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QUANTENSPRÜNGE

Der erste Satz des ersten Menschen auf dem Mond ist Legende. Neil Armstrong sagte damals: "Ein kleiner Schritt für mich, aber ein riesiger Sprung (‚giant leap') für die Menschheit." Für den ersten Satz des zweiten Menschen am Mond interessierte sich niemand mehr: "Ein kleiner Schritt für Neil, aber für jemand so Kleinen wie mich ein großer Schritt." Der Begriff "leap" kommt auch im englischen Wort "quantumleap" (deutsch: Quantensprung) vor. Wir erleben seither Quantensprünge in der Kunst, in der Sozialpolitik, in der Wissenschaft, in der Kriminalistik. Quantensprünge gibt es überall dort, wo verkündet wird, dass etwas Gewaltiges geschehen ist. Bei genauerer Betrachtung sieht die Sache anders aus.

Die Quantentheorie beschreibt das Verhalten von Energie und Materie im atomaren Maßstab. Strahlen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, sind unter anderem Röntgenstrahlen, UV-Strahlen und RADAR. Alle diese Strahlen haben eine Ausbreitungsgeschwindigkeit, eine Wellenlänge und somit eine Frequenz. Der Ursprung dieser Strahlen liegt in den Quantensprüngen innerhalb der Atome. Eine der gesicherten Kernaussagen der Quantentheorie lautet, dass Energie in der Natur nicht beliebig sondern sprunghaft in Form von Energiequanten übertragen wird. Ein Übergang von einem Energiezustand in einen anderen erfolgt quasi ruckartig. Solch einen Energieübergang nennt man auch einen Quantensprung. Kurzum: Energie wird in der Natur nie in beliebig großen Energiemengen übertragen sondern mindestens als ganzzahliges Vielfaches eines Energiequants E = h * f. Dabei ist f die Frequenz einer Strahlung und h eine allumfassende Naturkonstante: h = 6,6 *10-34. Diese Naturkonstante h ist als "Planck'sches Wirkungsquantum" bekannt.

Die mengenmäßige Begrenzung ("Quantisierung") der Energie ist für unsere Sinne nicht unmittelbar wahrnehmbar sondern tritt erst bei der experimentellen Beobachtung kleinster Teilchen wie Elektronen oder Atomkerne in Erscheinung. Das Wirkungsquantum h ist ein unvorstellbar kleiner Wert. 6,6 *10-34 bedeutet eine Sechs an der 34. Stelle hinter dem Komma. Der viel zitierte Quantensprung als Produkt aus dem Wirkungsquantum und der Frequenz einer Strahlung ist somit etwas sehr, sehr Kleines.

Naturwissenschafter schmunzeln, wenn in Sonntagsreden von Quantensprüngen die Rede ist, denn dies ist keine große Sache wie der erste Schritt eines Menschen auf dem Mond. Ein Quantensprung ist das Mickrigste, was die Natur zu bieten hat.

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© 2001 Rudolf Öller, Bregenz