeben, niemand hat mit...
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Spiegelmoleküle und das Hundsche Paradoxon
Viele Moleküle gibt es ja in zwei Varianten, die zu einander spiegelsymmetrisch sind. Von eurer Joghurt-Packung kennt ihr vielleicht die “rechtsdrehende Milchsäure”. Die heißt nicht so, weil sie sich...
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Born again – die Grundlagen der Quantenmechanik
Tja, da lese ich dank Twitter einen Artikel bei Quantamagazine über die Grundlagen der Quantenmechanik und verspreche leichtfertig, mir das anzugucken. Bin mir nicht sicher, ob das so eine gute Idee...
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Entstehen im Vakuum ständig Teilchen?
Es ist schon wieder passiert, diesmal bei nature: Um die Eigenschaften des Vakuums zu beschreiben, wurde das alte Bild von Teilchen bemüht, die im Vakuum ständig entstehen und vergehen: Empty space...
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Ein Quantum Verwirrung
Physik ist ja manchmal verwirrend und schwierig. Dass liegt nicht nur daran, dass physikalische Phänomene und Gesetze oft kompliziert sind und sich eigentlich am besten mit mathematischen Formeln...
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Verwirrung im Doppelspalt
Das berühmte Doppelspalt-Experiment darf ja eigentlich in keiner Erklärung der Quantenmechanik fehlen. Leider wird bei der Darstellung häufig eine kleine, aber entscheidende Schlamperei begangen, die...
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Warum wir nicht durch den Fußboden fallen
Dass an einem Ort immer nur ein Gegenstand sein kann, ist für uns ziemlich selbstverständlich. Wenn wir etwas greifen, funktioniert das, weil unsere Hand nicht in den Gegenstand eindringt, wenn wir auf...
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Quanten im Alltag: Metalle
Es heißt ja oft, dass in unserem Alltag die klassische Physik gilt und dass Quanteneffekte normalerweise keine Rolle spielen. Für einige der besonders kniffligen Quantenphänomene wie beispielsweise die...
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Quanten im Alltag: Computer
Es heißt ja oft, dass in unserem Alltag die klassische Physik gilt und dass Quanteneffekte normalerweise keine Rolle spielen. Für einige der besonders kniffligen Quantenphänomene wie beispielsweise die...
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Überlagerungen in der Quantenmechanik
Es heißt ja oft, dass das Besondere an der Quantenmechanik die Tatsache ist, dass ein Objekt in “mehreren Zuständen gleichzeitig” sein kann. Schrödingers Katze ist “gleichzeitig lebendig und tot”,...
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Dekohärenz
Warum sind Dinge eigentlich nie an zwei Orten gleichzeitig? Klingt wie eine dumme Frage? In unserer Alltagserfahrung ist es das natürlich auch – mein Stift liegt vor oder hinter meinem Bildschirm, aber...
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Quantenverschränkung für Anfänger: Der Physik-Nobelpreis 2022
Diese Woche gab es ja den Nobelpreis für Zeilinger, Clauser und Aspect für Forschungen zur Quantenverschränkung. Und natürlich überschlagen sich wieder alle darin, zu erklären, wie unverständlich diese...
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