Vielkörperprobleme
Unsere Welt präsentiert sich als ein Raum voller
größerer und kleineren Körper. Angefangen von
den großen Himmelskörpern bis hinab zu den
Atomen und Quarks in der Mikrowelt. Ein Physiker
oder Mathematiker konnte vor hundert Jahren mit
Papier und Bleistift gerade noch das
Zweikörperproblem beherschen, also z.B. die
Flugbahnen der Sonne und eines Planeten
vorausberechnen. Schon das Dreikörperproblem
überforderte die damaligen Möglichkeiten.
Heutzutage sind wir dank der größten
Rechenautomaten in der Lage, das Zusammenspiel
von vielleicht hundert in gegenseitiger
Wechselwirkung stehenden Körpern über einige
Minuten hinweg voraus zu berechnen. Gegenüber
dem tatsächlichen Wechselspiel der unzähligen
kleinen und größeren Körper in unserer
näheren Umgebung ist das natürlich immer noch
unglaublich wenig. Wir sind weit davon entfernt,
das Zusammenspiel der Atome im Rahmen der
klassischen Mechanik z.B. in einem Gramm Salz
über kurze Zeit hinweg auf unseren
Rechenmaschinen zu simulieren. Da uns dieser Weg
verbaut ist, wissen wir über das klassische
Zusammenspiel der Bausteine des Mikrokosmos sehr
wenig.
Von den Lebewesen her wissen wir, welch
vielfältige Gesellschaftsformen und merkwürdige
Verhaltensformen es da gibt, man denke nur z.B.
an das Laich-Verhalten der Lachse oder die
Lebensgewohnheiten der Zugvögel, oder an die
Sucht der Menschen, sich in Kriegen gegenseitig
umzubringen. Selbst wenn man die Lebewesen
bereits genau kennen würde, blieben diese
Verhaltensweisen einfach überraschend.
Sicherlich kann man das Verhalten der
Elementarteilchen und das eines Lebewesens nicht
so ohne weiteres vergleichen. Dennoch müssen wir
damit rechnen, dass es auch in der Welt der Atome
zu gewissen "Vergesellschaftungen"
kommt, und dass das Verhalten eines
Elementarteilchens mit zunehmender Kleinheit vom
Verhalten solcher Gesellschaften, deren Mitglied
er ist, überschattet wird. Die Frage: Ab welcher
Kleinheit gehört ein Teilchen jenem Bereich an,
in dem es sich nicht mehr klassisch verhält,
kann man also damit beantworten, dass ab dieser
Grenze ( zu zunehmender Kleinheit hin) sein
messbares Verhalten vom Einfluss seiner Nachbarn
diktiert wird. Wenn es diese Nachbarn nicht gibt,
verhält es sich dagegen stets klassisch. Wenn es
dagegen solche Nachbarn gibt, muss eine Messung
mit diesem Einfluss leben und kann nur
vergesellschaftete Teilchen messen, es sei denn,
das zu messende Teilchen ist so energiereich,
dass bei seinem Verhalten der Einfluss seiner
Nachbarn vernachlässigt werden kann.
Die klassische Physik versucht, die Welt zu
verstehen, indem sie annimmt, die Welt bestünde
aus isolierten Atomen. Tatsächlich trifft diese
Prämisse nur ganz selten zu. Die meisten Atome
befinden sich inmitten anderer Atome - sehr oft
sogar inmitten von identischen Atomen. Die
Quantenmechanik trägt - vielleicht ungewollt -
dem Rechnung, indem sie zwar noch von Elektronen
spricht, aber diese mit völlig unanschaulichen
und unklassischen Eigenschaften ausstattet: Das quantenmechanische
Elektron ist meiner Ansicht nach eine
geniale Beschreibung einer
Elektronengemeinschaft und nicht die von
einem einzelnen Elektron. In meinem Artikel "Clustertheorie" habe ich versucht, dies näher
auszuführen. .
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