Die physikalischen Prinzipien der Quantentheorie

Wer dem Entstehungszeitraum der Quantenmechanik möglichst nahe­kommen möchte, ohne Original­arbeiten lesen zu müssen, dem empfehlen sich die Vorlesungen, die Werner Heisenberg 1929 während einer Vortragsreise in den USA an der Universität Chicago hielt. Sie erschienen erstmals 1930 als Buch, das seitdem immer wieder neu aufgelegt wurde. Die aktuelle Ausgabe enthält eine Einführung des theo­retischen Physikers Harald Fritzsch, der unter anderem wichtige Beiträge zur Theo­rie der Quarks geleistet hat, und ein Geleitwort von Anton Zeilinger, der mit seinen Experimenten die eigentümlichen Eigenschaften der Quanten­welt auslotet.

Heisenberg wollte mit der Ver­öffentlichung seiner Vorlesungen dazu beitragen, den „Kopenhagener Geist der Quantentheorie“ zu verbreiten. Ein wesentlicher Gedanke dabei ist, dass sich den mikroskopischen Objekten wirkliche Eigenschaften (und nicht nur Möglichkeiten) nur durch Messungen zuschreiben lassen, im Gegensatz zu klassischen Objekten, denen die Eigenschaften auch unabhängig von Messungen zukommen.

Heisenberg nimmt diesen Grundgedanken zum Ausgangspunkt, um das physikalische Partikel- und Wellenbild einer Kritik im Lichte der Unbestimmtheitsrelationen zu unterziehen. Im Anschluss behandelt er die statistische Deutung der Quantentheorie und diskutiert wichtige Experimente. Der mathematische Apparat der Quantentheorie findet sich im Anhang, aber der Haupttext ist dennoch formelreich.

Eine gute ergänzende Lektüre ist der Band Werner Heisenberg (C. H. Beck, München 2008) des Wissenschaftsphilosophen Gregor Schiemann, der Heisenbergs philosophische Perspektiven der Physik beleuchtet.

Alexander Pawlak