Kwantumfysica voor niet-fysici

De klassieke fysica werd geboren met Galileo Galilei die de resultaten van zijn experimenten in getallen en formules uitdrukte en daarmee – bijvoorbeeld - liet zien dat alle voorwerpen ongeacht hun grootte even snel vallen en dat afgeschoten kogels een paraboolbaan afleggen. Deze kwantisering van de natuur nam via Newton en zijn opvolgers een grote vlucht in de klassieke fysica waarbij langzamerhand de werkelijkheid achter al die getallen verdween en de getallen haar plaats innamen. De werkelijkheid werd gereduceerd tot formules en vergelijkingen.

Daardoor verdween ons zicht op wat de natuur nu echt is. We vervingen het gebied door de kaart. De komst van de kwantumfysica heeft duidelijk gemaakt dat de klassieke fysica met haar reductionistische aanpak niet het juiste beeld van de wereld biedt en dat de waarnemer in het waargenomene een essentiële rol speelt. Ook de relativiteitstheorie lijkt overigens een waarnemer nodig te hebben, hoewel dat bestreden wordt.

Opsomming onderwerpen per college:

College 1: De opkomst van de mathematische aanpak van de verschijnselen in de natuur.

College 2: Het tweespleten experiment. Licht is een golfverschijnsel. Maar wat golft er dan? 

College 3: Licht is een elektromagnetische golf. Bevestiging van het kwantum van energieoverdracht. Licht is een golf én een deeltje. Een eersteklas paradox. 

College 4: De kwantumwereld, die de bron is van alle verschijnselen, blijkt een golf en is daarmee een ononderbroken geheel. Onzekerheidsrelatie van Heisenberg. Schrödingers kat. De waarnemer (wij) veroorzaakt het manifesteren van de kwantumgolf als een object.

College 5: De kwantumgolf is een golf van alle mogelijke toestanden. De waarnemer laat er één van waar worden. Dat is de kwantumcollaps waar de golf overgaat in het waargenomen deeltje. De Bell experimenten. We formuleren een aantal hypothesen.

College 6: Het uitgestelde keus experiment. De uitslag: het deeltje inderdaad bestaat niet voordat het daadwerkelijk gemeten wordt. De werkelijkheid is daarmee dus een projectie van de waarnemer (jij en/of ik). Het gaat om de informatie die we hebben, die zorgt ervoor dat het deeltje bestaat. Wat kunnen we nu concluderen?