Quantenphysik im Schulunterricht - Universität Wien

diese Theorie gefunden hatte, denn der menschliche Aspekt kommt in vielen
Schilderungen viel zu kurz und kann meiner Meinung nach im Unterricht einiges an
Interesse wecken.
Die Unschärferelation wurde im Jahre 1925 von Heisenberg im Alter von 23 Jahren
aufgestellt. Er war zu dieser Zeit gerade auf der Insel Helgoland, wo er einen Anfall von
Heufieber auskurierte und beschrieb seine Gefühle bei der Entdeckung in folgender Weise.
…Im ersten Augenblick war ich zutiefst erschrocken. Ich hatte das Gefühl, durch die Oberfläche
der atomaren Erscheinungen hindurch auf einen tief darunter liegenden Grund von merkwürdiger
innerer Schönheit zu schauen, und es wurde mir fast schwindlig bei dem Gedanken, dass ich nun
dieser Fülle von mathematischen Strukturen nachgehen sollte, die die Natur dort unten vor mir
ausgebreitet hatte. Ich war so erregt, dass ich an Schlaf nicht denken konnte….
(Heisenberg 1979, S.28)
Wie soll man nun die Unschärferelation in eigenen Worten am besten begreiflich machen?
Dies ist nicht unbedingt ein ganz so leichtes Unterfangen, was man vor allem daran
erkennt, dass die Unschärferelation in vielen populären Darstellungen in ihrem Wesen
nicht ganz korrekt beschrieben wird, wie auch von Weizsäcker kritisiert und das Wesen der
Unbestimmtheitsrelation so darstellt:
Diese Relation gibt gerade an, was man dann als beobachtbar und als nicht beobachtbar ansehen
muss, wenn man die Quantenmechanik als richtig unterstellt. Die logische Folgerung läuft hier
genau hier in genau entgegengesetzter Richtung, als man es populär darzustellen pflegt. Die
Folgerung lautet nicht: „Ort und Impuls können nicht zugleich beobachtet werden, also existieren
sie nicht zugleich.“ Dies wäre keine logische gültige Folgerung, es wäre schlichter Unsinn. Die
Folgerung lautet vielmehr: „In der Quantenmechanik gibt es keine Zustände, in denen Ort und
Impuls zugleich existieren, also muss es unmöglich sein sie im Einklang mit den Gesetzen der
Quantenmechanik gleichzeitig zu messen.“
(von Weizsäcker 1999, S.307 f.)
Ein anderer Zugang zum Verständnis der Unbestimmtheitsrelation, der auch im Unterricht
wahrscheinlich leichter vorzubringen ist, ist die sehr gut gelungene Darstellung der
Tatsachen in der Form von Hey und Walters, die anhand eines Beispiels die praktische
Bedeutung der Unschärferelation illustrieren wollen:
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