Quanten­mechanik

Schon bei der englischen Originalausgabe dieses Buches irritierten mich die Katzen in einigen Abbildungen, auch auf dem Cover. Sollen das Schrödingers Katzen sein? Aber warum erklimmen sie dann eine Energieniveauleiter des harmonischen Oszillators? Beginnt man zu lesen, wird jedoch schnell klar: David Griffith hat mit diesem Werk eine inhaltlich meisterliche wie sprachlich ganz außergewöhnlich lebendige und pädagogisch brillante Einführung in die Quantenmechanik geschaffen.

Mit der nun vorliegenden deutschen Ausgabe ist es Carsten Heinisch und dem Fachlektor Ulrich Schollwöck wirklich schön gelungen, die erfrischende Sprache des Autors ohne Abstriche ins Deutsche zu übertragen. Stellvertretend hier zwei Kostproben: „Doch halt! Angenommen, ich habe die Wellenfunktion zur Zeit t = 0 normiert ...“, „Das ist ein ziemlich raffinierter aber wesentlicher Gedanke; wenn das neu für Sie ist, machen Sie einen Moment Pause und denken Sie darüber nach.“ Die nicht simultan scharfe Messbarkeit unterschiedlicher Drehimpulskomponenten wird, neben der zugrunde liegenden Mathematik, auch in Form eines Zwiegespräches mit einem imaginären Kontrahenten nahegebracht – sehr raffiniert!

Um der pädagogischen Zielsetzung willen scheut Griffiths nicht vor gelegentlichen Neukreationen an Begriffen und Bezeichnungen zurück, wie der „Schwanzwedelmethode“ (sogar ein Eintrag im umfassenden Index). Auch die Trennung in „Theorie“- und „Anwendungs“-Teil, wobei die Störungstheorie eben zu Letzterem zählt, erscheint gewöhnungsbedürftig, aber nur für den vorbelasteten Kenner. Dem Neuling kann diese Aufteilung durchaus entgegen kommen, zumal die meisten Einzelkapitel für Dozenten mit fertigem Vorlesungskonzept ausreichend eigenständig stehen. Abgerundet wird der Text von einem Nachwort, das kurz einige „Paradoxien“ der Quantenmechanik (EPR-Paradox, Bell-Ungleichungen, No-Cloning-Theorem, Quanten-Zeno-Effekt und natürlich Schrödingers Katze) auf nun bereit gestelltem Niveau bespricht und damit wunderbar das Verständnis über zentrale Wesenszüge der Quantenmechanik vertieft.

Insgesamt umfasst der besprochene Inhalt etwas mehr als den Stoff einer einsemestrigen Vorlesung für Bachelor-Studierende in Physik, ohne vertiefte Kenntnisse der theoretischen Mechanik oder Elektrodynamik vorauszusetzen. Der Text beginnt, sehr passend, mit wahrscheinlichkeitstheoretischen Begriffen. Das alles kommt der wachsenden Zahl neu aufgelegter Curricula für Bachelor-Studien­gänge in Physik entgegen.

Schließlich besticht die vorliegende deutschsprachige Ausgabe durch sehr ansprechende grafische Gestaltung, die schöner und übersichtlicher ausfällt als in der Originalausgabe! Ergänzend gibt es (nach Anmeldung) Lösungshinweise sowie alle Abbildungen des Buches im Internet.

Nur ein kleiner Kritikpunkt: Bereits im englischen Original vermeidet der Anhang über lineare Algebra (eine für eine Quantenmechanik-Einführung an sich wertvolle Ergänzung) die manchmal delikaten Besonderheiten in unendlichen Dimensionen. Funktionenräume kommen nur als Übungsaufgabe vor. Somit wird auch eine weitergehende Diskussion des Dualraumes und der linearen Funktionale umschifft, was womöglich mit der pädagogischen Zielsetzung des Textes zu rechtfertigen ist, obwohl z. B. Eigenzustände zum Ortsoperator behandelt werden.

Mit oder ohne Katzen ist der „Griffiths“ eine pädagogisch zweifellos äußerst wertvolle Bereicherung deutschsprachiger Quantenmechanik-Lehrbücher, die sich auch hervorragend zum Selbststudium eignet!

Priv.-Doz. Dr. Wolfgang Häusler, Institut für Physik, Universität Augsburg