Winzig, aber wichtig: das Plancksche Wirkungsquant
- Teil 2
Das Plancksche Wirkungsquant spielt eine zentrale Rolle in
der Quantentheorie und verdient daher noch etwas unser
Interesse. Wie kommt es eigentlich zu seinem Namen, was ist
also eine Wirkung? Es handelt sich hier um ein Konzept der
klassischen Mechanik, das aus dem 19. Jahrhundert stammt,
einer Zeit, in der man noch nichts von der Quantentheorie
ahnte. William Rowan Hamilton stellte das Prinzip der extremalen
Wirkung an den Ausgangspunkt der Mechanik. Solche
Prinzipien sind uns in abgewandelter Form durchaus aus dem
täglichen Leben bekannt.
Sucht man sich eine Fahrstrecke aus, um von einem Ort zu
einem anderen zu kommen, so wird man häufig etwas anwenden,
das man als Prinzip der extremalen Zeitdauer bezeichnen
könnte. Die gewählte Strecke zeichnet sich dann dadurch aus,
dass die Fahrzeit so kurz wie möglich ist – oder möglichst
lang, wenn man sein Ziel gar nicht wirklich erreichen will.
Natürlich sind andere Prinzipien möglich, wie zum Beispiel
das Prinzip des geringsten Benzinverbrauchs.
Das Prinzip der extremalen Zeitdauer eignet sich jedoch
nicht, um zum Beispiel die Flugbahn eines Balls zu bestimmen.
Hamilton erkannte, dass hierfür eben das Prinzip der extremalen
Wirkung taugt, das nicht nur die Bewegung eines Balls,
sondern jede Bewegung von Körpern bestimmt und damit
als Ausgangspunkt der ganzen Mechanik dienen kann. Die
Wirkung ist eine relativ abstrakte Größe, die sich durch Aufsummieren
des Impulses, also des Produkts aus Masse und
Geschwindigkeit eines Körpers, entlang der Bahn ergibt.
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