Bücher von Markus Vogt

Die Entwicklung der Quantenmechanik führte in den ersten drei Jahrzehnten des zwanzigsten Jahrhunderts zu einer völligen Außerkraftsetzung der klassischen Physik. Während einige Schlagworte dieser Ära, wie Unschärferelationen, Wellenmechanik oder Kopenhagener Deutung nach wie vor verbreitet angetroffen werden, sind viele Details in Vergessenheit geraten. Das führt teilweise zu fehlerhaften, teilweise zu völlig ausbleibenden aktuellen Diskussionen darüber.Das vorliegende Buch versucht, diese Anfangsphase wieder ein wenig in das Zentrum des physikalischen Interesses zurückzubringen und gleichzeitig einige heute weit verbreitete, aber unzutreffende Legenden sowohl über historische als auch physikalische Sachverhalte geradezurücken. Es beschreibt den Beginn der historischen Entwicklung der Quantenmechanik aus der Sicht der mathematischen Physik. Anfangsphase bedeutet dabei, daß es um die Zeit von den allerersten Entdeckungen bis unmittelbar vor der Einführung der Hilbertraum-Quantenmechanik geht. Die Perspektive der mathematischen Physik legt den Schwerpunkt auf die formale, mathematische Struktur der entstehenden Theorie.Entsprechend findet die Leserin oder der Leser detaillierte Darstellungen der wesentlichen Resultate, die in einem Zeitraum von rund deißig Jahren von der Planckschen Strahlungsformel zur ausgereiften, praktisch bewährten Quantenmechanik führten, wie sie sich vor dem Übergang zur mathematischen Quantenmechanik der modernen Zeit präsentierte. Das beinhaltet Aspekte wie Hohlraumstrahlung, Lichtquantenhypothese, Matrizenmechanik oder Wellenmechanik sowie auch eine kritische Darstellung der frühen philosophischen Interpretationen der noch jungen Theorie. Viele der hier dargestellten Themen findet man vergleichbar detailliert nur in der Orginalliteratur oder in zeitgenössischen Lehrbüchern, und dort nicht selten in schwer lesbarer Form. Teilweise zeigen die Überlegungen der Pioniere eine verblüffende Aktualität und sind daher nach wie vor von naturwissenschaftlichem Interesse, teilweise sind sie längst überholt oder haben sich als falsch erwiesen, doch auch dann ist es sehr lohnend, sich damit zu beschäftigen, sowohl, was physikalische Kreativität als auch mathematische Virtuosität angeht. Auch Kenner der Materie dürften dabei noch den einen oder anderen für sie neuen Sachverhalt antreffen.

Aufbauend auf den Sustainable Development Goals der UNO und der Enzyklika Laudato si' entfaltet der Autor eine systematische umweltethische Reflexion, die sich mit den vielfältigen Spannungen zwischen den normativen Ansprüchen von Klima- und Umweltschutz und den Bedingungen gesellschaftlicher Transformation auseinandersetzt. Die Religionen betrachtet er als wesentlichen Faktor für die Vermittlung zwischen den Vorstellungen des guten Lebens und den gesellschaftlichen Strukturen. In 22 Kapiteln werden die maßgeblichen sozialethischen Theoriemodelle, die ökotheologische Tiefendimension und die praktischen Handlungsfelder ausgelotet. Ein umfassendes, lehrbuchhaft aufgebautes Kompendium des ökologischen Wissens.

Wissenschaft ist ein treibender Faktor der globalen Entwicklung, die derzeit unaufhaltsam in einen ökologischen Suizid unserer Zivilisation zu münden scheint. Ebenso ist sie in der Wissens- und Innovationsgesellschaft unverzichtbarer Teil der Lösung. Angesichts dieser Ambivalenz steht sie vor der Herausforderung, die Zuordnung von Wissen und Verantwortung jenseits deklamatorischer Weltrettungsrhetorik neu zu vermessen. Die positivistische Trennung zwischen Wissen und Werten seht auf dem Prüfstand. Die postfaktische Verachtung der Vernunft erfordert offensive Antworten zur Unterscheidung zwischen Wissen und Meinung. Die virtuellen Welten der Digitalisierung schaffen dafür veränderte Kommunikationsbedingungen, jedoch tieferliegend auch ein neues Nachdenken darüber, was wir überhaupt unter Wirklichkeit, Rationalität und Bildung verstehen wollen. Transdisziplinäre Wissenschaft sucht eine Neujustierung des Verhältnisses zwischen Forschung, Klugheit, Moral und Gesellschaft. Der vorliegende Essay fasst dies unter dem Begriff »Ethik des Wissens« zusammen.

Das vorliegende Werk beschreibt in zwei Bänden denjenigen Teil der Mathematik, aus dem die nichtrelativistische Quantenmechanik in der Hilbertraum-Formulierung aufgebaut ist. Dies geschieht aus rein technischer Sicht im Sinn der mathematischen Physik, aber nicht mit den Randbedingungen der physikalischen Brauchbarkeit und Anwendbarkeit, sondern mit denjenigen der Beschäftigung mit Mathematik um ihrer selbst willen. Die zentralen Fragen lauten daher: Welche interessanten Sachverhalte hat die Mathematik der Quantenmechanik zu bieten? Welche Zusammenhänge zwischen ihren einzelnen Bereichen gibt es? Welche Verallgemeinerungen sind bekannt, was geschieht, wenn man physikalisch motivierte Einschränkungen mathematisch überschreitet? Im ersten Band stehen dabei neben topologischen sowie maß- und integrationstheoretischen Grundlagen Banachräume und Hilberträume sowie insbesondere die Spektraltheorie beschränkter und unbeschränkter Operatoren im Mittelpunkt. Dabei führt das Buch unter anderem in Bereiche der Funktionalanalysis, die erheblich über die in den Standard-Lehrbüchern betrachteten Themen hinausgehen und teilweise bis jetzt nur in der Originalliteratur zu finden sind.