Einen Oktober voller Quanten können Besucherinnen und Besucher in der experimenta erleben. Dr. Fabian Leiß vom Laborteam hat das Programm mit auf die Beine gestellt. Im Interview spricht er über die Besonderheit von Quanten und was beim Aktionstag am 11. Oktober alles geboten wird.
Was ist das Besondere an der Quantenphysik?
Die Quantenphysik befasst sich mit den allerkleinsten Bestandteilen der Welt – also mit Atomen oder kleinsten Portionen von Licht. Und diese winzigen Teilchen verhalten sich teils ganz anders, als wir es aus der klassischen Physik kennen. Da gehen wir davon aus, dass Dinge bestimmte Eigenschaften haben – wie eine feste Position oder eine bestimmte Geschwindigkeit. In der Quantenwelt ist das aber nicht so einfach. Dort stehen manche Eigenschaften gar nicht von Anfang an fest, man spricht hier von Unschärfe, die aber nicht daran liegt, dass die Messgeräte nicht genau genug sind. Erst wenn wir messen, stellen wir konkrete Messwerte fest. Daher können wir für einzelne Quantenobjekte, also zum Beispiel auch Elektronen, keine exakten Vorhersagen abgeben, wo innerhalb eines Atoms wir sie vorfinden, sondern nur mit welcher Wahrscheinlichkeit sie an einer bestimmten Stelle zu finden sein werden.
Wo finden wir Quantenphysik im Alltag?
Durch die Entdeckungen in der Quantenphysik ist erst vieles möglich geworden, was wir heute nutzen. Der Scanner an der Supermarktkasse nutzt einen Laser, die Magnetresonanztomographie nutzt die Wasserstoffatome im Körper, also beides Technologien, die auf quantenphysikalischen Phänomenen basieren. Wir haben alle GPS im Handy, das unseren Standort auf den Meter bestimmen kann. Möglich ist das nur durch Satelliten, die mit hochpräzisen Atomuhren ausgestattet sind, die ebenfalls nur mit Wissen um Quantenphysik möglich wurden.
Der Oktober in der experimenta steht im Zeichen der Quanten. Auftakt für den Themenmonat ist der Aktionstag am 11. Oktober. Was erwartet unsere Besucherinnen und Besucher?
Wir haben einen bunten Mix an Möglichkeiten zum Kennenlernen des Themas für jedes Alter. Der Aktionstag findet gemeinsam mit dem Sonderforschungsbereich IsoQuant der Uni Heidelberg und mit der Hochschule Heilbronn statt. Im Untergeschoss bieten wir an vielen Stationen alles Mögliche zum Mitmachen, Ausprobieren und Experimentieren an. Wir zeigen unter anderem die Polarisation von Licht oder ein Wassermodell, an dem man die Überlagerung von Wellen zu Interferenzmustern erkennen kann. Die Besucherinnen und Besucher können Tic Tac Toe mit Würfeln spielen oder in einer Fotobox lustige Bilder machen – natürlich mit einem quantenphysikalischen Effekt. Von der Hochschule Heilbronn spricht Professor Windberger über Quantencomputer. Und bei schönem Wetter ist auch ein Angebot für draußen geplant.
Was sollen die Besucherinnen und Besucher mitnehmen?
Es geht vor allem darum, einen allgemeinen Einblick zu bekommen und Spaß dabei zu haben. Sie sollen Phänomene mit eigenen Augen erleben und so einen Zugang zur Quantenphysik und Verständnis dafür bekommen, warum sie für uns wichtig ist und in Zukunft sein wird.