Wissenschaft am Rande der menschlichen Vorstellungskraft: Die Quantenmechanik beschreibt das oft bizarr wirkenden Verhalten von Materie und Energie auf atomarer und subatomarer Ebene. Die Bedeutung dieses Forschungsfeldes ist enorm: Einblicke in die Quantenwelt haben faszinierende Einblicke in die Grundlagen des Mikro- und Makrokosmos ermöglicht sowie zu bahnbrechenden Entwicklungen in der Technik geführt. In diesem Jahr steht die Quantenforschung nun besonders im Rampenlicht, denn vor genau 100 Jahren kam es zu einem entscheidenden Durchbruch. Dieser Entwicklung ist die dreiteilige Titelgeschichte „100 Jahre Quantenmechanik“ gewidmet.
Im ersten Artikel berichtet BDW-Chefredakteurin Andrea Stegemann zunächst, wie die Wissenschaftscommunity das „Internationale Jahr der Quantenwissenschaft und Quantentechnologie“ feiert. Anschließend steht der Anlass im Fokus: Im Jahr 1925 begründeten Werner Heisenberg, Max Born und Pascual Jordan in Göttingen die Quantenmechanik. Unter der Beteiligung anderer Forscher entwickelte sich die Theorie dann weiter und die wissenschaftliche Revolution entfaltete sich immer mehr. Stegemann erklärt unter anderem, warum ausgerechnet Göttingen zum Zentrum der Quantenforschung avancierte. Dabei spielten interessante fachliche und persönliche Rahmenbedingungen eine Rolle, geht aus dem Artikel „Es begann vor 100 Jahren“ hervor.
Quantenmechanik dank Pollenallergie?
Anschließend nimmt BDW-Redakteur Rüdiger Vaas die „Schöpfungsgeschichte“ der Quantenmechanik ins Visier. Entscheidend war demnach eine wissenschaftliche Erleuchtung, die Werner Heisenberg bei einem Erholungsaufenthalt auf der Insel Helgoland erfuhr und zur Entwicklung der Theorie führte. Befreit von seinen Heuschnupfen-Attacken entwickelte er dort einen bahnbrechenden Lösungsansatz für bis dahin rätselhafte Phänomene. Tatsächlich war die Entstehung der Quantenmechanik allerdings doch deutlich vielschichtiger. Klar ist: Heisenbergs Helgoland-Überlegungen besaßen eine komplexe Vor- und Nachgeschichte. Im Artikel „Heureka auf Helgoland“ zeichnet Vaas ein entsprechend facettenreiches Bild der Entwicklungen.
Im dritten Teil des Titelthemas gibt Vaas weitere Einblicke in das Leben und Werk der Pioniere der Quantenmechanik, beleuchtet aber vor allem die wissenschaftlichen Aspekte des Durchbruchs und die Folgen. Im Zentrum steht dabei die Bedeutung des Zufalls sowie der Kausalität im Rahmen der Quantenphysik. Der Autor verdeutlicht, wie Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation zu grundlegenden Einsichten geführt hat. Doch damit verbunden sind nach wie vor knifflige Fragen und Interpretationsprobleme in dem spannenden Forschungsfeld, berichtet Vaas im Artikel „Unscharf, aber stabil“.
