Wettbewerb zum Weltquantenjahr 2025
Bildquelle: Werbeagentur Frank Bode GmbH
Am Sonntag, den 14.04. war „World Quantum Day“ (Welttag des Quants) und läutete bereits das Internationale Quantenjahr 2025 ein.
Dass Quanten „cool“ sind, wissen wir nicht erst seit James Bond 2008 (Quantum Trost = Ein Minimum an Trost bzw. die Organisation „Quantum“ darin) oder durch Star Trek’s Quantenslipstreamantrieb. Der bedeutende Physiker Max Planck brachte das Konzept der Quanten im Jahr 1900 eher widerwillig ins Spiel. Albert Einstein bezweifelte gar, dass man die Quantenphysik sinnvoll gebrauchen könnte. Er gilt eher als erklärter Gegner der Quantentheorie. 1925, also vor 100 Jahren, war das sogenannte Geburtsjahr der Quantenphysik. Davor hatten Experimente von Rutherford und vielen anderen tiefe und detaillierte Einsichten in das Atommodell von Nils Bohr gebracht. Alles änderte sich 1925 – mit einem Paukenschlag! Werner Heisenberg fand im regen Austausch mit Wolfgang Pauli den entscheidenden Grundsatz für eine fundamentale Quantenmechanik, und damit eine völlig neue Theorie der Mikrowelt, die noch heute tiefgreifende Fragen und Überraschungen bereithält, bis hin zu den Verheißungen einer Revolution in der Physik, bei der die oft paradox erscheinenden quantenmechanischen Phänomene völlig neuartige Quantentechnologien ermöglichen.
Eine der 9. Klassen am Elisabeth-Gymnasium besuchte auf ihrer Klassenfahrt letztes Jahr das Labor von Professor Jan Meijer an der Universität Leipzig und durfte dort etwas über seine Entwicklungen von Quantencomputern lernen. Beim Öffnen des Computergehäuses war da nicht viel Überraschendes zu sehen, auch wenn der Prozessor ganz anders arbeitet. Auch wer noch nie etwas über „Schrödingers Katze“ gehört hatte, den oder die Schüler verblüffte die Aussage des Professors, dass Quantencomputer wohl jede Computerverschlüsselung „knacken“ können werden, weil sie nicht jede Kombination eines Passwortes einzeln abfragen, sondern gleich alle Möglichkeiten auf einmal.
Eine Allianz internationaler Physikgesellschaften und die Vereinten Nationen haben nun das Jahr 2025 zum „Internationalen Jahr der Quantenwissenschaften und -technologien“ ausgerufen. Eine „Einzelphotonenquelle“ geht auf „QanTour“ und besucht 12 europäische Institutionen, so wie das olympische Feuer durch die Welt getragen wird. Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (eine der ältesten wissenschaftlichen Gesellschaften) bereitet ein spezielles Programm vor, dass in die internationalen Anstrengungen eingebettet ist. Mit fünf thematischen Linien: Quanten in der Forschung; Quanten spielerisch; Quanten in der Kunst; Quantentechnologie in der Berufswelt und der Ursprung der Quantentheorie werden Beiträge gesucht, die durch eine Taskforce der Deutschen Physikalischen Gesellschaft bewertet werden.
Wer kennt vielleicht das Buch von Robert Gilmore „Alice im Quantenland“ (Vieweg Verlag)? Hier sitzt Alice gelangweilt vor dem Fernseher; da fällt ihr Blick auf „Alice im Wunderland“, das sie kürzlich gelesen hat. Sie sehnt sich danach, vergleichbare Abenteuer zu erleben. Als sie einschläft, fällt sie in ihrem Traum durch den Bildschirm des Fernsehers hindurch, wo sie – verkleinert – auf die Elektronen trifft, die den Bildschirm zum Leuchten bringen. In der Quantenwelt kann man auch gegen eine Mauer laufen und tut sich dabei gar nicht weh, sondern „tunnelt“ einfach durch die Mauer hindurch auf die andere Seite.
Der Welt-Quantentag ist auf den 14. April (amerikanisch 04/14) festgelegt. Das Datum bezieht sich auf Zahl 4,14, die gerundeten ersten Ziffern des Planck’schen Wirkungquantums h, die wichtigste Konstante der Quantenphysik. Diese Konstante verknüpft Eigenschaften, die vorher in der klassischen Physik entweder nur Teilchen oder nur Wellen zugeschrieben wurden. Damit ist sie die Basis des Welle-Teilchen-Dualismus der modernen Physik.
Als Mitglied der Deutschen Physikalischen Gesellschaft ruft Dr. rer. nat. Andreas Kronenberg alle Schülerinnen und Schüler an den drei Gymnasien in Eisenach auf, sich mit der Quantenmechanik spielerisch auseinanderzusetzen: egal ob mit naturwissenschaftlichen Überlegungen oder Experimenten; im Kunstunterricht oder mit einer „neuen Weihnachtsgeschichte“ (vielleicht schafft der Quanten-Weihnachtsmann ja das mit den Geschenken an alle Kinder auf der Welt in einer Nacht) in der darstellenden Kunst/Theater-AG, schreiben von Geschichten etc. Der Kreativität sind keine Grenzen gesetzt. Einsendeschluss für Projekte ist der letzte Schultag vor den Weihnachtsferien. Zum ersten Schultag im neuen Jahr (6. Januar 2025) wird der Gewinner ermittelt. Das Preisgeld beträgt 413,56 Euro (ebenfalls in Anlehnung an die Planck-Konstante). Viel Erfolg!