Eine kurze Geschichte der Optik - Private HTL des Landes Tirol ...

Theodor Kaluza veröffentlichte 1919 einen Aufsatz in welchem er sogar auf eine fünfte Dimensionaufmerksam machte. Er ging von Einsteins Relativitätstheorie aus, stellte allerdingsfünf Dimensionen dar. Nämlich vier Raumdimensionen und eine Zeitdimension. „Wenn mandie fünfte Dimension zunehmend kleiner veranschlagt, trennen sich die Gleichungen wiedurch Zauberhand in zwei Teile. Der eine Teil beschreibt Einsteins normale Relativitätstheorie,der andere wird zu Maxwells Theorie des Lichts!“ 28 Doch wo befindet sich die fünfte Dimension?Da wir sie nicht sehen können, also keinen Beweis für ihre Existenz haben bestehtdie Möglichkeit, dass sie so klein ist, dass wir sie einfach nicht sehen können. Das klingt sehrbanal und führt uns zur Stringtheorie. Der Autor kann jedoch an dieser Stelle nicht weiter daraufeingehen, da es den Rahmen der Arbeit sprengen würde. Neben der schwachen undstarken Radioaktivität und der Gravitation gehört der Elektromagnetismus zu den vierGrundkräften unserer Physik. Wie vorher schon erwähnt war es der Photoelektrische Effektund das Michelson-Morley Experiment, die das Wellenmodell ins Wanken brachte. Mit derWellentheorie konnten zwar Beugung, Interferenz und Polarisation erklärt werden, nicht jedochwarum ein mit UV-Licht bestrahltes Stück Metall seine elektrische Ladung verringerte.Um 1900 stellte der deutsche Physiker Max Planck die Theorie Newtons wonach Energiekontinuierlich sei zur Disposition und argumentierte, dass Energie in Paketen, sogenannten„Quanten“ abgegeben wird. Albert Einstein ging noch weiter und postulierte 1905, dass Lichtaus diesen Quanten bestehe und so der Photoelektrische Effekt erklärlich sei. Planck undEinstein entwickelten die Quantenhypothese, wonach Licht nicht ausschließlich Teilchenoder Welle sondern beides sein kann, ein sog. „Quantenobjekt“. Die Verhaltensweisen undEigenschaften eines Lichtquants entziehen sich unserem bekannten Weltbild. Es ist die Weltder Quantenmechanik. Die Quantenphysik und die daraus entstandene Quantenelektrodynamik,welche maßgeblich von Richard P. Feynman entwickelt wurde, beschreiben Phänomenedie von Elektronen, Photonen oder Positronen hervorgerufen werden. Wenn einElektron Energie abgibt, tut es das in Form eines Photons. Das Elektron springt auf eine innereHülle eines Atoms mit weniger Energieinhalt. Trifft hingegen ein Photon auf ein Elektron,dann springt das Elektron auf eine Hülle mit höherer Energie, bis das Photon (die Energie)wieder abgegeben wird. Diese Welt können wir nicht sehen, da diese Teilchen um ein vielfacheskleiner sind als ein Atom. Ein Atom hat einen Durchmesser von ca.0, 1 Nanometer( einMilliardstel Meter). Das kurzwelligste Licht, das wir sehen können ist bei ca. 400 Nanometer.Daher kann kein Lichtmikroskop der Welt ein Atom sichtbar machen. Ja sogar die Silizium-Halbleiter Industrie steht vor einem großen Problem. Das Moore´sche Gesetz, das 1965 vonGordon Moore veröffentlicht wurde sagt voraus, dass sich die Leistungsfähigkeit, oder dieAnzahl von Transistoren auf einem Siliziumchip alle 18-24 Monate verdoppelt. Mit der aktuellenFertigungstechnik die auf sehr kurzwelligem UV-Licht basiert, können Transistoren mitder Größe von 30 nm produziert werden, das entspricht etwa 200 Atomdurchmessern. Vielkleiner geht es mit konventioneller Technik nicht mehr. Die Lösung für dieses Problem könnteder Quantencomputer sein. Jedoch ist eine ziemlich ausgefeilte und komplizierte Techniknötig um Quantencomputer zu bauen und in Betrieb zu halten. Doch genauso wie Frage ob28 (Kaku, 2008)JK61