Winzig, aber wichtig: das Plancksche Wirkungsquant
- Teil 4
Stellen wir uns für den Moment einmal das Wasserstoffatom
(fälschlicherweise, wie wir später noch sehen werden) als
kleines Planetensystem vor, in dem das Elektron um das
viel schwerere Proton kreist.
Die möglichen Bewegungen dieses Systems sind dadurch bestimmt,
dass die zugehörige Wirkung ein ganzzahliges Vielfaches
des Planckschen Wirkungsquants ist. Der Zustand niedrigster
Energie, der so genannte Grundzustand, ist dabei durch
eine Wirkung charakterisiert, die gerade gleich dem Wirkungsquant
ist.
Mit dem Planckschen Wirkungsquant haben wir die dritte
Naturkonstante gefunden, die in der Feinstrukturkonstanten
vorkommt. Das Wirkungsquant spielt die Rolle eines Markenzeichens
der Quantentheorie. Immer dann, wenn es auftaucht,
kann es sich nicht mehr um klassische Physik handeln,
sondern nur noch um Quantentheorie.
Gleichzeitig legt das Plancksche Wirkungsquant den Bereich
fest, in dem eine klassische Beschreibung nicht mehr möglich
ist und durch eine quantentheoretische Beschreibung ersetzt
werden muss. Dies ist, wie wir gerade gesehen haben, vorwiegend
im atomaren Bereich der Fall. Das bedeutet jedoch keineswegs,
dass diese Art von Physik im Alltagsleben unwichtig
wäre. In unserer von der Mikroelektronik geprägten Zeit
muss man sich nur vergegenwärtigen, dass die Entwicklung
des Transistors und damit von Computerchips ohne Quantentheorie
undenkbar gewesen wäre.
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