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BCS-Theorie

BCS-Theorie

Die BCS-Theorie ist eine Theorie zur Erklärung der Supraleitung in Metallen. Die BCS-Theorie wurde 1957 von John Bardeen, Leon N. Cooper und John R. Schrieffer begründet; "BCS" steht somit für die Namen dieser Forscher, die dafür 1972 den Nobelpreis für Physik erhielten. Nach der BCS-Theorie ist der supraleitende Zustand Folge von Zusammenschlüssen freier Elektronen zu so genannten Cooper-Paaren. Diese befinden sich allesamt im selben quantenmechanischen Zustand und reagieren kollektiv auf äußere Einflüsse wie elektrische oder magnetische Felder. Dadurch wird eine Wechselwirkung mit dem Rest des Metalls verhindert und die typischen Eigenschaften eines Supraleiters wie der verschwindende elektrische Widerstand begründet. Die Paarbildung wird ermöglicht durch eine schwache anziehende Wechselwirkung zwischen den Elektronen, die aber bei sehr geringen Temperaturen stark genug ist, um sowohl deren elektrische Abstoßung als auch die verbliebene thermische Bewegung zu überwinden. Bei zu großer Energieeinwirkung von außen, sei es durch Wärmezufuhr, einer zu großen Stromdichte, Bestrahlung oder dergleichen, werden die Paare allerdings wieder aufgebrochen und die Elektronen gehen ihre normale Wechselwirkung mit dem übrigen Metall wieder ein. Das erklärt, warum Supraleitung nur bei sehr kleinen Temperaturen, Strömen und Magnetfeldern auftreten kann. Die BCS-Theorie erklärt nur die konventionelle Supraleitung bei Temperaturen nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt. Hochtemperatursupraleitung, wie sie etwa in einigen Keramiken auftritt, kann sie nicht erklären. Jedoch wurde nachgewiesen, dass auch bei Hochtemperatur-Supraleitern der Suprastrom von Cooper-Paaren gebildet wird.

Zusammenfassung der BCS-Theorie (für Fortgeschrittene)

absoluten Temperaturnullpunkt Die Eigenschaft der Supraleitung setzt voraus, dass es sich um eine neue Phase des Elektronengases im Metall handeln muss. Der Grundzustand (T=0) eines Elektronengases bricht zusammen, wenn auch eine noch so kleine attraktive Wechselwirkung zwischen zwei Elektronen zugelassen wird. Cooper benutzte in seiner Theorie den Ansatz, dass ein Elektron aufgrund seiner negativen Ladung eine Deformationsspur der Ionenrümpfe auf seinem Weg durch den Festkörper hinterlässt. Die Anhäufung positiv geladener Ionenrümpfe wirkt attraktiv auf ein zweites Elektron. Somit ziehen sich die beiden Elektronen über die Gitterdeformation an. (Dieses Phänomen ist wohl jedem bekannt, der mit seinem Partner bei Verwandten auf einem Luftbett übernachten durfte: Durch die Deformation des Bettes „ziehen“ sich die beiden Partner gegenseitig an und kommen nicht voneinder weg.) Im Moment des Vorbeifliegens eines Elektrons erhalten die Ionen einen Kraftstoß, der erst nach dem Passieren des Elektrons zu einer Bewegung der Ionen und damit zu einer Polarisation des Gitters führt (siehe Bild). Gegenüber der hohen Elektronengeschwindigkeit folgt das Gitter nur sehr langsam, es erreicht seine Maximale Deformation bei einer Entfernung s=v_e2\pi/\omega_D hinter dem Elektron. \omega_D ist dabei die Debyefrequenz des Phononengitters. Wegen v_e\sim10^8 und 2\pi/\omega_D\sim10^ erfahren die beiden Elektronen eine Kopplung über eine Entfernung von mehr als 1000 Å. Das bedeutet, dass die Coulomb-Abstoßung weitgehend abgeschirmt ist. Coulomb Dieses Modell lässt sich auch quantenmechanisch beschreiben, indem man die Gitterdeformation als die Überlagerung der Phononen versteht, die das Elektron durch seine Wechselwirkung mit dem Gitter ständig emittiert und absorbiert. Dabei dürfen die virtuellen Phononen nur während einer Zeitspanne \tau=2\pi/\omega existieren, damit der Energiesatz nicht verletzt wird. Betrachten wir zunächst ein nicht wechselwirkendes Fermi-Gas (siehe Fermi-Dirac-Statistik) der Elektronen. Der Grundzustand im Potentialtopf ist dann dadurch gegeben, dass alle Einelektronenzustände mit Wellenvektor \vec bis zur Fermi-Kante (T=0) E_F=\frac aufgefüllt sind und alle Zustände mit E>E_F unbesetzt bleiben. Wir fügen jetzt diesem System zwei Elektronen mit den Wellenvektoren \vec_1, \vec_2 und den entsprechenden Energien E(\vec_1) und E(\vec_2) auf Zuständen oberhalb von E_F hinzu und nehmen an, dass die beiden Elektronen über die soeben beschriebene attraktive Wechselwirkung gekoppelt sind. Alle anderen Elektronen im Fermi-See sollen weiterhin nicht miteinander wechselwirken und wegen des Pauli-Prinzips eine weitere Besetzung der Zustände |\vec| verhindern. Beim Phononenaustausch wechseln die beiden Elektronen ihre Wellenzahlvektoren, wobei der Erhaltungssatz gelten muss:
\vec_1+\vec_2=\vec'_1+\vec'_2=\vec
Wir erinnern uns, dass die Wechselwirkung im \vec-Raum auf eine Schale der Energiebreite \hbar\omega_D beschränkt ist, die wie schon erwähnt oberhalb von E_F liegen muss. In der Abbildung sieht man, dass alle Paare, für die der obige Erhaltungssatz gilt, im schattierten Volumen (rotationssymmetrisch um \vec) enden.
Pauli-Prinzip
Dieses Volumen hängt unmittelbar mit der Anzahl der die Energie absenkenden Phononenaustauschprozesse zusammen. Das heißt die Stärke der anziehenden Wechselwirkung wird genau dann maximal, wenn dieses Volumen maximal wird. Das ist dann der Fall, wenn die beiden Kugelschalen sich überlagern, was wiederum nur durch \vec=0 realisierbar ist. Somit muss gelten:
\vec_1=-\vec_2
Betrachten wir im Folgenden Elektronenpaare mit entgegengesetztem Wellenzahlvektor. Die zugehörige Zweiteilchenwellenfunktion muss der Schrödinger-Gleichung genügen:
\left(\frac\left(\Delta_1+\Delta_2\right)+V(\vec_1,\vec_2)\right)\psi(\vec_1,\vec_2)=(\varepsilon+2E_F)\psi(\vec_1,\vec_2)
Dabei ist \varepsilon die Energie des Elektronenpaares bei V=0 (wechselwirkungsfreier Zustand). Man erhält folgenden Zusammenhang:
\varepsilon\approx-2\hbar\omega_de^
Z ist dabei die halbe Zustandsdichte, \omega_D die Debye-Abschneidefrequenz und V_0 das attraktive Potential. Es existiert also ein gebundener Zweielektronenzustand, dessen Energie gegenüber dem voll besetzten Fermi-See um \varepsilon=E-2E_F<0 abgesenkt ist. Wird also eine noch so kleine attraktive Wechselwirkung zwischen den Elektronen eingeschaltet, so wird der Grundzustand des nicht-wechselwirkenden freien Elektronengases instabil. Diese Instabilität führt in Wirklichkeit dazu, dass sich eine hohe Dichte solcher Elektronenpaare, die auch Cooper-Paare genannt werden, bildet. Dieser neue Grundzustand ist identisch mit der supraleitenden Phase. Es sollte noch erwähnt werden, dass für beide Elektronen in Bezug auf die Zustände in der Fermi-Kugel das Pauli-Prinzip gilt. Da der Ansatz für die Zweiteilchenwellenfunktion symmetrisch gegenüber einer Vertauschung der Elektronen ist, die Gesamtwellenfunktion einschließlich der Spins jedoch antisymmetrisch sein muss, müssen die beiden Elektronen entgegengesetzten Spin haben. Die eigentliche Ursache für den Suprastrom ist jedoch, dass der Spin eines Cooper-Paares ganzzahlig ist. Das heißt, dass Cooper-Paare nicht mehr durch die Fermi- sondern durch die Bose-Einstein-Statistik wechselwirkungsfreier Teilchen beschrieben werden und dass sie insbesondere nicht mehr dem Pauli-Prinzip unterliegen. Sie können damit alle gleichzeitig einen quantenmechanischen Zustand einnehmen. Es ist also möglich die Gesamtheit der Cooper-Paare im Gitter durch eine einzige Wellenfunktion zu beschreiben. Wie schon gezeigt befinden sich alle Cooper-Paare gemeinsam in einem tiefer gelegenen Energieniveau. Diese Energiedifferenz wird zur Spaltung der Cooperpaare benötigt und ist größer als jede durch Gitterstreuung vermittelbare Energie. Somit entsteht im Bändermodell um die Fermi-Energie E_F eine Energielücke der Breite \Delta (siehe Bild), die dem Aufbrechen eines Cooper-Paares entspricht. Für potentielle Streuzentren im Gitter existiert nun, statt einzelner Cooper-Paare oder gar einzelner Elektronen, ein Kontinuum, das sich erst mit entsprechend größerem Energieaufwand auf ein höheres Niveau heben ließe. Da damit keine Energie durch Streuprozesse verloren gehen kann, ist der Stromfluss verlustfrei.
Pauli-Prinzip
Man beachte, dass die Bindung ein dynamisches Gleichgewicht ist: Cooper-Paare zerfallen ständig und werden ständig neu gebildet. Die Bindungsenergie eines Cooper-Paares beträgt etwa 10^eV, ist also gegenüber der metallischen Bindung von 1 bis 10eV sehr klein. Eine Bindung von Elektronen zu Cooper-Paaren kann in metallischen Supraleitern nur stattfinden, wenn die thermische Energie des Gitters klein gegenüber dieser Bindungsenergie ist. Bei Temperaturen dicht unterhalb der Sprungtemperatur ist nur ein kleiner Teil der Leitungselektronen zu Cooper-Paaren kondensiert. Je tiefer die Temperatur sinkt, desto größer wird dieser Anteil, bis bei T=0 alle Elektronen zu Cooper-Paaren verbunden sind. Die BCS-Theorie kann nur auf metallische Supraleiter bis zu einer Temperatur von ca. 40 K angewandt werden, da ansonsten die thermische Energie der Gitterschwingungen die Bildung von Cooper-Paaren verhindern würde. Man kann jedoch nachweisen, dass auch bei Hochtemperatur-Supraleitern der Suprastrom von Cooper-Paaren getragen wird. Kategorie:Festkörperphysik Kategorie:Quantenphysik ja:BCS理論 ko:BCS 이론

Supraleitung

Supraleiter sind Materialien, die beim Unterschreiten einer bestimmten Temperatur fast sprunghaft ihren elektrischen Widerstand verlieren und unterkritische Magnetfelder aus ihrem Inneren verdrängen. elektrischen Widerstand Im Gegensatz zu einem idealen Leiter ist Supraleitung auch immer mit der Verdrängung magnetischer Feldlinien aus dem Inneren des Supraleiters verbunden, wenn dieser im Magnetfeld unter die Sprungtemperatur gekühlt wird (Meißner-Ochsenfeld-Effekt). Durch den Effekt kann eine kleine supraleitende Probe im Magnetfeld zum Schweben gebracht werden. Ob und bei welcher Sprungtemperatur die Supraleitung einsetzt, ist materialabhängig. Weiterhin reduzieren Magnetfelder die Sprungtemperatur. Aufgrund des verschwindenden Widerstandes kann sich im Inneren eines Supraleiters bis zu einer kritischen Feldstärke kein Magnetfeld ausbilden. Ein von außen angelegtes Magnetfeld induziert sofort einen Kreisstrom, der im Inneren des Supraleiters ein entgegengesetztes Feld aufbaut, welches das äußere kompensiert. Diese Interpretation erklärt aber nicht das Verdrängen von Magnetfeldern, die sich vor dem Eintritt der Supraleitung im Körper befunden haben.

Einteilung

Je nach ihrem Verhalten im Magnetfeld unterscheidet man drei Typen von Supraleitern.

Supraleiter 1. Art

Magnetische Feldlinien werden in Supraleitern 1. Art bis auf eine dünne Schicht an der Oberfläche vollständig aus dem Inneren verdrängt. Das Magnetfeld nimmt an der Oberfläche des Supraleiters exponentiell ab; das charakteristische Maß der Oberflächenschicht ist die so genannte (Londonsche) Eindringtiefe. Man bezeichnet diesen Zustand auch als Meissner-Phase. Ein Supraleiter 1. Art wird normalleitend, wenn entweder das äußere Magnetfeld einen kritischen Wert B_c oder die Stromdichte durch den Supraleiter einen kritischen Wert J_c überschreitet. Die meisten metallischen Elemente zeigen dieses Verhalten und haben in der Regel eine sehr niedrige Sprungtemperatur im Bereich weniger Kelvin. Beispiele sind Blei und Aluminium

Supraleiter 2. Art

Supraleiter 2. Art befinden sich nur bis zu einem unteren kritischen Magnetfeld B_ in der Meissner-Phase, darüber können magnetische Feldlinien in Form so genannter Flussschläuche in das Material eindringen (Shubnikov- oder Mischphase), ehe der supraleitende Zustand bei einem oberen kritischen Magnetfeld B_ vollständig zerstört wird. Der magnetische Fluss in den Flussschläuchen beträgt immer ein ganzzahliges Vielfaches des magnetischen Flussquants: \Phi_0~=~h / ( 2 e_0) = 207 \cdot 10^ \mathrm Ein Beispiel für Supraleiter 2. Art sind die so genannten Hochtemperatursupraleiter, deren kompliziertes Kristallgitter durch Kupferoxid-Ebenen bestimmt ist. Zwei wichtige Gruppen sind YBaCuO (Yttrium-Barium-Kupferoxide) und BiSrCaCuO (Bismut-Strontium-Calcium-Kupferoxide).

Supraleiter 3. Art

In der Mischphase von Supraleitern 2. Art kommt es zu folgendem Effekt: Fließt ein Strom mit der Dichte J durch den Supraleiter, so übt er auf die Flußschläuche eine Lorentzkraft F_L~=~J \cdot \Phi_0 \cdot l (l = Länge des Flußschlauchs) senkrecht zu J und dem Magnetfeld B aus. Daher wandern die Flußschläuche mit der Geschwindigkeit v quer durch das Material. Dabei verschwinden die Schläuche an einem Rand und bilden sich am gegenüberliegenden Rand neu. Diese Feldbewegung verursacht wiederum eine Lorentzkraft F_Q, welche nach der Lenzschen Regel dem Strom entgegengesetzt ist. Diese Gegenkraft bewirkt einen Spannungsabfall, es entsteht also ein elektrischer Widerstand im Supraleiter! Um das zu verhindern, können in das Kristallgitter gezielt Störstellen (Pinningzentren) eingebaut werden, welche die Flußschläuche bis zu einer bestimmten Grenzkraft festhalten. Erst wenn die Lorentzkraft F_L diese Grenze übersteigt kommt es zur Drift und damit zum elektrischen Widerstand. Supraleiter mit einer großen Grenzkraft bezeichnet man als Supraleiter 3. Art oder auch harte Supraleiter.

Einige Supraleitende Materialen

Konventionelle Supraleitung

Bei Temperaturen nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt tritt bei fast allen Metallen und auch vielen anderen Materialen Supraleitung auf. Metall Diese so genannte klassische Supraleitung wird durch eine Paarbildung von Elektronen (Cooper-Paare) im Supraleiter erzeugt. Bei der normalen elektrischen Leitung entsteht der elektrische Widerstand durch Wechselwirkungen der Elektronen mit Gitterfehlern des Kristallgitters und Gitterschwingungen. Darüber hinaus können auch Streuprozesse der Elektronen untereinander eine wichtige Rolle spielen. Durch die Kopplung der Elektronen im Supraleiter zu Cooper-Paaren wird die Energieabgabe an das Kristallgitter unterdrückt und so der widerstandslose elektrische Stromfluss ermöglicht. Die vollständige Theorie zur Beschreibung der klassischen Supraleitung beruht auf quantenphysikalischen Effekten (siehe BCS-Theorie). Die beiden einzelnen Elektronen sind Fermionen, die sich zu einem bosonischen Paar zusammenschließen, und dabei einen makroskopischen Quantenzustand einnehmen (vgl. auch Superfluidität).

Eigenschaften

Supraleiter, mit geringfügigen Unterschieden zwischen 1. und 2. Art, besitzen neben dem praktischen Verlust des elektrischen Widerstandes und dem Verdrängen von Magnetfeldern aus ihrer Struktur noch einige andere Eigenschaften. Die meisten lassen sich mit der BCS-Theorie oder der für die Supraleitung benutzten Gibbs-Funktion der freien Enthalpie erklären. Die freie Enthalpie der jeweiligen Phase kann man über verschiedene Beobachtungsparameter (z.B. Druck, Temperatur, magnetischen Feld) berechnen. Die Gibbs-Funktion ist in diesem Fall durch ein Minimum festgelegt, d.h. die supraleitende Phase wird instabil im Vergleich zur normalleitenden Phase, wenn die freie Enthalpie der supraleitenden Phase größer ist, als die der normalleitenden (und umgekehrt). Das kritische Feld B_c, bei dem die Supraleitung zusammenbricht, kann als Funktion der Umgebungstemperatur T betrachtet werden. In der Nähe des absoluten Nullpunktes muss B_c aufgewendet werden um die supraleitende Phase zu zerstören. Beim Erreichen der Übergangtemperatur T_c bricht die supraleitende Phase auch ohne ein äußeres Magnetfeld zusammen. Die Funktion des äußeren kritischen Magnetfeldes kann gut angenähert mit B_c(T)=B_c(0)\cdot(1-(T/T_c)^2) beschrieben werden. Die Erklärung für den Zusammenbruch der Supraleitung bei ausreichend hohen Magnetfeldern, liegt in der Bindungsenergie der Cooper-Paare. Wenn eine Energie auf die Cooper-Paare wirkt, die größer ist, als ihre Bindungsenergie, dann brechen sie auf, was den Übergang in die normalleitende Phase beschreibt. Die Umgebungstemperatur muss entsprechend niedriger sein, um diesen Vorgang mit der Kondensation von Cooper-Paaren zu kompensieren. Die kritische Energie kann nicht nur durch magnetische Felder erzeugt werden. Zur Umgebungstemperatur wurden auch Funktionen mit dem (1)Druck und (2)elektrischen Feldern gefunden. Da das Aufbrechen von Cooper-Paaren endotherm ist, kann man durch ein Magnetfeld B_c und einen darin befindlichen Stoff im Supraleitenden Zustand die Umgebung des Supraleiters abkühlen. Als technische Anwendung ist dieser Kühlprozess per Entmagnetisierung jedoch uninteressant. (1)Bei sehr hohem Druck sinkt im allgemeinen die kritische Umgebungstemperatur. Allerdings gibt es teilweise auch umgekehrte Abhängigkeiten. Diese Anomalie einiger Stoffe kommt durch eine strukturelle Umwandlung des Leiters durch den hohen Druck zustande. Die kritische Temperatur des Stoffes kann bei zunehmenden Druck zuerst sinken, dann kommt bei einem bestimmten Druck zur Bildung einer Modifikation, die plötzlich höhere Übergangstemperaturen aufweist. Zu diesen Hochdrucksupraleitern gehören auch Stoffe bei denen bisher nur bei hohem Druck ein Übergang in die supraleitende Phase beobachtet wurde. (2)Legt man eine Spannung an einen Supraleiter an, so zerstört dieses elektrische Feld ab einer bestimmten Stärke die Supraleitung. Dieser Effekt ist gemäß Forschungen von Silcher und Wamgal abhängig von der relativen Luftfeuchte. Eine Erklärung dieses Sachverhaltes steht noch aus. Das Volumen eines Stoffes in der normaleitenden Phase V_n(bei Temperaturen T>T_c) ist kleiner als das Volumen in der supraleitenden Phase V_s (T. Ist T = T_c so entsprechen sich beide Werte ungefähr(V_s = V_n). Dies ist deshalb interessant, da während der Übergangsphase beide Phasen S und N nebeneinander im Leiter existieren. Um dieses Phänomen zu erklären, sind allerdings intensivere Überlegungen notwendig. Die spezifische Wärmekapazität geht im supraleitenden Zustand verloren, da jede zugeführte thermische Energie nur Cooper-Paare aufbricht und somit nicht als kinetische Energie an die Teilchen weitergegeben wird. Der supraleitende Zustand hat wenig Einfluss auf die Wärmeleitfähigkeit. Man muss diesen Einfluss für zwei Arten von Stoffen betrachten. Zum einem Stoffe bei denen Wärme vor allem über das Gitter weitergegeben wird, was einen Großteil von Leitern ausmacht. Diese Wärmeleitung wird in der Nähe von T_c durch die starken Interferenzen an den Übergängen zwischen S und N-leitenden Schichten behindert, bei T < T_c jedoch durch die fehlenden Wechselwirkung mit den Elektronen im Vergleich zur normalleitenden Phase besser. Bei Stoffen in denen die Elektronen einen großen Anteil an der Wärmeleitung haben, wird diese logischerweise schlechter. Es wurde in dieser Beziehung darüber nachgedacht Supraleiter als über ein kritisches Feld steuerbare Schalter für Wärmeströme einzusetzen.

Hochtemperatursupraleitung

Die Hochtemperatursupraleitung ist ein relativ neues Forschungsgebiet (seit 1986). Keramische Materialien spezieller Zusammensetzung zeigen Supraleitung schon bei relativ hohen Temperaturen (bis zu 138,15 K = -135 °C). Bisher ist die Ursache der hohen Sprungtemperaturen nicht bekannt, aufgrund der Experimente (fehlender Isotopeneffekt) kann jedoch eine anziehende Wechselwirkung durch Phononen wie bei der konventionellen Supraleitung (BCS-Theorie) ausgeschlossen werden. Stattdessen vermutet man antiferromagnetische Spin-Spin-Wechselwirkungen, die durch die spezielle Gitterstruktur der keramischen Supraleiter zu einer anziehenden Wechselwirkung benachbarter Elektronen und damit einer Paarbildung ähnlich den Cooper-Paaren der BCS-Theorie führen. Nach dem bisherigen Stand der Theorie erscheint jedoch Supraleitung bei Zimmertemperatur (20 °C) kaum möglich zu sein. Jedoch ist es möglich, diese Supraleiter mit flüssigem Stickstoff relativ billig in die supraleitende Phase zu bringen, da die Siedetemperatur von Stickstoff mit 77 Kelvin (-196 Grad Celsius) unterhalb ihrer Sprungtemperatur liegt. Der bekannteste Vertreter ist hierbei das Yttrium Barium Kupfer Oxid, das auch als YBaCuO oder YBCO bezeichnet wird, mit der Formel YBa2Cu3O7-δ.

Anwendungen

Aus supraleitenden Spulen hergestellte Elektromagnete werden genutzt, um energiesparend starke Magnetfelder zu erzeugen, da der fließende Strom nicht wie in konventionellen Magneten in kürzester Zeit durch die Abgabe von Wärme verbraucht wird. Eine wichtige technische Anwendung solcher Magnete liegt in der NMR-Spektroskopie und der darauf aufbauenden Magnetresonanztomografie (MRT), Verfahren für die meist sehr hohe magnetische Feldstärken benötigt werden (z.B. werden in zur Zeit gebräuchlichen MRT-Geräten Magnete mit etwa 800 Spulenwicklungen eingesetzt, die bei einem Strom von circa 400 Ampere magnetische Feldstärken von 1,5 Tesla erzeugen). Das Magnetfeld bleibt, sofern der Magnet permanent gekühlt wird, über mehrere Jahre konstant. Supraleitende Magnete werden auch in Teilchenbeschleunigern eingesetzt, um geladene Teilchen auf hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen und gegebenenfalls mit hohen Geschwindigkeiten auf einer Kreisbahn zu halten. In der Physik der ultratiefen Temperaturen sind supraleitende Magnete ebenfalls von großer Bedeutung, da mit ihnen z.B. effizient die notwendigen Felder zur Magnetischen Kühlung erzeugt werden können. Effekte aus dem Umfeld der Supraleitung werden weiterhin in der Messtechnik eingesetzt, um extrem kleine Magnetfelder zu messen (siehe auch SQUID, Josephson-Effekt). Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet stellt sich zukünftig in der Speicherung von Fusionsplasma mittels starken Magnetfeldern von bis zu 5 Tesla dar. Die dafür benötigten supraleitenden Spulen müssen das Plasma in einem Magnetfeld von den Kernfusionsreaktorwänden fernhalten, um eine Verunreinigung des Plasmas zu verhindern. In moderneren Stellarator-Reaktoren dienen die Spulen ebenfalls zur Bewegung des Plasmas und zur konstanten Aufrechterhaltung der Kernfusion. Die Verwendung von Supraleitern 2. Art zum Transport höherer elektrischer Ströme beherbergt die Schwierigkeit, dass diese Materialien beim Übergang in den Normalzustand nicht wie die Metalle zu normalen, guten el. Leitern werden sondern - mit guter Näherung- zu Isolatoren. Wenn ein solcher stromführender Supraleiter (z.B. durch überschreiten der max. Stromdichte) in den Normalzustand wechselt, so löst der durch die Leitungsinduktivität kurz weiterfließende Strom das Material in eine Qualmwolke auf. Daher ist es notwendig, solche Materialien als mikroskopisch dünne Fäden in einen normalen Leiter (z.B. Kupfer) einzubetten. Die Schwierigkeit, aus diesen keramikartigen Materialien dünne Fäden zu ziehen, ist einer der Haupthindernisse für den Einsatz bei höheren Stromstärken. Es ist jedoch denkbar, dass Hochtemperatursupraleiter als Kurzschlussstrombegrenzer in Energieverteilungsnetzen eingesetzt werden. Dabei bewirkt eine erhöhte Stromdichte im Kurzschlussfall, dass der Supraleiter zuerst in den Mischbereich und anschließend in den normalleitenden Bereich übergeht. Der Vorteil gegenüber Kurzschlussstrombegrenzungsdrosseln ist, dass ein Spannungsabfall während des Normalbetriebes nur stark vermindert auftritt. Ferner kann als Vorteil gegenüber Sicherungen und KS-Begrenzern mit Sprengkapseln festgehalten werden, dass der supraleitende Zustand ohne Austausch von Betriebsmitteln wieder erreicht wird und ein Normalbetrieb kurze Zeit nach dem Fehlerfall wieder möglich ist.

Geschichte

Bevor Experimente bei Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts durchgeführt werden konnten, gab es verschiedene Theorien, wie sich der elektrische Widerstand in diesem Temperaturbereich verhalten würde, so z.B. dass der Widerstand stark ansteigen würde oder dass er ein bestimmtes Niveau nicht unterschreiten würde. Der Effekt der Supraleitung wurde erstmals 1911 vom Niederländer Heike Kamerlingh Onnes entdeckt. Er beobachtete, dass Quecksilber unterhalb von 4,19 Kelvin sprungartig seinen elektrischen Widerstand verlor. Obwohl die Quantenmechanik damals noch neu war, postulierte er bereits, dass die Supraleitfähigkeit nur quantenmechanisch erklärt werden könne. Die erste phänomenologische Deutung der Supraleitung kam von den deutschen Physikern Fritz- und Heinz London in den 1930er Jahren. Im Jahr 1950 entstand die erfolgreiche phänomenologische Ginsburg-Landau-Theorie. Eine quantenmechanische Theorie der Supraleitung wurde erst im Jahre 1957 von den US-Amerikanischen Physikern John Bardeen, Leon N. Cooper und John R. Schrieffer (BCS-Theorie) gegeben, wofür ihnen 1972 der Nobelpreis für Physik verliehen wurde. Im Jahre 1986 publizierten der deutsche Physiker Johannes Georg Bednorz und der Schweizer Karl Alex Müller ihre Entdeckung der Hochtemperatursupraleitung, wofür sie bereits 1987 den Nobelpreis erhielten. Eine Theorie über das Zustandekommen dieser Art Supraleitung steht noch aus. Die russischen Physiker Witali Ginsburg und Alexei Alexejewitsch Abrikossow erhielten 2003 den Nobelpreis für ihre Forschungen über die verschiedenen Typen von Supraleitern (Supraleiter 1. und 2. Art). Aug. 2005: Der weltweit erste Generator mit Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) wurde im Systemprüfhaus für Großantriebe der Siemens AG in Nürnberg erfolgreich in Betrieb gesetzt. Der Generator leistet rund 4000 kVA bei 3600 U/min.

Siehe auch

Tieftemperaturphysik, Supraleittechnik, Eugene Podkletnov, BCS-Theorie

Literatur

Werner Buckel: Supraleitung - Grundlagen und Anwendungen. VCH, Weinheim 1994. ISBN 3-527-29087-7

Weblinks


- [http://www.energie-fakten.de/html/supraleitung.html energie-fakten.de - Was kann die Supraleitung im Energiebereich leisten ?] (Link zu den Energie-Fakten.de)
- [http://www.physics4you.de/supraleitung physics4you.de - Weniger Verlust ist ein Gewinn] Multimedia-Show (Shockwave)
- [http://superconductors.org/Links.htm superconductors.org - Superconductor Links] (englisch) - Große Supraleiter Link-Liste
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=050720.rm br-online.de - Was ist Supraleitung?] Real Video Stream aus der Fernsehsendung Alpha Centauri Kategorie:Physik Kategorie:Elektrotechnik Kategorie:Festkörperphysik ja:超伝導

1957

Ereignisse

Politik


- 1. Januar: Hans Streuli wird Bundespräsident der Schweiz
- 1. Januar: Eine neue Straßenverkehrsordnung tritt in der DDR in Kraft
- 1. Januar: In Deutschland werden die Beiträge zur Arbeitslosenversicherung von 3 auf 2 % gesenkt
- 1. Januar: Das Saarland wird elftes Bundesland der Bundesrepublik Deutschland
- 1. Januar: Die Rentenreform tritt inkraft. Die Rentenversicherung wurde zu einem auf dem Generationenvertrag beruhenden lohnbezogenen und beitragsbezogenen Versicherungssystem ausgebaut
- 5. Januar: Die ersten drei Divisionen der Bundeswehr werden unter das Kommando der NATO gestellt
- 10. Januar: Harold Macmillan wird britischer Premierminister
- 29. Januar: Luftverkehrsabkommen zwischen Deutschland und Schweden
- 14. Februar: Kulturabkommen zwischen Deutschland und Japan. In Kraft seit dem 10. Oktober 1957
- 6. März: Die Goldküste und Togoland werden als Republik Ghana von Großbritannien unabhängig
- 8. März: Ghana wird Mitglied bei den Vereinten Nationen
- 25. März: Gründung der EWG und der Europäischen Atomgemeinschaft durch die Mitglieder der 1951 gegründeten Montanunion
- 26. März: Bestätigung des Bundesverfassungsgerichtes über die Weitergeltung des Reichskonkordats
- 1. April: Die ersten Wehrpflichtigen der Bundeswehr beginnen ihren Wehrdienst
- 12. April: „Göttinger Erklärung“ der Göttinger 18 gegen atomare Bewaffnung der Bundeswehr
- 8. Mai: Kulturabkommen zwischen Deutschland und Türkei. In Kraft seit dem 9. Juni 1958
- 10. Mai: Erste Nationalversammlung im französischen Ostkamerun
- 19. Mai: In der Bundesrepublik Deutschland wird die Geschwindigkeit in Ortschaften auf 50 km/h begrenzt
- 19. Mai: Die Gesamtdeutsche Volkspartei (GVP) löst sich zugunsten der SPD auf
- 29. Mai: Im Grenzverkehr zwischen Deutschland und Österreich wird kein Reisepass mehr benötigt
- 25. Juli: Tunesien wird Republik, Habib Bourguiba wird zum ersten Präsidenten gewählt
- 29. Juli: Gründung der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEA)
- 26. August: Die Sowjetunion gibt den ersten Start einer Interkontinentalrakete bekannt
- 2. September: In Little Rock, Arkansas, USA läßt der Gouverneur Nationalgardisten aufmarschieren, um neun schwarzen Schülern, aus Gründen der Rassentrennung, den Zutritt zur örtlichen Schule zu verwehren
- 17. September: Malaysia wird Mitglied bei den Vereinten Nationen
- 3. Oktober: Willy Brandt wird als Nachfolger des verstorbenen Otto Suhr zum Regierenden Bürgermeister von Berlin gewählt
- 4. Oktober: Die Sowjetunion startet vom Weltraumbahnhof Baikonur aus den kugelförmigen Satelliten Sputnik und löst dadurch im Westen den sog. Sputnikschock aus
- 8. Oktober: In Bayern zerbricht die Viererkoalition. Ministerpräsident Wilhelm Hoegner (SPD) tritt zurück und fortan regiert die CSU das Land
- 1. November: Die Frankfurter Prostituierte Rosemarie Nitribitt wird ermordet in ihrer Wohnung aufgefunden. Dem Callgirl werden Beziehungen zu Prominenten in Wirtschaft und Politik nachgesagt
- 9. November: Handelsabkommen zwischen Deutschland und Kolumbien
- 17. November: 35.000 Südtiroler fordern auf Schloss Sigmundskron eine neue Autonomie
- 13. Dezember: Freundschafts-, Handels- und Schifffahrtsvertrag zwischen Dominikanische Republik und Deutschland
- Max Brauer (SPD) löst in Koalition mit der FDP die Regierung von Kurt Sieveking ab und wird erneut Erster Bürgermeister von Hamburg

Wirtschaft


- 5. Oktober: Zwischen den Umspannwerken Ludwigsburg-Hoheneck und Rommerskirchen wird die erste 380-kV-Hochspannungsleitung in Betrieb genommen
- 15. Dezember: Die Stadt München erreicht eine Million Einwohner

Wissenschaft und Technik


- 1. Januar: Österreich startet die regelmäßige Fernsehausstrahlung
- 12. Januar: Australien eröffnet seine südlichste Polarstation, die Davis-Station
- 1. Juli: Beginn des Internationalen Geophysikalischen Jahres (IGY) (Ende: 31. Dezember 1958)
- 4. Oktober: Die Sowjetunion bringt mit dem Sputnik den ersten künstlichen Satelliten in die Erdumlaufbahn
- 2. Dezember: Der erste kommerzielle Atomreaktor geht in Shippingport, Pennsylvania in Betrieb
- 6. Dezember: Der erste Startversuch eines US-Satelliten schlägt fehl, die Rakete explodiert auf dem Versuchsstand
- 28. Dezember: Capt. James Bowman, USA erreicht mit seinem Hubschrauber Cessna Prototyp YH-41 9.076 m Höhe.: Weltrekord
- Contergan wird von der Chemie Grünenthal GmbH in Stolberg auf den Markt gebracht
- Die Synapsen werden entdeckt

Kultur


- 1. Januar: Im Pariser Louvre wirft ein Besucher einen Stein auf das Bild der „Mona Lisa“. Leonardo da Vincis Bild wird leicht beschädigt
- 26. Januar: Uraufführung der Oper Les dialogues des Carmélites (Gespräche der Karmeliterinnen) von Francis Poulenc am Teatro alla Scala di Milano in Mailand
- 9. Mai: Uraufführung der komischen Oper Der Revisor von Werner Egk bei den Festspielen in Schwetzingen
- 9. Mai: Uraufführung der Oper The Visitors von Carlos Chávez Ramírez in New York
- 8. Juni: Uraufführung der lyrischen Tragödie Bluthochzeit von Wolfgang Fortner in Köln
- 7. Juli: John Lennon und Paul McCartney begegnen sich zum ersten Mal auf einem Kirchenfest in Liverpool. Als Beatles werden sie mit George Harrison und Ringo Starr die bekannteste Rockband der Musikgeschichte
- 23. Juli: Uraufführung des Melodrams A Tale of Two Cities von Arthur Benjamin an der Sadler's Wells Opera an London
- 11. August: Uraufführung der Oper Die Harmonie der Welt von Paul Hindemith am Staatstheater in München
- 24. September: Uraufführung des Tanzdramas Maratona von Hans Werner Henze in Berlin
- 26. September: Uraufführung des Musicals West Side Story von Leonard Bernstein im Winter Garden Theatre in New York
- September: Erste deutsch-amerikanische Steubenparade in New York

Katastrophen


- 1. Februar: Rikers Island, New York, USA. Eine Passagiermaschine der Northeast Airlines verunglückte kurz nach dem Start vom Flughafen LaGuardia in einem Schneesturm. Die Unfallursache war ein Pilotenfehler. 21 Personen der 101 an Bord befindlichen Menschen wurden getötet
- 21. März: Pazifik. Eine Maschine der U.S. Air Force verschwand etwa 400 km vor Tokyo, Japan vom Radar und ist seither verschollen. Die 67 sich an Bord befindlichen Menschen gelten seither ebenfalls als verschollen
- 7. April: Nahe Bage, Brasilien. Eine C-46A verunglückte durch ein Feuer an Bord. Alle Flugbegleiter sowie die 40 Passagiere wurden getötet
- 18. Juni: Schweiz. Eine DC-3 der Swissair stürzte in einen See. Alle 9 Menschen starben
- 27. Juni: Erdbeben unbekannter Stärke in Russland, etwa 1.200 Tote
- 2. Juli: Erdbeben der Stärke 7,4 im Iran, etwa 1.200 Tote
- 15. Juli: Indonesien. Eine Lockheed L-1049C stürzt ins Meer. 58 der 68 Passagieren sterben bei diesem Unfall
- 11. August: Québec, Kanada. Eine DC-4 der Canadian Maritime Central Airways stürzte ab. 79 Tote
- 15. August: Kopenhagen, Dänemark. Eine Iljuschin Il-12 der russischen Aeroflot, auf dem planmäßigen Flug von Moskau, Russland nach Kopenhagen streifte im Sinkflug den Schornstein eines Kraftwerks. Alle 23 Menschen an Bord starben
- 21. September: Untergang des deutschen Segelschulschiffes Pamir in Höhe der Azoren. Nur sechs von 86 Seeleuten überlebten
- 29. September Nukleare Havarie in Majak (Russland)
- 8. Oktober Atomunglück im Atomkraftwerk Windscale/England
- 3. November: Düsseldorf, Deutschland. Eine DC-4 mit zehn Menschen an Bord stürzt auf dem planmäßigen Flug Düsseldorf: New York mit Zwischenlandung in Reykjavik, Island kurz nach dem Start in Düsseldorf in die an den Flughafen angrenzende Nachbarschaft. Mehrere Gebäude wurden in Brand gesteckt. Mehrere Menschen starben, auch ein Anwohner
- 8. November: Eine Boeing B-377 Stratocruiser ist auf dem planmäßigen Flug San Francisco nach Honolulu, Hawaii ungefähr 1.600 km vor ihrem Bestimmungsort abgestürzt. Alle 44 Personen starben. 4 Tage später fanden Rettungskräfte die Verunglückten. Wie sich herausstellte waren die meisten nur leicht verletzt. Die Personen sind vielmehr ertrunken
- 9. November: Pazifik Eine Boeing B-377 Stratocruiser der PanAm verunglückte auf der planmäßigen Route San Francisco nach Honolulu, Hawaii. Die Wrackteile wurden in einem Umkreis von etwa 150 km östlich von Hawaii entdeckt. Alle 52 Menschen starben
- 13. Dezember: Erdbeben der Stärke 7,3 im Iran, 1.130 Tote

Sport

Einträge von Leichtathletik-Weltrekorden siehe unter der jeweiligen Disziplin unter Leichtathletik.
- 9. Juni Erstbesteigung des Broad Peak, des zwölfthöchsten Berges der Erde durch Hermann Buhl, Marcus Schmuck, Fritz Wintersteller und Kurt Diemberger

Geboren


- 1. Januar: Mimi Leder, Tochter des Regisseurs Paul Leder
- 4. Januar: Patty Loveless, US-amerikanische Country-Sängerin
- 5. Januar: Karl Allgöwer, ehemaliger deutscher Fußballspieler
- 7. Januar: Andreas Staribacher, österreichischer Politiker
- 7. Januar: Nicholson Baker, US-amerikanischer Schriftsteller
- 9. Januar: Dirk Metz, Staatssekretär in der Hessischen Staatskanzlei
- 11. Januar: Yslaire, belgischer Comiczeichner
- 11. Januar: Darryl Dawkins, US-amerikanischer Basketballspieler
- 12. Januar: António Vitorino, bis November 2004 EU-Kommissar für Justiz und Inneres
- 12. Januar: John Lasseter, US-amerikanischer Trickfilm-Regisseur
- 16. Januar: Reinhard Eugen Bösch, Abgeordneter zum österreichischen Nationalrat
- 17. Januar: Bernd Hitzler, Bürgermeister, MdL
- 17. Januar: Nancy Argenta, kanadische Sopranistin
- 20. Januar: Michael Veith, deutscher Skirennläufer
- 22. Januar: Mike Bossy, ehem. kanadischer Eishockeyspieler
- 23. Januar: Paul Steiner, deutscher Fußballspieler
- 23. Januar: Caroline von Hannover, Tochter von Fürst Rainier III von Monaco und Fürstin Gracia Patricia
- 24. Januar: Ramón Martín Huerta, mexikanischer Politiker († 2005)
- 25. Januar: Luis Alfredo Garavito Cubillos, kolumbianischer Serienmörder
- 26. Januar: Masamicz Amano, japanischer Komponist
- 27. Januar: Frank Miller (Comicautor), US-amerikanischer Schriftsteller und Künstler
- 29. Januar: Manuela Groß, deutsche Eiskunstläuferin, Olympiamedaillengewinnerin
- 30. Januar: Payne Stewart, US-amerikanischer Golfspieler († 1999)
- 31. Januar: Bojan Križaj, ehemaliger slowenischer Skirennläufer
- 1. Februar: Walter Schachner, österreichischer Fußballtrainer
- 3. Februar: Ulrich Karger, Religionslehrer und Schriftsteller
- 4. Februar: Erwin Resch, österreichischer Skirennfahrer
- 4. Februar: Don Davis, US-amerikanischer Komponist
- 5. Februar: Silke Hinrichsen, deutsche Politikerin
- 6. Februar: Matthew Best, britischer Dirigent
- 9. Februar: Jaco van Dormael, Regisseur, Autor
- 10. Februar: Stephan Balkenhol, deutscher Bildhauer
- 10. Februar: Steffen Flath, deutscher Politiker
- 14. Februar: Yasmina Reza, französische Schriftstellerin, Regisseurin und Schauspielerin
- 15. Februar: Heribert Klein, Journalist und Organist († 2005)
- 16. Februar: LeVar Burton, US-amerikanischer Schauspieler
- 17. Februar: Loreena McKennitt, kanadische Musikerin und Komponistin
- 18. Februar: Marita Koch, ehemalige Leichtathletin der DDR
- 18. Februar: Vanna White, US-amerikanische „Glücksradfee“
- 19. Februar: Ray Winstone, besser bekannt als Ray Winstone, ist ein britischer Schauspieler
- 19. Februar: Rainer Wieland, deutscher Europaabgeordneter
- 19. Februar: Falco, Sänger, Musiker († 1998)
- 23. Februar: Andreas Schockenhoff, Politiker, MdB
- 24. Februar: Philippe Vandevelde, belgischer Comiczeichner
- 26. Februar: Joe Mullen, US-amerikanischer Eishockeyspieler und -trainer
- 27. Februar: Adrian Smith, Rockmusiker
- 27. Februar: Viktor Fjodorowitsch Markin, sowjetischer Leichtathlet und Olympiasieger
- 28. Februar: Jan Ceulemans, belgischer Fußballspieler
- 5. März: Dietmar Wischmeyer, deutscher Komiker, Autor und Kolumnist
- 8. März: Kathleen Gertrud Ferrier, niederländische Politikerin
- 8. März: Herbert Pöck, österreichischer Eishockeytrainer und Eishockeyspieler
- 8. März: Axel A. Weber, Präsident der Deutschen Bundesbank
- 10. März: Hans-Peter Friedrich, deutscher Politiker
- 10. März: Shannon Tweed, kanadische Schauspielerin und Fotomodell
- 10. März: Osama bin Laden, saudi-arabischer Terrorist
- 11. März: Rupert Ahrens, Präsident der GPRA, dem Verband der PR-Agenturen in Deutschland
- 12. März: Patrick Battiston, französischer Fußballspieler
- 14. März: Franco Frattini, italienischer Politiker und EU-Kommissar
- 15. März: Juan José Ibarretxe, spanischer Politiker
- 16. März: Dirk Rauin, deutscher Handballspieler und -trainer
- 20. März: Spike Lee, US-amerikanischer Schauspieler
- 23. März: Lucio Gutiérrez, ecuadorianischer Ex-Militär und Politiker, Ex-Präsident von Ecuador
- 26. März: Paul Morley, englischer Musikjournalist
- 26. März: Oliver Hirschbiegel, Regisseur
- 29. März: Helmut Zerlett, deutscher Musiker, Komponist und Produzent
- 29. März: Christopher Lambert, US-amerikanischer Schauspieler
- 31. März: Patrick G. Forrester, US-amerikanischer Astronaut
- 3. April: Johanna Walser, deutsche Schriftstellerin und Übersetzerin
- 4. April: Peter Kurth (Schauspieler), deutscher Schauspieler
- 4. April: Aki Kaurismäki, finnischer Regisseur
- 6. April: Maurizio Damilano, italienischer Leichtathlet und Olympiasieger
- 8. April: Andrea Ypsilanti, deutsche Politikerin
- 9. April: Severiano Ballesteros, spanischer Profigolfer
- 12. April: Wolfgang Baasch, deutscher Politiker
- 12. April: Vince Gill, US-amerikanischer Country-Musiker
- 14. April: Michail Wassiljewitsch Pletnew, russischer Pianist, Dirigent und Komponist
- 15. April: Evelyn Ashford, ehemalige US-amerikanische Leichtathletin
- 16. April: Olexander Sintschenko, ukrainischer Politiker und stellvertretender Parlamentspräsident
- 17. April: Nick Hornby, britischer Schriftsteller
- 19. April: Tony Martin, britischer Rock-Sänger
- 19. April: Lilli Gruber, Südtiroler Journalistin und Politikerin
- 20. April: Kristin Clemet, norwegische Politikerin
- 22. April: Donald Tusk, polnischer Politiker und Mitbegründer der Partei Platforma Obywatelska
- 23. April: Peter Nebelo, deutscher Politiker
- 23. April: Dominique Horwitz, deutscher Schauspieler
- 23. April: Neville Brody, Grafikdesigner, Typograf und Art Director
- 26. April: Georg Kofler, Manager
- 27. April: Michael Henke, deutscher Fußballtrainer
- 28. April: Benny Schnier, deutscher Schlagersänger, Schauspieler und Moderator
- 28. April: Christopher Young, US-amerikanischer Komponist
- 29. April: Daniel Day-Lewis, englischer Schauspieler
- 29. April: Timothy Treadwell, US-amerikanischer Umweltschützer († 2003)
- 2. Mai: Markus Stockhausen, deutscher Trompeter und Komponist
- 3. Mai: William Clay Ford Junior, Vorsitzender und Generaldirektor der Ford Motor Company
- 6. Mai: Gabriele Fograscher, deutsche Politikerin und MdB
- 8. Mai: Lennart Björneborn, dänischer Wissenschaftler
- 8. Mai: Bernd Krauss, ehemaliger Fußballspieler und Fußballtrainer
- 8. Mai: Marie Myriam, französische Sängerin portugiesischer Abstammung
- 10. Mai: Sid Vicious, britischer Punkrock-Musiker († 1979)
- 10. Mai: Steve Mahre, ehemaliger US-amerikanischer Skirennläufer
- 10. Mai: Phil Mahre, ehemaliger US-amerikanischer Skirennläufer
- 11. Mai: Manfred Hausleitner, österreichischer Schlagzeuger
- 11. Mai: Peter North, US-amerikanischer Schauspieler und Pornodarsteller
- 13. Mai: Andrea Klump, Ex-Terroristin
- 13. Mai: Koji Suzuki, japanischer Schriftsteller
- 14. Mai: Gaby Hauptmann, deutsche Schriftstellerin
- 14. Mai: Oliver Simon, deutscher Sänger
- 15. Mai: Jürgen Kucharczyk, deutscher Politiker und MdB
- 16. Mai: Joan Benoit, US-amerikanische Marathonläuferin
- 17. Mai: Wilfried Hannes, deutscher Fußballspieler
- 18. Mai: Frank Plasberg, deutscher Journalist und Fernsehmoderator
- 18. Mai: Michael Cretu, Musikproduzent
- 21. Mai: Renée Soutendijk, niederländische Schauspielerin
- 23. Mai: Lars Sponheim, norwegischer liberaler Venstre Politiker
- 24. Mai: Angelika Beer, deutsche Politikerin, MdB
- 25. Mai: Éder Aleixo, brasilianischer Fußballspieler
- 25. Mai: Olivia Pascal, deutsche Schauspielerin
- 26. Mai: Margareta Wolf, deutsche Politikerin
- 26. Mai: Ulrike Lunacek, österreichische Politikerin
- 28. Mai: Paul van Buitenen, europäischer Beamter
- 29. Mai: Jean-Christophe Yoccoz, französischer Mathematiker
- 29. Mai: Mohsen Makhmalbaf, iranischer Filmregisseur und Autor
- 30. Mai: Oxana Bilosir, ukrainische Sängerin und Politikerin, Kulturministerin der Ukraine
- 31. Mai: Gabriel Barylli, österreichischer Schriftsteller, Schauspieler und Regisseur
- 2. Juni: Sara Douglass, australische Autorin
- 3. Juni: Ingrid Eberle, österreichische Skirennläuferin
- 4. Juni: Manfred Beckmann, deutscher Fechter
- 4. Juni: Norbert Nachtweih, deutscher Fußballspieler
- 5. Juni: Thomas Kling, deutscher Lyriker († 2005)
- 7. Juni: Paddy McAloon, britischer Sänger und Songwriter
- 7. Juni: Rolf Stöckel, deutscher Politiker
- 7. Juni: Fred Vargas, französische Krimi-Autorin
- 7. Juni: Juan Luis Guerra, Sänger, Gitarrist und Komponist aus der Dominikanischen Republik
- 8. Juni: Dietmar Vettermann, deutscher Politiker und Oberbürgermeister von Zwickau
- 8. Juni: Scott Adams (Comiczeichner), US-amerikanischer Comiczeichner
- 9. Juni: Jürg Beeler, Schriftsteller
- 10. Juni: Doris Meyer, deutsche Politikerin
- 12. Juni: Matthias Domaschk, Bürgerrechtler in der DDR († 1981)
- 17. Juni: Joachim Król, deutscher Schauspieler
- 18. Juni: Irene Epple, ehemalige deutsche Skirennläuferin
- 19. Juni: Anna Lindh, schwedische Politikerin († 2003)
- 20. Juni: Elke Hoff, deutscher Politiker und MdB
- 23. Juni: Frances McDormand, US-amerikanische Schauspielerin
- 25. Juni: Ingrid Fischbach, deutsche Politikerin
- 27. Juni: Peter Eckhart Reichel, deutscher Autor, Hörspielregisseur und Hörbuchproduzent
- 27. Juni: Gabriella Dorio, italienische Leichtathletin und Olympiasiegerin
- 28. Juni: Georgi Parwanow, bulgarischer Staatspräsident
- 30. Juni: Hans Vermeersch, belgischer Komponist und Dirigent
- 1. Juli: Yasuhiro Yamashita, japanischer Judoka
- 2. Juli: Bret Hart, Wrestler
- 3. Juli: Hannelore Roedel, deutsche Politikerin
- 3. Juli: Thomas Flierl, deutscher Politiker, Berliner Senator für Wissenschaft, Forschung und Kultur
- 3. Juli: Laura Branigan, US-amerikanische Popsängerin († 2004)
- 4. Juli: Milan Mokros, deutscher Eishockeytrainer
- 9. Juli: Kelly McGillis, US-amerikanische Schauspielerin
- 11. Juli: Peter Murphy, britischer Musiker
- 11. Juli: Karl-Josef Laumann, Minister für Arbeit, Gesundheit und Soziales von Nordrhein-Westfalen
- 12. Juli: Götz Alsmann, deutscher Musiker und Entertainer
- 13. Juli: Rinat Dassajew, russischer Fußballspieler
- 13. Juli: Phil Margera, US-amerikanischer Fernsehstar
- 13. Juli: Cameron Crowe, US-amerikanischer Regisseur und Schauspieler
- 14. Juli: Julian Bethwaite, Konstrukteur von Segeljollen insbesondere Skiffs aus Sydney
- 16. Juli: Adam Robak, polnischer Florettfechter
- 18. Juli: Edmund Becker, deutscher Fußballspieler und Trainer
- 23. Juli: Rufus Beck, deutscher Theater- und Filmschauspieler
- 23. Juli: Theo van Gogh, niederländischer Filmregisseur, Publizist und Satiriker († 2004)
- 24. Juli: Pam Tillis, US-amerikanische Country-Sängerin
- 25. Juli: Steve Podborski, kanadischer Skirennläufer
- 26. Juli: Eugen Ray, deutscher Leichtathlet († 1986)
- 26. Juli: Nana Visitor, US-amerikanische Schauspielerin
- 27. Juli: Hansi Müller, ehemaliger deutscher Fußballspieler
- 28. Juli: Oscar Muller, französischer Fußballspieler († 2005)
- 29. Juli: Ulrich Tukur, deutscher Schauspieler und Musiker
- 29. Juli: Thomas Borer, Schweizer Botschafter in Deutschland
- 30. Juli: Ingo Schmitt, deutscher Europaabgeordneter
- 30. Juli: Detlev Müller-Siemens, deutscher Komponist und Dirigent
- 1. August: Beate Merk, deutsche Politikerin
- 1. August: Klaus Brähmig, deutscher Politiker
- 3. August: Bodo Rudwaleit, deutscher Fußballer
- 4. August: Olaf Beyer, deutscher Mittelstreckenläufer
- 6. August: James McGreevey, US-amerikanischer Politiker, Gouverneur von New Jersey
- 7. August: Harald Effenberg, deutscher Schauspieler
- 9. August: Paul Frommelt, ehemaliger Skirennfahrer aus Liechtenstein
- 9. August: Melanie Griffith, US-amerikanische Filmschauspielerin
- 10. August: Ronald Borchers, deutscher Fußballspieler
- 11. August: Ian Stuart Donaldson, Sänger und „Kopf“ der neonazistischen Skinband Skrewdriver († 1993)
- 11. August: Richie Ramone, US-amerikanischer Schlagzeuger bei den Ramones
- 12. August: Wolfram Paulus, österreichischer Filmregisseur und Drehbuchautor
- 17. August: Ralf Richter, deutscher Schauspieler
- 17. August: Robin Cousins, englischer Eiskunstläufer
- 17. August: Boris Nemsic, österreichischer Manager bosnischer Herkunft
- 18. August: Tan Dun, chinesischer Komponist und Dirigent
- 18. August: Harald Schmidt, deutscher Schauspieler, Kabarettist und Moderator
- 18. August: Carole Bouquet, französische Schauspielerin
- 19. August: Rudolf Bommer, deutscher Fußballspieler und Trainer
- 19. August: Engelbert Hüging, deutscher Tischtennisspieler
- 21. August: Peter Clarke, britischer Schlagzeuger
- 21. August: John Howe, kanadischer Buchillustrator
- 22. August: Steve Davis, englischer Snooker-Spieler
- 22. August: Hiltrud Breyer, deutsche Politikerin und MdEP
- 23. August: Heidemaria Onodi, österreichische Politikerin
- 24. August: Stephen Fry, britischer Schriftsteller, Drehbuchautor, Schauspieler und Regisseur
- 24. August: Norbert Trieloff, deutscher Fußballer
- 25. August: Kai Taschner, deutscher Schauspieler und Synchronsprecher
- 26. August: Christian Schmidt (CSU), deutscher Politiker und MdB
- 26. August: Dr. Alban, Pop-Musiker, Rapper und Musikproduzent
- 27. August: Bernhard Langer, deutscher Golfspieler
- 28. August: Christoph Konrad, deutscher Europaabgeordneter
- 29. August: Dmitri Dmitrijewitsch Swetschnikow, Künstler der abstrakten Malerei
- 29. August: Miki Malör, österreichische Theatermacherin
- 29. August: Grzegorz Ciechowski, polnischer Rockmusiker († 2001)
- 31. August: Walter Brookmann, deutscher Politiker
- 31. August: Uwe Hobler, deutscher Politiker
- 1. September: Gloria Estefan, kubanische Sängerin
- 2. September: Ingrid Auerswald, deutsche Leichtathletin und Olympiasiegerin
- 2. September: Steve Porcaro, Keyboarder, Songwriter und Gründungsmitglied der Rockband Toto
- 4. September: Patricia Tallman, eine US-amerikanische Schauspielerin, Stuntwoman
- 6. September: José Sócrates Carvalho Pinto de Sousa, portugiesischer Politiker und Ministerpräsident
- 8. September: David Carson, US-amerikanischer Typograf, Grafiker, Designer, Lehrer und Surfer
- 8. September: Heather Thomas, US-amerikanische Schauspielerin
- 10. September: Paweł Huelle, polnischer Schriftsteller
- 11. September: Preben Elkjær Larsen, dänischer Fußballspieler
- 12. September: Rachel Ward, britisch-australische Filmschauspielerin
- 12. September: Hans Zimmer (Komponist), deutscher Komponist
- 17. September: Christian Loidl, deutscher Schriftsteller und Performer († 2001)
- 17. September: Andris Piebalgs, lettischer Diplomat, Politiker und EU-Kommissar
- 20. September: Peter Schneider (Psychoanalytiker), Psychoanalytiker und Radiokolumnist
- 21. September: Ernst Höfner (Sportler), Eishockeyspieler und -trainer
- 21. September: Sidney Moncrief, US-amerikanischer Basketballspieler
- 22. September: Nick Cave, australischer Musiker, Texter, Dichter und Schauspieler
- 22. September: Giuseppe Saronni, italienischer Radrennfahrer
- 23. September: Gerold Wucherpfennig, deutscher Politiker
- 23. September: Suzanne von Borsody, Schauspielerin
- 24. September: Wolfgang Wolf, deutscher Fußballtrainer und ehemaliger Fußballspieler
- 25. September:

John Bardeen

John Bardeen (
- 23. Mai 1908 in Madison, Wisconsin; † 30. Januar 1991 in Boston) war ein US-amerikanischer Physiker und zweifacher Nobelpreisträger für Physik. Der Vater Bardeens war Anatomieprofessor und Dekan einer medizinischen Hochschule. Bardeen erhielt den Bachelor of Science 1928 und den Master of Science 1929 in Elektrotechnik an der University of Wisconsin (Madison) und seinen Doktor im Jahre 1936 in mathematischer Physik von der Princeton University. Als Mitglied der University of Minnesota in Minneapolis war er von 1938 bis 1941. Im 2. Weltkrieg war er Physiker am U.S. Naval Ordnance Laboratory in Washington, D.C. Als Physiker bei den Bell Telephone Laboratories in Murray Hill (New Jersey, 1945-1951) gehörte er zu der Arbeitsgruppe, die 23. Dezember 1947 den Transistoreffekt entdeckten. 1948 veröffentlichten sie den ersten Transistor, der eine elektronische Revolution auslöste. Für diese Arbeit erhielt er 1956 gemeinsam mit zwei Kollegen, den amerikanischen Physikern William B. Shockley und Walter Brattain den Nobelpreis für Physik. Von 1951 bis 1975 war Bardeen Professor für Elektrotechnik und Physik an der University of Illinois. 1972 erhielt er gemeinsam mit den amerikanischen Physikern Leon N. Cooper und John R. Schrieffer wiederum den Nobelpreis für Physik. Sie hatten eine Theorie aufgestellt, die die Supraleitfähigkeit - das Verschwinden des elektrischen Widerstandes bestimmter Metalle und Legierungen bei Temperaturen in der Nähe des absoluten Temperaturnullpunktes - erklärte (BCS-Theorie), benannt nach den Anfangsbuchstaben der Entdecker. Bereits in den 1930er Jahren hatte Bardeen an dem Phänomen geforscht und gelangte in den 1950er Jahren zur theoretischen Erklärung. Bardeen war damit der erste Wissenschaftler, der den Nobelpreis zweimal in der gleichen Kategorie empfing, und er ist der einzige, der zwei Nobelpreise für Physik erhielt.

Weblinks


-
- Bardeen, John Bardeen, John Bardeen, John Bardeen, John Bardeen, John Bardeen, John ja:ジョン・バーディーン ko:존 바딘

Leon N. Cooper

Leon Neil Cooper (
- 28. Februar 1930 in New York) ist ein US-amerikanischer Physiker. Er erhielt den Nobelpreis für Physik 1972 für die Mitentwicklung der BCS-Theorie, die zur Erklärung der Supraleitung beiträgt. 1954 promovierte Cooper an der Columbia University und lehrte dann an der Universität Columbus in Ohio. Heute ist er an der Brown-Universität in Providence (Rhode Island). Der Hauptbeitrag von Cooper liegt in der BCS-Theorie. Die BCS-Theorie wurde zwischen 1955 und 1957 von John Bardeen und John Robert Schrieffer entwickelt und baut auf dem Konzept der Cooper-Paare auf, das unter besonderen Bedingungen eine paarweise Anordnung von Elektronen ermöglicht.

Weblinks


- Cooper, Leon Neil Cooper, Leon Neil Cooper, Leon Neil Cooper, Leon Neil Cooper, Leon Neil ja:レオン・クーパー

John R. Schrieffer

John Robert Schrieffer (
- 31. Mai 1931 in Oak Park, Illinois), US-amerikanischer Physiker. Schrieffer erhielt 1972 zusammen mit Leon N. Cooper und John Bardeen den Physik-Nobelpreis "für ihre gemeinsam entwickelte Theorie des Supraleitungsphänomens, auch BCS-Theorie (Bardeen-Cooper-Schrieffer Theorie) genannt"

Weblinks


- Schrieffer, John Robert Schrieffer, John Robert Schrieffer, John Robert Schrieffer, John Robert

Elektronen

Elektronen sind negativ geladene Elementarteilchen ohne räumliche Ausdehnung. Ihr Symbol ist e-. Sie bilden die Elektronenhülle der Atome (und Ionen). Ihre freie Beweglichkeit in Metallen ist die Ursache für die elektrische Leitfähigkeit von metallischen Leitern. Elektronen gehören zu den Leptonen, einer Unterklasse der Fermionen. Deswegen besitzen sie einen Spin von 0,5. Ihre Antiteilchen sind die Positronen, Symbol e+, mit denen sie bis auf ihre elektrische Ladung in allen Eigenschaften übereinstimmen. Der experimentelle Nachweis von Elektronen gelang erstmals im Jahre 1897 durch den Briten Joseph John Thomson. Gelegentlich wird das negative Elektron auch als Negatron bezeichnet und der Begriff Elektron als Oberbegriff für Negatron und Positron. Der Name kommt vom griechischen Wort elektron (ηλεκτρον) und bedeutet Bernstein, denn an ihm wurde die Elektrizität erstmals beobachtet. Reibt man Bernstein beispielsweise mit einem Katzenfell, so lädt es sich elektrisch auf. Die Bezeichnung Elektron für die Ladungseinheit führte George Johnstone Stoney ein (Philosophical Magazine 40 (1895), 372). Ein Elektron ist ein „Mikroobjekt“, d. h., dass es, ähnlich wie Licht, Wellen- und Teilchencharakter hat. Daraus folgt, dass es der Heisenbergschen Unschärferelation unterliegt. In einem Atom wird das Elektron meist als stehende Materiewelle betrachtet. Elektronen können in polaren Lösungsmitteln wie Wasser oder Wasser in Lösung gehen. Diese Spezies wird als Solvatisiertes Elektron bezeichnet. Bei Lösung von Alkalimetallen in Ammoniak ist sie für die starke Blaufärbung verantwortlich. Diese Größen werden durch das magnetische Moment des Elektronenspins miteinander verknüpft: \vec=-g_\frac\vec . Dabei ist \vec das magnetische Moment des Elektronenspins, m_ die Ruhemasse des Elektrons, e seine Ladung und \vec der Spin. g_ heißt Landé- oder g-Faktor. Fasst man den Term vor \vec s zusammen, so erhält man das Verhältnis aus magnetischem Moment zum Spin, bezeichnet als gyromagnetisches Verhältnis des Elektrons. Für das Elektron ist nach der Dirac-Theorie (relativistische Quantenmechanik) der theoretische Wert von g_ exakt gleich zwei. Effekte der Quantenelektrodynamik bewirken jedoch eine (geringfügige) Abweichung des Wertes für g_ von zwei. Elektronen bilden mit Protonen und Neutronen die Atome. Während die beiden letztgenannten Teilchen den Kern bilden, befinden sich die Elektronen in der Atomhülle. Elektronen sind sehr viel leichter als Protonen und Neutronen, etwa um den Faktor 1800. In der Kathodenstrahlröhre bzw. Braunschen Röhre treten Elektronen aus einer beheizten Glühkathode aus und werden im Vakuum durch ein elektrisches Feld in Feldrichtung (in Richtung der positiven Anode) beschleunigt. Durch Magnetfelder werden die Elektronen senkrecht zur Feldrichtung abgelenkt. Diese Eigenschaften der Elektronen haben erst die Entwicklung des Fernsehers und des Computermonitors sowie ihre Nutzung in technologischen Anwendungen (Elektronenkanone) ermöglicht. Die Masse eines ruhenden Elektrons ist immer konstant. Bei bewegten Elektronen (und ein Elektron ist unter normalen Bedingungen immer in Bewegung) muss die Massenzunahme der Relativitätstheorie berücksichtigt werden. An Elektronen kann diese Massenzunahme gut beobachtet werden, da sie sich leicht aufgrund ihrer Ladung auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigen lassen. Die Masse kann dann durch Ablenkung in einem Magnetfeld bestimmt werden. Nach den theoretischen Darstellungen der Quantenelektrodynamik wird das Elektron als Punktteilchen, ohne endliche Ausdehnung angenommen. In guter Übereinstimmung damit ergaben Elektron-Elektron Streuexperimente an Teilchenbeschleunigern eine maximale Elektronengröße von 10-19 m. Von der Größe zu unterscheiden ist der Wirkungsquerschnitt. Bei der Streuung von Röntgenstrahlen an Elektronen erhält man einen Wirkungsquerschnitt der einem effektiven Elektronenradius von etwa 3·10-15 m entspräche. Dieselbe Größenordnung ergäbe sich bei einer klassischen (nicht quantentheoretischen) Beschreibung des Elektrons unter den Annahmen: #Elektronen sind kugelförmig, sie bilden einen Kugelkondensator #Die Ladung ist an der Oberfläche verteilt #Die potentielle Energie der Ladung entspricht der Ruheenergie m_ c^2.

Weblinks


- Tabellenwerte vom NIST: http://physics.nist.gov/constants Siehe auch: Myon, Tauon, Elektronenstoß, Positron Kategorie:Bernstein Kategorie:Elementarteilchen Kategorie:Elektrotechnik ja:電子 ko:전자 simple:Electron th:อิเล็กตรอน

Cooper-Paar

Als Cooper-Paare werden paarweise Zusammenschlüsse von Elektronen in Metallen im supraleitenden Zustand bezeichnet. Das Phänomen der Cooper-Paar-Bildung ist benannt nach Leon Neil Cooper und erhält in der dazugehörigen BCS-Theorie seine Bedeutung.

Erklärung

Metalle werden als Kristalle betrachtet, in denen sich Valenzelektronen praktisch frei zwischen den Atomen bewegen können. Wird das Material gekühlt, verringert sich die Atombewegung. Unterhalb einer bestimmten Temperatur hat die Bewegung der Elektronen einen größeren Einfluss auf die Gitterstruktur als umgekehrt die Atombewegung auf die Bewegung der Elektronen. Ein Elektron zieht aufgrund seiner Ladung ein Gitteratom an. Die Bewegung des angezogenen Atoms zieht sich als Welle durch das ganze Medium und wird als Phonon bezeichnet. Die Kombination aus bewegtem Elektron und den entstehenden Phononen ergibt ein Quasiteilchen mit dem Namen Polaron. Natürlich geschieht die Gegenbewegung der Atome zeitlich stark verzögert, was den Effekt hat, dass dort, wo sich die Atome gegeneinander bewegen, eine Anhäufung positiver Ladungsdichte entsteht. Ein anderes Elektron wird davon angezogen und umgelenkt. Es entsteht, vermittelt über die Gitterbewegung, ein Cooper-Paar.

Bedeutung bei Supraleitern

Elektronen gehören zu den Fermionen, und haben einen Spin von 1/2 (vgl. Spin-Statistik-Theorem). Die Fermi-Dirac-Statistik besagt, dass ein Zustand niedrigster Energie erreicht wird, wenn die Spins von jeweils zwei Fermionen antiparallel zueinander ausgerichtet sind. Bildlich kann man sich das folgendermaßen vorstellen: Man hat Spielkarten (die Elektronen), die unterschiedliche Motive (Quantenzustände) haben. Jede Spielkarte ist hinten und vorne mit dem selben Motiv bedruckt. Betrachtet man nun eine Karte, muss man sie um 180° drehen, um das gleiche Bild zu bekommen (Spin 1/2). Werden zwei Karten zusammengeklebt, muss man die neu entstandene Karte (ein Cooper-Paar) um 360° drehen, um wieder das gleiche Bild zu sehen (Spin 1). Daher sind Cooper-Paare keine Fermionen, sondern Bosonen. Für Bosonen gilt aber nicht die Fermi-Dirac-Statistik, sondern die Bose-Einstein-Statistik. Damit ergibt sich die Situation, dass Cooper-Paare im Gegensatz zu Elektronen ein Bose-Einstein-Kondensat bilden können, also ähnlich suprafluidem Helium ein makroskopisches Quantenobjekt darstellen können. Dies erklärt die Eigenschaften metallischer Supraleiter. Für keramische Supraleiter müssen jedoch noch weitergehendere Erklärungen gefunden werden. Eine allgemeine Theorie, die metallische und keramische Supraleiter gleichermaßen erklären könnte, fehlt bis heute. Siehe auch: BCS-Theorie Kategorie:Quantenphysik Kategorie:Festkörperphysik

Quantenphysik

Die Quantenmechanik ist eine physikalische Theorie, die in den zwanziger und dreißiger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts vor allem von Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger entwickelt wurde, um das Reich der atomaren und subatomaren Teilchen zu beschreiben. Weitere wichtige Beiträge zur Quantenmechanik wurden unter anderem von Wolfgang Pauli, Niels Bohr, Paul Dirac, Max Born und John von Neumann geleistet. Die Begriffe Quantenphysik, Quantentheorie und Quantenmechanik werden gelegentlich synonym verwendet. Oft wird, wie auch in diesem Artikel, Quantenphysik jedoch als Oberbegriff verwendet, welcher die Gesamtheit der Physik der klassisch-physikalisch nicht beschreibbaren Phänomene, die bei mikrophysikalischen Systemen auftreten, umfasst und unter Quantenmechanik das Teilgebiet der Quantenphysik verstanden, das die mathematische Beschreibung (mathematischer Teil der Quantenmechanik) und die physikalische Erklärung (physikalischer Teil der Quantenmechanik) der nachstehend aufgeführten Phänomene umfasst. Die Quantenmechanik stellt eine Hauptsäule des Theoriengebäudes der Physik dar. Die erhoffte Vereinigung mit der allgemeinen Relativitätstheorie, die eine zweite Säule repräsentiert, steht noch aus und zählt zu den größten Herausforderungen der physikalischen Grundlagenforschung. Einen Ansatz zur Lösung dieses Problems stellt die sogenannte Stringtheorie dar. Quanten- und Relativitätstheorie enthalten ihren Vorgänger, die newtonsche Physik, als Grenzfall und erfüllen damit das sogenannte Korrespondenzprinzip. Die wohl wichtigsten Phänomene, die die Quantenmechanik beschreibt, sind:
- Die Unschärferelation: Theorie, die besagt, dass es eine fundamentale Grenze für die Genauigkeit gibt, mit der sich so genannte komplementäre physikalische Eigenschaften (wie z. B. der Ort und der Impuls eines mikrophysikalischen Systems) gleichzeitig bestimmen lassen.
- Die Superposition: Quantenmechanische Zustände überlagern einander in Form ihrer Wellenfunktionen (= statistische Wahrscheinlichkeitswellen), ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
- Die Quantenverschränkung: Räumlich getrennte Teile eines mikrophysikalischen Systems (z. B. die Einzelteilchen eines Zweiteilchen-Systems), können korrelierte Messwerte besitzen, unabhängig davon, wie weit die Teile von einander entfernt sind. Diese wie auch die anderen von der Quantenmechanik beschriebenen Phänomene werden oft als kontra-intuitiv (im Widerspruch zu den im Alltag beobachtbaren Phänomenen stehend) bezeichnet, was unter anderem darauf zurückzuführen ist, dass die meisten physikalischen Phänomene, die erst durch die Quantenmechanik befriedigend erklärbar wurden, im atomaren und subatomaren Bereich auftreten. Da die menschliche Intuition sich an den sinnlichen Erfahrungen in der Alltagswelt schult, ist es nachvollziehbar, dass eine derartige Theorie zunächst als kontra-intuitiv empfunden wird. Ähnlich wie die Relativitätstheorien hat die Quantenmechanik das Naturverständnis revolutioniert. Hinsichtlich ihres empirischen Erfolges gilt die Quantenmechanik als eine der am besten gesicherten physikalischen Theorien überhaupt. Über ihre angemessene Interpretation (was bedeutet die Quantenmechanik für das Universum, für uns Menschen, usw.) wird bis heute, nicht nur in Physikerkreisen, diskutiert. empirischen

Beschreibung der Theorie

Zustandsfunktion

Aufgrund verschiedener Experimente, die in den letzten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts durchgeführt wurden, erwies sich die bis dahin angen