Heinz R. Pagels Cosmic Code - Globale-Evolution TV

Der wichtigste Gedanke in der neuen Matrizenmechanik besagt, dass physikalische
Variablen, wie der Ort q und der Impuls p eines Teilchens, nicht mehr einfache Zahlen,
sondern Matrizen sind. Matrizen folgen nicht zwangsläufig dem Kommutativgesetz der
Multiplikation: p ∙ q muss nicht unbedingt gleich q ∙ p sein. Die Arbeit von Born und
Jordan enthielt eine Beziehung für die Matrizen, die den Ort q und den Impuls p eines
Teilchens darstellen, die besagte, dass die Differenz zwischen p ∙ q und q ∙ p der
Planckschen Konstante h proportional war. Wenn wir in einer stetigen Welt lebten, in der
h Null wäre, gehorchten die Matrizen p und q dem Kommutativgesetz wie einfache
Zahlen, genauso wie in der alten klassischen Physik. Aber weil h von Null verschieden
war, wenngleich dieser Unterschied in der wirklichen Welt kaum ins Gewicht fiel, konnte
man sich den Ort q und den Impuls p eines Teilchens nicht länger als einfache Zahlen
vorstellen; sie mussten als Matrizen dargestellt werden und gehorchten den nicht-kommutativen
Gesetzen der neuen Matrizenmechanik, nicht den Kommutativgesetzen der
klassischen Mechanik. Was hatte das zu bedeuten? Die Physiker stellen sich, wie die
meisten, vor. dass der Ort eines Teilchens einen definierten Wert aufweist, der durch eine
einfache Zahl gegeben ist. Aber in der neuen Matrizenmechanik wurde der Ort eines
Teilchens durch eine Matrix und nicht durch eine einfache Zahl beschrieben. Was war
aber der »wirkliche« Ort eines Quantenteilchens? Hier entstand zum ersten Mal das erstaunliche
Problem einer physikalischen Interpretation der Mathematik dieser neuen
Mechanik, mit dem sich die Quantenphysiker in den folgenden Jahren herumschlagen
mussten.
Als Heisenberg in Kopenhagen von den jüngsten Arbeiten von Born und Jordan hörte,
wusste er noch nicht, was eine Matrize war; er lernte es jedoch sehr schnell. Später im
selben Jahr, 1925, besuchte Heisenberg das Cavendish-Laboratorium in Cambridge und
veranstaltete ein Seminar über seine letzten Arbeiten unter der Leitung von Peter Kapitza,
einem Experimentalphysiker, Gast aus der Sowjetunion. Unter den Zuhörern befand sich
der dreiundzwanzigjährige Paul Dirac, ein brillanter mathematischer Physiker. Dirac
verstand auf Anhieb, worum es in Heisenbergs Arbeiten ging. Bald nachdem Heisenberg
aus Cambridge abgereist war, formulierte Dirac in einem klaren Aufsatz die neue Matrizenmechanik
und wies nach, dass sie als abgeschlossene dynamische Theorie an die
Stelle der klassischen Mechanik trat.
Inzwischen waren Born und Jordan in Göttingen, die mit Heisenberg in Kopenhagen in
Briefwechsel standen, auf einem etwas anderen Weg zu denselben Schlussfolgerungen
gelangt. Die beiden Arbeiten, die eine von Dirac und die andere gemeinsam von Born,
Jordan und Heisenberg verfasst, beide von Heisenbergs Gedankenblitz auf Helgoland
ausgelöst, stellen den Beginn der Matrizen-Quantenmechanik dar.
Die neue Matrizenmechanik war die mathematische Modifikation der Newtonschen
klassischen Mechanik, nach der die Physiker immer gesucht hatten; sie lieferte eine mathematische
Beschreibung bewegter Teilchen, ebenso wie die frühere klassische Theorie.
Sie ging aber noch darüber hinaus. Die theoretischen Physiker hatten eine neue mathematische
Theorie geschaffen und wandten sich jetzt mit großer Aufregung der Frage zu,
ob sie tatsächlich die Natur beschrieb, ob die Matrizenmechanik die richtige Quantentheorie
des Atoms darstellte.
Heisenberg in Kopenhagen bemühte sich sehr darum, die neuen Matrizenmethoden bei
der Bestimmung des Lichtspektrums des Wasserstoffatoms anzuwenden. Bohr hatte diese
Aufgabe schon gelöst, aber man wollte doch feststellen, ob das neue Verfahren dasselbe
Ergebnis lieferte. Die Lösung des Problems fiel dem arroganten, brillanten jungen Phy-
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