PDF zum Download - Tim Boson / Condor

TSWS:
In einer bekannten Biografie zu Robert Oppenheimer (von K. Bird & M. J. Sherwin, deutsch
2010) wird eine merkwürdige Situation geschildert, die sich Ende der 1940er am Princeton
Institute for Advanced Study (IAS) abgespielt hat. : In einem Seminar
habe Oppenheimer Feynmans Ansatz [zur QED] – der im Wesentlichen aus Intuition und nur den allernötigsten
mathematischen Berechnungen bestand – für grundfalsch gehalten. (S. 381).
Oppenheimer habe zwar sein harsches Urteil kurz danach relativiert („Nolo contendere“),
aber darauf kommt es m. E. gar nicht an. Das Zitat erhärtet indes die Vermutung, dass ‚Dick’
Feynman zu jener Zeit J. von Neumanns 1932er Buch weder gelesen, noch studiert hatte. Er
verstand nicht genügend deutsch, und die erste englische Übersetzung kam erst 1955 auf den
Markt. In seinen einschlägigen Büchern wird von Neumann nie erwähnt, obwohl sich beide
Gelehrte vom IAS als auch von Los Alamos her kannten & gegenseitig schätzten (sic). Allerdings
zeigen Feynmans berühmte Vorlesungen über Physik vergleichsweise eher konventionelle
Ansichten zur Thermodynamik, die keinen Vergleich zu von Neumanns tiefschürfenden
Analysen beanspruchen können.
Tim Boson:
Mit dieser Vorgeschichte erscheint es mir von Neumanns Werk gegenüber nur fair, wenigstens
einige fachliche Anmerkungen zu seinem Beitrag zur QED zu machen. Schließlich erscheinen
von Neumanns & Feynmans Konterfeis nebeneinander auf demselben Viererblock
von US-Briefmarken.
TSWS:
Ich stimme Ihnen da völlig zu. Ich will mich allerdings auf seine „Lichttheorie“ beschränken,
dem in seinem epochalen Buch (1932) bei weitem umfangreichsten Abschnitt im Kapitel III
mit dem Titel »Die quantenmechanische Statistik«. Außerdem will ich betonen, dass alle im
Folgenden präsentierten Analysen & deren Resultate, die von Neumanns QM-Buch direkt
betreffen, über viele Jahren von meinem Mitarbeiter Vilmos Balogh & mir in einer gemeinsamen,
aber noch unfertigen internen Studie erarbeitet, aber bisher nicht publiziert wurden.
Von Neumanns Ausgangspunkt war die Frage nach dem von W. Heisenberg stammenden
Ausdruck Übergangswahrscheinlichkeit (1932; vgl. S. 157) aus einem stationären Zustand
eines gequantelten Systems in einen anderen. Betrachtet wird ein SYSTEM S, das z. B. aus l
Elektronen & Protonen besteht und dessen Zustandsraum durch 3 l kartesische Koordinaten
(vereinfachend markiert je mit ξ) beschrieben wird. Ein beliebiger Zustand φ(ξ) von S – d. h.
eine Wellenfunktion – wird sich nach der zeitabhängigen Schrödingergleichung entwickeln.
Bei stationären Zuständen, bei denen es überhaupt keine Übergänge aus einem φ(ξ) in andere
gibt, stellt sich indes die Frage, warum dennoch von solchen geredet wird?
Von Neumanns Antwort ist ein simples mathematisches Modell:
Wir haben das Agens, das diese Übergänge veranlasst, außer acht gelassen. – das LICHT. .. Wir
müssen S erweitern, indem wir alles Licht, das mit S unter Umständen in Wechselwirkung treten
kann, mit in dasselbe aufnehmen. Das System, das vom Lichte gebildet wird .. heiße L; es gilt S +
L zu untersuchen (1932; S. 135/136).
Um elektromagnetische Fragestellungen quantenmechanisch beantworten zu können, hat man
zunächst ein Problem der Nomenklatur systematisch zu berücksichtigen. Die in der klassischen
Physik vorherrschende Vorstellung von der Doppelnatur des Lichts (‚Teilchen und
Welle’) wird in der Maxwellschen Theorie zugunsten des Wellenaspekts aufgegeben, d. h.
Licht wird als ein Schwingungszustand des elektromagnetischen Feldes beschrieben Um von
dieser klassischen Darstellungsebene auf die der Quantentheorie zu gelangen, hilft die Quan-
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