Quantenmechanik – die besten Beiträge

Wieso sollte das Universum nicht deterministisch sein?

Also ich bin der Meinung, dass es eigentlich selbstverständlich sein sollte, dass das Universum deterministisch ist (also dass alles vorherbestimmt ist). Bisher waren die einzigen Gegenargumente die ich gefunden habe "es gibt in der Quantenmechanik Wahrscheinlichkeiten, da man ein Teilchen nicht genau bestimmen kann" und "ich kann ja entscheiden ob ich etwas mache oder nicht". Zum ersten: Wahrscheinlichkeiten existieren bei uns nur deswegen, weil wir nicht alle Gegebenheiten wissen. Vgl. Würfel: 1/6 Chance, dass eine bestimmte Augenzahl würfle. Aber diese 1/6 existieren nur bei einem Laplace Würfel, den es nicht in der Realität gibt. In Realität ist es nämlich kein Zufall, dass der Würfel eine gewisse Ziffer würfelt. Es ist abhängig von beispielsweise dem Wurfwinkel und der Kraft. Und würde man alle Gegebenheiten beim Würfeln wissen, dann kann man berechnen, was das Ergebnis sein wird. Und das gleiche gilt eben in der Quantenphysik. Teilchen sind deswegen "unmöglich" exakt zu bestimmen, weil jedes Teilchen von jedem anderen beeinflusst wird. Wüsste man aber Position und Geschwindigkeit etc. aller anderen Teilchen und alle Energie und sowas halt, dann könnte man dieses spezifische Teilchen exakt bestimmen. Aber das ist realistisch gesehen für den Menschen halt unmöglich, aber theoretisch ist es möglich. Und zum zweiten Gegenargument: Der freie Wille ist wahrscheinlich eine Illusion wegen oben genannten Gründen. Ich würde mich jetzt sehr freuen wenn mir jemand ein ernsthaftes Gegenargument geben kann, was wirklich nachvollziehbar und bewiesen ist. Ich will keine Meinungen hören, welche irgendwas mit Gott oder dem Multiversum oder sowas zutun hat, danke im voraus. (Tl;Dr: Gegenargument zur Theorie von einem deterministischen Universum)

Universum, Philosophie, Physik, QM, Quantenmechanik, Quantenphysik

Ist die Chemie ein Teilgebiet der Physik?

Mit dieser Frage möchte ich nicht die Chemie in Verruf bringen, sondern möchte lediglich erfragen, aus welchen Gründen die Allgemeinheit eher der Meinung ist, Chemie und Physik könne man, unscharf aber doch, in unterschiedliche Wissenschaftsbereiche trennen.

Ich bin eher der Ansicht, dass die Chemie ein Teilgebiet der Physik ist, oder vielleicht genauer gesagt, dass es sich bei der Chemie um angewandte Physik handelt. Nachfolgend will ich erklären, warum ich dieser Ansicht bin. Wenn ein Vorgang, der vorrangig für die Chemie von Interesse ist, bis auf die unterste, elementarste Ebene zerlegt wird, dann landet man früher oder später bei der Quantenmechanik und ihre Konsorten. Anders ausgedrückt, kann doch jeder chemische Vorgang physikalisch ausgedrückt werden, was natürlich in den meisten Fällen aufgrund der elementaren Betrachtungsebene ein äußerst komplexes Unterfangen ist. Die Chemie ist für mich so etwas wie eine Abstrahierung, die Vieles erleichtert.

Ein anderes Beispiel für die Computeraffinen: Nehmen wir zum Beispiel die Programmiersprache Java, die relativ ,sagen wir einmal aufgebläht ist, und auf einer sehr hohen Ebene aufsetzt (damit ist nicht der "Schwierigkeitsgrad" der Programmierung gemeint). Java ist sozusagen meine Chemie, es handelt sich um eine Programmiersprache, die uns vieles "abnimmt". Aber eigentlich ist es genauso gut möglich, bis tief die Wurzeln zu gehen, zB. mit Assembler oder gar mit Nullen und Einsen und damit alles zu realisieren, was dann in diesem Fall die Physik wäre.

Was sagt ihr dazu?

Leben, Chemie, Wissenschaft, Welt, Naturwissenschaft, Physik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie

Fragen zu Wellen (Physik)

Hallo liebe Community,

ich habe grundsätzlich Probleme mir eine Welle 3-dimensional vorzustellen. Was ich noch nachvollziehen kann, ist eine sich kreisförmig ausbreitende Welle, wenn man einen Stein ins Wasser wirft. Klar, das kann man ja auch mit dem Auge beobachten. Hier verstehe ich den Zusammenhang auch noch. Der Stein verdrängt mehrere Teilchen und die stoßen die nächsten an usw. Auf diesem Weg wird die Aufschlagsenergie des Steins im Medium quasi verteilt / absorbiert. Ich bin nicht vom Fach, aber ich würde sagen, in diesem Beispiel ist die Welle nichts eigenständiges, sondern die Summe aller Teilchenbewegungen. Korrigiert mich, wenn ich falsch liege :)

Aber wie kann ich mir elektromagnetische Strahlung vorstellen, die sich als Welle im Vakuum bewegt?!? Hier mangelt es an Teilchen, die für die Übertragung genutzt werden können. Es gibt ja immer dieses 2-dimensionale Bild einer Sinuskurve, die wie ein Faden auf und ab geht, während sie von Punkt A zu Punkt B fließt. Aber wie siehts im 3-dimensionalen Raum aus? Geht die Welle/ das Photon (aus Sicht des Photons, das von der Sonne zur Erde rast) tatsächlich nur nach oben und unten? Oder auch nach links und rechts? Kann ich mir ein Photon, das von der Sonne kommt, wirklich so vorstellen, dass es sich wie ein Faden durch den Raum schlängelt? Und wie weit ist die Ausdehnung einer Welle eines einzelnen Photons nach links und rechts / oben und unten?

Es wäre toll, wenn hier jemand mein Verständnis der Welt erweitern könnte :)

Vielen Dank im Voraus

Natur, Mathematik, Technik, Universum, Strahlung, Naturwissenschaft, Physik, Quantenmechanik, Universität

Genaue Erklärung des Metallglanzes - Einige Fragen

Hallo Leute!

Bei mir steht morgen mein AC II Kolloquium an und dafür muss ich auch das Phänomen des Metallglanzes können. Leider konnte mir bisher niemand eine für mich einleuchtende und eindeutige Erklärung dafür liefern, auch mein Tutor nicht... dennoch würde mich das doch mal interessieren.

Also, wenn man das googlet, kommt dort einiges an "Mist" zum Vorschein:

  • ebene Oberfläche -> Licht wird reflektiert (naja, mag sein, doch ist der silbrig weiße Glanz doch etwas anderes, als z.B. der Glanz von Halit, welches ja auch ne ebene Oberfläche aufweist) -> die Erklärung fällt für mich raus

  • Erklärung über das Elektronengas, bzw. um es nach der aktuellen MO-Theorie zu halten:

ein formal unendlich ausgedehnter Metallkristall weißt eine nahezu kontinuierliche Orbitalaufspaltung auf, Leitungsband und Valenzband überlappen sich, in der Mitte des Überlappungsbereiches (gibts nen Namen für, fällt mir grad jedoch nicht ein, vllt ja jemandem von euch), liegt die Grenze der besetzten Orbitale.

So laut gängiger Erklärung, kann hier jedes Photon beliebiger Energie (im gequantelten Bereich natürlich) absorbiert werden, beim Zurückfallen wird eben Licht derselben Energie emittiert. Bin ich soweit auch mit einverstanden, nur dürfte die Intensität bei der "Reflexion" doch stark abnehmen, da die Photonen von einer Richtung absorbiert, aber doch in alle Richtungen emittiert werden. Wieso also dieser helle Glanz?

Auch verstehe ich dann nicht, wieso Nanopartikel wie z.B. Goldcluster dann nicht auch diverse Wellenlängen adsorbieren (klar, man hat kein kontinuierliches Band mehr, aber ja doch etliche diskrete Energiezustände, sodass Photonen verschiedener Wellenlängen absorbiert werden können), sondern, so erklärte es jedenfalls mein Prof, hier z.B. die rote Farbe von Lösungen dadurch zustanden kommen, dass eine stehende Elektronenwelle auf der Clusteroberfläche steht, welche die Frequenz von grünem (-> komplementär zu rot) Licht hat, welches dann absorbiert wird. Er meinte da irgendetwas von Elektronen nach außen quetschen ;)

Kann mich jemand aufklären, was denn jetzt wirklich an dem Metallglanz dran ist und mir vielleicht noch mal kurz erklären kann, wieso diese stehende Welle bei Goldclustern entsteht?

Wäre super dankbar :)

(Ein Verweis zum Holleman Wiberg tuts ggf. auch... allerdings finde ich dort nicht die Erklärung zum Metallglanz, auch wenn sie bestimmt irgendwo steht...)

Chemie, Elektrodynamik, Metall, Physik, Quantenmechanik, Quantentheorie, glanz

Meistgelesene Beiträge zum Thema Quantenmechanik