Mit "herkömmlicher Didaktik" meine ich die Didaktik der Quantenphysik an Schulen, wie sie bis ca. 2000 üblich war. In sie flossen ernstzunehmende Erkenntnisse aus der Zeit bis 1926 und später widerlegte Deutungen ein, aber die Formulierung der Quantenphysik seit den 30-er Jahren des vorigen Jahrhunderts hat sich in ihr nur teilweise durchgesetzt.

Der verhängnisvollste Geburtsfehler der herkömmlichen Didaktik der Quantenphysik ist die heute als falsch geltende Annahme, dass die Wellen(-funktionen) der Quantenphysik Wellen im uns umgebenden Anschauungsraum seien.

Von dieser falschen historischen Annahme kommen Bezeichnungen oder Sprechweisen wie

• der "Welle-Teilchen-Dualismus" (mit dem früher suggeriert wurde, dass man unter gewissen Umständen Teilchen auch als Wellenpakete im Anschauungsraum sehen könne),
• "Wellencharakter" bzw. "Teilchencharakter" eines Elektrons oder Photons,
• "Materiewellen" (für die Wellenfunktionen, die sich angeblich im Anschauungsraum ausbreiten sollten),
• "Elektronenbeugung" (so als könnten Elektronen an den elektromagnetischen Feldern eines Linsensystems oder an den Atomen eines Kristalls im Anschauungsraum gebeugt werden),
• "Elektronenwolken/Ladungswolken" im Atom (so als seien die Wellen der einzelnen Elektronen im Atom über das Atomvolumen "verschmiert"),
• "verschmierte" Elektronen (so als sei die elektrische Ladung eines Elektrons über einen endlichen Raumbereich verteilt),
• eine Vorstellung, dass "sich Elektronen oder Photonen hinter dem Doppelspalt als Wellen ausbreiten, aber als Teilchen auf dem Schirm oder im Detektor nachgewiesen werden".

Auch die so genannte "Modellphilosophie" steht dem "Geburtsfehler" nahe, wenn sie behauptet, dass die von ihr behandelten Wellen Modelle für Elektronen oder Photonen seien, und dass sie nicht etwa, wie die Quantentheorie behauptet, für etwas ganz anderes zuständig sind, nämlich für die Wahrscheinlichkeiten zukünftiger Messungen.

Hinter den Bezeichnungen stehen reale Effekte. Die Bezeichnungen suggerieren aber eine überholte Deutung und leider auch manchmal falsche Vorstellungen. Nach Etablierung der gegenwärtigen Quantentheorie seit den 30-er Jahren des 20. Jahrhunderts wissen wir, dass die Wellen(-funktionen) der Quantentheorie Wellen in abstrakten Konfigurationsräumen (Orts- oder Impulsräumen) sind. Nur im Fall von Einteilchen-Zuständen sind diese auch 3-dimensional wie der Anschauungsraum, in dem sich die Teilchen bewegen. Im Fall von 2-Teilchen-Zuständen (speziell von verschränkten Zuständen) sind die Konfigurationsräume schon 6-dimensional. Es gibt viele Gründe dafür, weshalb die Annahmen des "Geburtsfehlers" als falsch gelten. Zweiteilchen-Zustände und auch kohärente Zustände sind m.E. die überzeugendsten Indizien.

Seitdem haben Diskussionen, ob ein Teilchen durch den linken oder rechten Spalt oder durch beide gelaufen ist oder links vom Baum oder rechts davon oder auf beiden Wegen (wie bei einer Welle), keinen Sinn mehr.

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( 2013 )