De golf en het deeltje

Hoe de quantumtheorie onze wereld beschrijft

De quantumtheorie is een voorloper van de quantummechanica. Aan het begin van de 20e eeuw konden wetenschappers allerlei experimentele gegevens op atomair niveau verklaren door de ontdekking van het ‘quantum’. Het resultaat was dat materie en elektromagnetische straling zowel deeltjes- als golfeigenschappen bleken te kunnen vertonen. 

In de cursus legt Fedde Benedictus de basis van de quantumtheorie uit. Door vergelijkingen met eerdere opvattingen, onder andere uit de Newtoniaanse mechanica, maakt hij inzichtelijk dat de theorie beter te begrijpen is en zelfs minder vernieuwend is dan op het eerste gezicht lijkt. Zo is de vergelijking van Schrödinger, een hoeksteen van de quantumtheorie, vergelijkbaar met de ‘golfvergelijking’ uit Newtons natuurkunde.

Voorlopige inhoud per college:
- College 1: Introductie en Newton
  Elektriciteit, magnetisme, Young interferentie experiment, golfvergelijking, lichtsnelheid, klassieke waarschijnlijkheid
- College 2: Elektromagnetisme
  Oersted, Faraday, Maxwellvergelijking, lichtsnelheid, licht als elektromagnetische golf, twee-spleten experiment       elektronen
- College 3: Kwantumonzekerheid en noncommutativiteit
- College 4: Speciale relativiteit
  Lichtklok, magnetisme=elektriciteit, Lorentzcontractie, e=mc2 is golf/deeltje dualiteit (de Broglie hypothese)
- College 5: Atoommodellen
  Rutherford model, Bohr model, elektronenbaan, foto elektrisch effect, spectraalanalyse
- College 6: Schrödingervergelijking (1926), verstrengeling, tunneling, kwantumwaarschijnlijkheid
- College 7: Interpretaties: experimentele metafysica, met aandacht voor Kopenhagen, Bohm, Everett, Einstein Podolsky     Rosen paradox.
- College 8: Kwantumgravitatie en snaartheorie
  Waarom sr en km moeilijk samengaan (noncommutativiteit/relativiteit van waarschijnlijkheid)