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QuantentheorieZoomA-Z

Die Quantentheorie (von lat. quantum = wie groß, wie viel) beschreibt in der Physik das Verhalten der Mikroteilchen (Elementarteilchen, Atome, Moleküle).

Ausgangspunkt der Quantentheorie waren Arbeiten von Max Plank und Albert Einstein, die zeigten, dass Energie nur in ganzzahligen Vielfachen einer Grundeinheit (Quant) übertragen werden kann.

Die mathematischen Grundlagen der Quantentheorie wurden in den Jahren 1925/26 von Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger entworfen und in den darauf folgenden Jahren u.a. von Paul Dirac und John von Neumann bis zu ihrer heutigen Form weiterentwickelt.

An Stelle der klassischen Observablen treten hier Operatoren auf, deren Eigenfunktionen den Zustand eines Systems hinreichend beschreiben; klassische Bewegungsfreiheitsgrade werden durch Quantenzahlen beschrieben, die gebundenen Zuständen entsprechen.

Neben der Quantelung der Energie (und anderer Observablen, wie Impuls oder Drehimpuls) ist die Heisenberg'sche Unschärferelation eine der wichtigsten Folgerungen aus dieser Theorie. Danach sind prinzipiell bestimmte physikalische Größen, wie Impuls und Ort, oder Energie und Zeit, nicht gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit messbar.

Mit Ausnahme der Gravitation können heute alle bekannten Wechselwirkungen mit Hilfe der Quantentheorie beschrieben werden. Sie ist damit eine der wichtigsten Grundlagen der modernen Physik.

Siehe auch: Schrödinger-Gleichung , Zustandsfunktion , Quantenmechanik , Quantenchemie