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Maria Schiffler, Thomas Keckeis, Hannes Raddatz
<ul><li>Biografie </li></ul><ul><li>Unschärferelation </li></ul><ul><ul><li>Physikalisch </li></ul></ul><ul><ul><li>Philos...
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<ul><li>Kant zeigt mit seinem „a priori“ auch die Kausalität in der Wissenschaft  </li></ul><ul><li>Das Kausalgesetz wird ...
<ul><li>http://www.novo-magazin.de/76/novo7644.htm </li></ul><ul><li>http://www.zum.de/ki/Willensfreiheit.htm </li></ul><u...
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Heisenbergsche Unschärferelation

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Heisenbergsche Unschärferelation

  1. 1. Maria Schiffler, Thomas Keckeis, Hannes Raddatz
  2. 2. <ul><li>Biografie </li></ul><ul><li>Unschärferelation </li></ul><ul><ul><li>Physikalisch </li></ul></ul><ul><ul><li>Philosophisch </li></ul></ul><ul><li>Bezug zu Kant </li></ul><ul><li>Quellen </li></ul>
  3. 3. <ul><li>5. Dezember 1901 in Würzburg in </li></ul><ul><li>eine Professorenfamilie geboren </li></ul><ul><li>Studium der Physik in München </li></ul><ul><li>1924 Assistent von Max Born </li></ul><ul><li>(Mathematiker, Physiker) in Göttingen </li></ul><ul><li>arbeitete mit Niels Bohr in Kopenhagen </li></ul><ul><li>In den folgenden Jahren begründete er mit Max Born und Pascual Jordan die theoretische Quantenmechanik. </li></ul>
  4. 4. <ul><li>1927 - Mit 26 Jahren als Professor an die Universität Leipzig berufen </li></ul><ul><li>1932 erhielt er den Nobelpreis für Physik </li></ul><ul><li>Von 1942 bis 1945 leitete Heisenberg das Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik </li></ul><ul><li>lehrte als Professor an der Berliner Universität, wo er führend am Uranprojekt des Heereswaffenamtes beteiligt war </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Bei Besuch in Berlin 1925 führt er Diskussionen mit Albert Einstein über die neue Quantentheorie </li></ul><ul><li> Einstein hielt eine solche „Säuberung“ einer physikalischen Theorie aber für absurd </li></ul><ul><li> Einstein : „Jedenfalls bin ich überzeugt, daß der Alte (Gott) nicht würfelt.“ </li></ul><ul><li>intensive Diskussionen mit Niels Bohr über die Interpretation der neuen Theorie </li></ul><ul><li>Heisenberg führten diese Diskussionen zur Unschärferelation </li></ul>
  6. 6. <ul><li>Auch Unbestimmtheitsrelation genannt </li></ul><ul><li>Jeweils zwei Messgrößen eines Teilchens (Ort und Impuls) nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt sind </li></ul><ul><li>wurde 1927 von Heisenberg im Rahmen der Quantenmechanik formuliert </li></ul><ul><li>Unter dem Begriff der Unschärfe ist mathematisch gesehen die sogenannte Standardabweichung gemeint </li></ul>
  7. 7. <ul><li>Gleichung nach Ensembl e-Interpretation aufgestellt </li></ul><ul><li>Gleichung: </li></ul><ul><li>∆ x ∙ ∆p ≥ 1 / 4 π h </li></ul><ul><li>Δx = Unschärfe des Ortes x </li></ul><ul><li>Δp = Unschärfe des Impulses p (Geschwindigkeit) </li></ul><ul><li>h = plancksche Wirkungsquantum (Naturkonstante ) </li></ul>
  8. 8. <ul><li>Teilchen wird unter ein Mikroskop gelegt </li></ul><ul><li>Ort des Teilchens soll exakt bestimmt werden </li></ul><ul><li>Dazu verwendet man Licht immer kleinerer </li></ul><ul><li>Wellenlänge, um die Auflösung zu erhöhen </li></ul><ul><li>Zumindest ein Photon muss durch das Mikroskop </li></ul><ul><li>auf das Teilchen fallen, um es &quot;sehen&quot; zu können </li></ul><ul><li>Nach der de Broglie Gleichung besitzt dieses Photon </li></ul><ul><li>einen Impuls p, der umso größer ist, je kleiner seine </li></ul><ul><li>Wellenlänge ist: </li></ul><ul><li>Wellenlänge λ = h/p </li></ul><ul><li>Also erfährt das Teilchen durch die &quot;Messung&quot; seines Ortes selbst einen Impuls (es wird &quot;angestoßen&quot;) </li></ul><ul><li>Damit kann sein Ort (oder Impuls) nicht präzise bestimmt werden </li></ul><ul><li>Eine Auswertung dieses Experiments führt zur Unschärferelation </li></ul>
  9. 9. <ul><li>Zusammengefasst: </li></ul><ul><li>genaue Ortsbestimmung nur möglich wenn auf gleichzeitige Bestimmung des Impulses verzichtet wird </li></ul><ul><li>Ursache : jede Messung beinhaltet eine Wechselwirkung zwischen Meßgerät und Meßobjekt </li></ul><ul><li>Wenn das Meßobjekte so klein wird, daß es einzelne Energiequanten, die mit ihm zwecks Messung in Wechselwirkung treten, stark beeinflussen, dann ist keine gleichzeitige exakte Messung komplementärer Zustandsgrößen mehr möglich </li></ul><ul><li>Die Allgemeingültigkeit der Kausalität ist prinzipiell unbeweisbar </li></ul><ul><li>Die positivistische Deutung dieses Ergebnisses ist die 'Kopenhagener Deutung </li></ul><ul><li>Als anschaulichstes Beispiel : atomare Zerfall. </li></ul><ul><ul><li>Die Halbwertszeit für Radium beträgt 1622 Jahre. Mit dem Zerfallsgesetz (N = N 0 •e -kt mit k = ln2/1622) kann berechnet werden, wann x% der anfänglich vorhandenen Atome (N0) zerfallen sind. Das Zerfallsgesetz beinhaltet eine konstante Zerfallswahrscheinlichkeit pro Atom. Der Zerfall geschieht deshalb offenbar spontan, ohne erkennbare Ursache. </li></ul></ul>
  10. 10. <ul><li>Vorbemerkung: </li></ul><ul><li>Komplementarität - die Eigenschaft, dass bei vollständiger Bekanntheit der ersten Größe über das Ergebnis einer Messung der zweiten Größe überhaupt nichts ausgesagt werden kann </li></ul><ul><li>das mögliche Wissen über die komplementäre Größe ist somit beschränkt </li></ul><ul><li>Diese Beschränkung wird durch die Heisenbergsche Unschärferelation beschrieben </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Schema </li></ul>
  12. 12. <ul><li>Die Wahrscheinlichkeitsaussagen, die über den Aufenthaltsort eines Teilchens getroffen werden, stehen im Widerspruch zu den fest definierten Zuständen in der Kausalität des Determinismus </li></ul><ul><li>Nach Heisenberg kann das Wort „Zustand“ in der Quantenphysik durch „Möglichkeit“ ersetzt werden </li></ul><ul><ul><li>Es gibt also viele mögliche Zustände eines Teilchens </li></ul></ul><ul><ul><li>Alle summiert ergeben 100% des Teilchenzustandes </li></ul></ul>
  13. 13. <ul><li>Heisenberg gegen Determinismus, da Kausalität abhanden kommt </li></ul><ul><li>Wobei Heisenberg sagt, dass die Kausalität trotzdem existiert, sie wurde bis jetzt nur falsch definiert </li></ul><ul><li>Sie muss also „indeterministischer“ definiert werden </li></ul><ul><li>„ Eine indeterministisch verfasste Kausalität ist eine Kausalität im Sinne begünstigender und nicht vollständig determinierender Kausalfaktoren.“ </li></ul>
  14. 14. <ul><li>Deutung: </li></ul><ul><li>Heisenberg beweist mit der Unschärferelation, dass der Determinismus nicht die unbedingte Folge der wissenschaftlichen Erkenntnisse sein muss </li></ul><ul><li>Er schlägt mit seiner Theorie dem Determinismus sozusagen die Füße weg – Zitat: </li></ul><ul><ul><li>„ Die neu entdeckten Erscheinungen entziehen sich dem mechanistischen Weltbild.“ </li></ul></ul>
  15. 15. <ul><li>Kant zeigt mit seinem „a priori“ auch die Kausalität in der Wissenschaft  </li></ul><ul><li>Das Kausalgesetz wird in der Quantentheorie nicht oder jedenfalls nicht in der gleichen Weise wie in der klassischen Physik angewandt </li></ul><ul><li>Er war überzeugt, dass seine Vorstellungen die Grundlage für jede Metaphysik der Zukunft, die sich wissenschaftlich nennt, bilden müssten </li></ul><ul><li>&quot;Wenn wir erfahren, daß etwas geschieht, so setzen wir dabei jederzeit voraus, daß irgend etwas vorausgehe, worauf es nach einer Regel folgt.&quot; </li></ul><ul><li>Heisenberg zeigt jedoch durch die vers. Möglichkeiten des Vorausgehenden und Geschehenden, dass diese Regel nicht existiert </li></ul>
  16. 16. <ul><li>http://www.novo-magazin.de/76/novo7644.htm </li></ul><ul><li>http://www.zum.de/ki/Willensfreiheit.htm </li></ul><ul><li>http://de.wikipedia.org/wiki/Werner_Heisenberg </li></ul><ul><li>http://www.blutner.de/philos/Texte/heis4.html </li></ul>

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