Detlef Dürr Bücher

In diesem Buch wird erstmalig in deutscher Sprache vorgestellt, wie sich aus einer fundamentalen mechanischen Theorie, nämlich Bohmscher Mechanik, der mathematische Formalismus und die Phänomene der Quantenmechanik ergeben. Dies steht in Analogie zur Idee, die makroskopischen Phänomene aus den mikroskopischen fundamentalen Gesetzen zu erklären. Dieses Programm wird hier vollständig in mathematischer Strenge durchgeführt, wobei die benötigten Methoden und Grundeinsichten eingeführt und erklärt werden. Nach ausführlicher Darstellung der Grundlagen beschäftigt sich der Autor mit der statistischen Analyse der Bohmschen Mechanik und entwickelt daraus die fundamentalen Konzepte der Quantenmechanik einschließlich der bisher in dieser Form noch nicht dargestellten Streutheorie. Das Buch wirft ein neues Licht auf die Grundlagenprobleme und die Paradoxien der Quantenmechanik und verbindet strengen mathematischen Formalismus mit physikalischer Anschauung.

Das vorliegende Buch richtet sich an Studierende der Physik, für die nach der Quantenmechanik-Vorlesung die wesentliche Frage offen geblieben ist: „Was sagt denn nun der mathematische Formalismus, den ich jetzt ausgiebig und ach so mühsam studiert habe, über die Natur aus?“. Bei der Suche nach der Antwort besprechen die Autoren unter anderem die modernen Quantentheorien, die von John Stuart Bell „Theorien ohne Beobachter“ genannt wurden: die Bohmsche Mechanik, die Kollaps-Theorie und die Viele-Welten-Theorie. Neben zielgerichteten mathematischen Aussagen, die in Kursvorlesungen selten vorkommen, erklärt das Buch anhand der neuen Theorien die Rolle der Wellenfunktion und des Zufalls in der Quantenmechanik. Insbesondere beschäftigen sich die Autoren auch mit der Gedankenwelt des Physikers John Stuart Bell, der mit den berühmten, aber leider oft missverstandenen Bellschen Ungleichungen unser physikalisches Weltbild nachhaltig verändert hat. Das Buch eignet sich damit begleitendoder ergänzend zu einer Kursvorlesung über Quantenmechanik oder aber auch zum Selbststudium.

Dieses Werk ermöglicht ein vertieftes Verständnis des Wahrscheinlichkeitsbegriffs. Es richtet sich an alle, die in ihrer wissenschaftlichen Arbeit, sei es während des Studiums oder in einem anderen Arbeitsumfeld, mit dem Begriff der Wahrscheinlichkeit hantieren müssen. Wie kann Wahrscheinlichkeit oder der Zufall, Sinnbild des Unvorhersehbaren und Unfassbaren, sich der Mathematik, Sinnbild des Präzisen und Unbeirrbaren, unterordnen? Diese Frage begleitete die Wahrscheinlichkeitsrechnung von Beginn an und führte zu zahlreichen Versuchen, das Wesen der Wahrscheinlichkeit zu fassen. Um zu einer Harmonie zwischen Determinismus und Zufall zu kommen, ist der Begriff der Typizität hilfreich, wenn nicht gar wesentlich und notwendig. Er ist klar und mathematisch sofort zugänglich. Dieses Buch nimmt die Typizität als Grundlage, um die Theorie des Zufalls von der Laplace'schen Wahrscheinlichkeit bis zur Kolmogorov'schen Axiomatik zu entwickeln und vermittelt dadurch eine Einsicht in die Notwendigkeit der Vorgehensweisen. Eine weitere Leitfrage dieses Buches ist, wie der Zufall überhaupt erst entstehen kann. Die Beantwortung verlangt eine Analyse des Zufalls in der Physik und insbesondere der Quantenmechanik und ist ebenfalls Inhalt des Buches. Im Vordergrund des Buches stehen die Antworten auf das „Warum“ und nicht auf das „Wie“, was aber erfahrungsgemäß genügt, um mit dem „Wie“ bestens zurecht zu kommen.

It has often been claimed that without drastic conceptual innovations a genuine explanation of quantum interference effects and quantum randomness is impossible. This book concerns Bohmian mechanics, a simple particle theory that is a counterexample to such claims. The gentle introduction and other contributions collected here show how the phenomena of non-relativistic quantum mechanics, from Heisenberg's uncertainty principle to non-commuting observables, emerge from the Bohmian motion of particles, the natural particle motion associated with Schrödinger's equation. This book will be of value to all students and researchers in physics with an interest in the meaning of quantum theory as well as to philosophers of science.