Mathematik & Physik

Täglich treffen wir Entscheidungen - obwohl die Zukunft von Zufällen geprägt und nicht vorhersagbar ist. Um die Unsicherheit zu verringern, behelfen wir uns mit Wahrscheinlichkeiten, doch relevante Wahrscheinlichkeiten sind schwer zu bestimmen - und vielleicht sogar grundsätzlich gar nicht. Wie können wir vor diesem Hintergrund rationale Entscheidungen treffen - und warum verhalten sich viele Leute scheinbar irrational?

Vor 100 Jahren revolutionierten Physiker wie Heisenberg, Schrödinger und Born mit der Begründung der Quantenmechanik unser Verständnis von Physik. Denn obwohl die Quantenwelt oft unserer Alltagsintuition widerspricht, ist sie relevant für die Beschreibung der Realität. Beginnend bei Heisenbergs Unschärferelation zeigen Sara Ditsch und Elia Mazzuchelli vom Max-Planck-Institut für Physik die Entwicklung der Quantenmechanik im letzten Jahrhundert – bis hin zu ihrer heutigen Rolle in der Quantenfeldtheorie, welche die fundamentalen Bausteine unseres Universum beschreibt. Bei "Café &amp; Kosmos" geben Wissenschaftler*innen Einblick in ihre Forschung und diskutieren im Anschluss mit dem Publikum. Im "Pinsa im Einstein 28" können Sie Getränke und kleine Speisen bestellen. Weitere Infos finden Sie unter <a href="www.cafeundkosmos.de">Café &amp; Kosmos</a>.

Die Unmöglichkeit, ein quantenphysikalisches Messergebnis exakt vorherzusagen, wird in der Regel als Beleg dafür angeführt, dass der Zufall fest in der Natur verankert ist. Daraus wurden auch weitreichende philosophische Folgerungen abgeleitet, von einer „Offenheit“ der kosmischen Entwicklung bis hin zur menschlichen Willensfreiheit. Bis heute ist die Diskussion um „verborgene Parameter“, die die Zukunft des Universums vielleicht doch von Anfang an eindeutig festlegten, nicht verstummt.. Der Vortrag stellt die unterschiedlichen Auffassungen vor.

Vier Kräfte beherrschen unser Universum: Die starke Wechselwirkung hält den Atomkern zusammen, die schwache spielt bei radioaktivem Zerfall eine Rolle - und die elektromagnetische kennen wir in Form von Elektrizität und Magnetismus. Für diese drei Kräfte gibt es quantenmechanische Beschreibungen, die theoretisch und experimentell kaum Fragen offen lassen. Problematisch ist die vierte Kraft: Die Gravitation will einfach nicht ins Standardmodell der Physik passen. Was sind die Probleme? Welche Ansätze gibt es, auch die Gravitation in die Theorie einzubinden?

Phänomene wie das geheimnisvolle Doppelspalt-Experiment geben Einblick in die verrückte Welt der kleinsten Teilchen. Bizarre Quanteneffekte wie Überlagerung, Verschränkung oder Quanteninterferenzen widersprechen unserem Weltbild - und ermöglichen dennoch völlig neue Anwendungen: eine Revolution an der Grenze des Vorstellbaren. Quantencomputer nutzen diese Effekte und machen das Unmögliche möglich. Sie können komplexe Probleme lösen, an denen klassische Computer scheitern, und weisen in eine Zukunft, in der Computer völlig neu gedacht werden.

Phänomene wie das geheimnisvolle Doppelspalt-Experiment geben Einblick in die verrückte Welt der kleinsten Teilchen. Bizarre Quanteneffekte wie Überlagerung, Verschränkung oder Quanteninterferenzen widersprechen unserem Weltbild - und ermöglichen dennoch völlig neue Anwendungen: eine Revolution an der Grenze des Vorstellbaren. Quantencomputer nutzen diese Effekte und machen das Unmögliche möglich. Sie können komplexe Probleme lösen, an denen klassische Computer scheitern, und weisen in eine Zukunft, in der Computer völlig neu gedacht werden.