Quantum Mechanics. A Modern Development
Ballentine
Quantum Mechanics. A Modern Development
Von L. E. Ballentine.
World Scientific, London 1998. XIV + 658 S., Hardcover,
ISBN 981-02-2707-8
Die komplett neu berarbeitete Neuauflage des Quantenmechanik-Buchs von Leslie Ballentine erhebt den Anspruch, stärker als normalerweise in Lehrbüchern üblich, Inhalte der neueren Forschung in die Darstellung des Stoffs zu integrieren. Auch wenn diese Ankündigung nicht ganz die Erwartungen befriedigt, die sie weckt, ist dennoch ein Buch entstanden, das man fast uneingeschränkt empfehlen kann. Ballentine ist einer der profiliertesten Vertreter der Ensemble- Interpretation der Quantenmechanik, für die er seit vielen Jahren eintritt. In ihr beziehen sich die statistischen Aussagen der Quantenmechanik auf ein ganzes Ensemble von identisch präparierten Quantenobjekten; Aussagen über Einzelobjekte werden (von trivialen Fällen abgesehen) nicht gemacht.
Nach Ballentine gibt es in der Ensemble-Interpretation kein Meßproblem. Die zentralen Kapitel, in denen diese Sichtweise erläutert wird, sind die Kapitel 8 und 9 über "State Preparation and Determination" und "Measure ment and the Interpretation of States". Dieser Interpretation entsprechend bezieht sich auch der klassische Grenzfall der Quantenmechanik auf ein statistisches Ensemble von klassischen Teilchen, was eindrücklich am Beispiel des Potentialtopfs dargestellt wird. An Themen, die über den gewöhnlichen Lehrbuchstoff hinausgehen, sind zu nennen: die ausführliche Behandlung von gemischten Zuständen, die Phasenraum- Darstellung der Quanten mechanik (Wigner- und Husimi-Verteilung), die Berry-Phase, Themen wie Kohärenz und Korrelationsfunktionen in der Theorie des quantisierten elektromagnetischen Felds sowie quantenoptische Anwendungen wie Photonenbunching und
-anti bunching.
Besonders gelungen ist das Kapitel über geladene Teilchen im magnetischen Feld, in dem eine ausführliche physikalische Interpretation der Landau-Niveaus gegeben wird.
Das Buch wird von einem Kapitel über die Bellsche Ungleichung beschlossen, in dem die begrifflichen Voraussetzungen (Lokalität, Determinismus) sehr sorgfältig untersucht werden und das einen neuen Beweis über das Kochen-Specker-Theorem enthält. Das Buch ist mit didaktischem Gespür geschrieben, an vielen Stellen bemerkt man die langjährige Erfahrung des Autors. Zu bemängeln sind die zahlreichen Satzfehler, vor allem in den Anfangskapiteln (die vor allem ärgerlich sind, wenn dabei der Sinn entstellt wird, wie auf S. 540, wo mehrfach Photonen und Phononen durcheinandergeworfen werden). Zum Einstieg in die Quantenmechanik gibt es geeignetere Darstellungen (die entsprechenden Abschnitte sind auch recht kurz gehalten), aber als weiterführende Lektüre ist das Buch sicher eine Bereicherung.
Dr. Rainer Müller, Lehrstuhl Didaktik der Physik, LMU München
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