Über kleine Teilchen und kleine Physiker:innen
Ich wünsche euch allen ein frohes neues Jahr und hoffe, ihr seid gut reingerutscht, wie man so schön sagt. Das kommende Jahr wird etwas ganz Besonderes: Die Vereinten Nationen haben 2025 zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ausgerufen! Wenn das kein Grund zum Feiern ist. Aber was macht 1925 zum Geburtstag der Quantenphysik?
Silvester naht und damit die unkontrollierte Detonation gefährlicher Sprengstoffe. Aber sie leuchten bunt und knallen laut, deshalb ist uns das für diese eine Nacht im Jahr egal. Wie aber kommen die Farben ins Feuerwerk? Tatsächlich versteckt sich auch in etwas so Alltäglichem, Riesigem wie einem Feuerwerk Quantenphysik.
Ich habe neulich das Buch „The Circle“ von Dave Eggers gelesen. Es geht um eine Facebook-Twitter-ige Internetfirma namens „The Circle“, die vollständige Transparenz und Vernetzung schaffen will – Privatsphäre bleibt dabei leider auf der Strecke. „Würdest du sagen, dass du dich anders verhältst, wenn du weißt, dass du beobachtest wirst?“ Das Zitat stammt von einem der Circle-Bosse, mit dem er seine allgegenwärtige Überwachung begründen will. Ich bin mir sicher, dass wir alle diese Frage bejahen würden. Unter Beobachtung benehmen wir uns anders, als wenn wir allein sind. Heißt das also, dass die reine Beobachtung unser Verhalten beeinflusst?
Quantencomputer bringen die Quantenphysik ins Rampenlicht. Weil sich Giganten wie Google, IBM, Microsoft und Amazon darum reißen sind sie in aller Munde. Neben Fachzeitschriften berichten auch Tageszeitungen und Klatschmagazine von Qubits und Co. Immer werden Quantencomputer „einfach und kompakt erklärt“. Ich könnte auch so einen Artikel schreiben, doch ganz speziell möchte auf die Missverständnisse und Verwirrung eingehen, die solche Artikel oft verursachen. Das ist nicht (zwangsläufig) die Schuld der Autor*innen, denn niemand kann Quantenphysik hinreichend mit 5000 Zeichen erklären. Andere hingegen verkaufen den Quantencomputer unverfroren als einen heiligen Gral oder Pandoras Büchse. Wie so oft liegt die Wahrheit irgendwo in der Mitte.
Manchmal muss man sich entscheiden. Manche Dinge hasst man zum Beispiel, oder man liebt sie. Wie Rosenkohl, Marzipan oder das Dschungelcamp. In anderen Fällen gibt es kein Entweder-oder und man muss sich für eine Seite entscheiden: Katzen oder Hunde, Edward oder Jacob, Welle oder Teilchen.
Ist Einstein der Vater der Quantenphysik? Obwohl die meisten ihn wohl eher mit der Relativitätstheorie in Verbindung bringen, so hat Einstein doch maßgeblich zur Entwicklung der Quantenphysik beigetragen. Tatsächlich erhielt er seinen Nobelpreis 1921 nicht etwa für die Relativitätstheorie, sondern für seine Erklärung des photoelektrischen Effekts – eines der Schlüsselexperimente der Quantenphysik. Und wie viele Entdeckungen in der Physik war auch diese: reiner Zufall.
Licht besteht ganz tief drin aus Energiepaketen – aus Quanten. Diese entstehen zum Beispiel bei der Wechselwirkung von Licht mit Atomen, den Bausteinen unserer Welt. Das klingt sehr abenteuerlich und wirft viele, zum Teil tief philosophische Fragen auf. Und während man sich so darüber den Kopf darüber zerbricht stellt sich die Frage: Wer hat sich das ganze eigentlich ausgedacht?
Ein Quäntchen Glück, ein Quantum Trost, ein Quantensprung der Technik. Quanten scheinen in unserem Leben gegenwärtig zu sein, sie sind in die Alltagssprache eingedrungen, in den Zeitungen wird aktuell häufig von Quantencomputern berichtet. Doch weiß außerhalb der Physik kaum jemand, was Quanten eigentlich sind.