Dennis Gabor wird die Entwicklung der Granularsynthese im Jahr 1946 zugeschrieben, bei der ein Grain-System zur Klangreproduktion eingesetzt wurde [1]. Die theoretischen Grundlagen der Granularsynthese basieren auf Gabors Arbeiten, insbesondere der Gabor-Transformation und der Theorie der Schallquanten [2]. Dieser innovative Ansatz stammt aus der Quantenphysik, wo Gabor die Idee erforschte, Schall auf akustische Quanten oder Körner zu reduzieren [3][5]. Das Korn als Grundeinheit spiegelt Gabors Konzept des Klangquantums wider, einer unteilbaren Information [6]. Die Granularsynthese hat sich seitdem zu einer bedeutenden Technik in der Produktion elektronischer Musik entwickelt.
Gabor hat aber auch die Holografie erfunden, wo es ja bekanntlich um Wellen geht. Alles schwingt!!
Auch in vielen Anderen Domänen war er sinnvoll tätig.
Wellen oder Teilchen?
nach R. Sexl: Materie in Raum und Zeit
Sowohl mit Licht als auch mit Elektronenstrahlung gibt es Experimente, wovon die einen eher mit dem Wellenmodell, die anderen eher mit dem Teilchenmodell verständlich erklärt werden können. Aber was ist Licht oder Elektronenstrahlung nun wirklich? Welle oder Teilchen? Ein Physiker formulierte dieses Dilemma für das Licht schon fast resignierend: „Montag, Mittwoch und Freitag ist das Licht eine Welle, Dienstag, Donnerstag und Samstag ist es ein Teilchen und am Sonntag ruht es.“
Roman Sexl führt in seinem Buch „Materie in Raum und Zeit“ verschiedene Ansätze auf, wie man mit dem Dilemma fertig werden könnte:
Es gibt Widersprüche in der Natur mit denen man Leben muss. Die einander widersprechenden Welleneigenschaften und Teilcheneigenschaften sind Beispiele hierfür.
Abb. 1 Wellen- und Teilcheneigenschaften als natürlicher Widerspruch
Dieser etwas fatalistische Ansatz wird nicht weiter verfolgt. Es ist plausibler, Widersprüche in unseren Theorien über die Natur zu suchen, als in der Natur selbst.
Es ist zweckmäßig, manchmal das eine Modell und manchmal das andere Modell zu bevorzugen. Evtl. sind für die Erklärung weiterer Phänomene noch andere Modelle notwendig.
Abb. 2 Nebeneinander von Teilchenmodell, Wellenmodell und anderen Modellen
Auch dieses beziehungslose Nebeneinander von Modellen, die nicht durch eine übergeordnete Theorie zu einer Einheit zusammengefasst sind, wird nicht weiter verfolgt.
Es gibt eine übergeordnete Theorie (Quantenphysik), welche geeignet ist, die Elemente der Mikrowelt (Quantenobjekte) zu beschreiben. Die Begriffe Welle und Teilchen sind an unserer „makroskopischen“ Erfahrung orientiert. Weder unsere Sinne noch unsere Sprache können die Mikrowelt geeignet erfassen. Die sehr unanschauliche, stark mathematisch orientierte und inzwischen äußerst erfolgreiche Quantentheorie ist mit den uns zur Verfügung stehenden mathematischen Mitteln nicht beherrschbar. Im Sinne des Lehrplans soll aber trotzdem auf dieser Stufe ein kleiner Einblick in die Gedankenwelt der Quantenphysik versucht werden.
Abb. 3 Quantenphysik als übergeordnetes Modell
In diesem Zusammenhang soll der berühmte Physiker und Nobelpreisträger Richard FEYNMAN zitiert werden: In sehr kleinen Dimensionen verhalten sich die Dinge wie nichts, von dem wir unmittelbare Erfahrung haben. Sie verhalten sich nicht wie Wellen, nicht wie Teilchen . . . oder irgendetwas, was wir jemals gesehen haben.
Das Bild der modernen Physik wird maßgeblich durch die Quantentheorie bestimmt. Dass selbst große Physiker mit dieser Theorie (zumindest anfangs) auch größere Probleme hatten, zeigen die folgenden – für uns „Normalverbraucher“ etwas tröstlichen “ Zitate.
Das Bild der modernen Physik wird maßgeblich durch die Quantentheorie bestimmt. Dass selbst große Physiker mit dieser Theorie (zumindest anfangs) auch größere Probleme hatten, zeigen die folgenden – für uns „Normalverbraucher“ etwas tröstlichen “ Zitate.
Albert EINSTEIN (1879-1955):
1917 – Den Rest meines Lebens werde ich darüber nachdenken, was Licht ist!
1951 – Fünfzig Jahre intensiven Nachdenkens haben mich der Antwort „Was ist Licht?“ nicht näher gebracht.
In einem Brief an Max Born über die Wahrscheinlichkeitsaussagen der Quantenphysik: „Die Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten (Gott) bringt sie uns doch nicht näher. Jedenfalls bin ich überzeugt davon, dass der nicht würfelt.“
Richard FEYNMAN (1918 – 1988)
Ich denke, ich kann davon ausgehen, dass niemand die Quantenmechanik versteht.
„Es gab eine Zeit, als Zeitungen sagten, nur zwölf Menschen verständen die Relativitätstheorie. Ich glaube nicht, dass es jemals eine solche Zeit gab. Auf der anderen Seite denke ich, es ist sicher zu sagen, niemand versteht Quantenmechanik.“
Max BORN (1882 – 1970)
Der Nobelpreisträger Born schreibt in einem Brief an Einstein: „Die Quanten sind doch eine hoffnungslose Schweinerei.“
Niels BOHR (1885 – 1962)
„Wenn mir Einstein ein Radiotelegramm schickt, er habe nun die Teilchennatur des Lichtes endgültig bewiesen, so kommt das Telegramm nur an, weil das Licht eine Welle ist.“
Die Quantenphilosophie ist eine weiteres sehr interessantes Gebiet, welches vielleicht viel
Für Feynman war es immer wichtig, die unanschaulichen Gesetzmäßigkeiten der Quantenphysik Laien und Studenten nahezubringen und verständlich zu machen. An Universitäten ist seine Vorlesungsreihe (The Feynman Lectures on Physics) weit verbreitet. In Büchern wie QED: Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie[2] und Character of Physical Law wandte er sich an ein breiteres Publikum. Sein Charisma und die Fähigkeit, auf seine Zuhörerschaft einzugehen, ließen seine Vorlesungen und Vorträge legendär werden.
Seine unkonventionelle und nonkonformistische Art zeigte sich auch in seinen autobiographisch geprägten Büchern wie Sie belieben wohl zu scherzen, Mr. Feynman. Abenteuer eines neugierigen Physikers und Kümmert Sie, was andere Leute denken? In einem gleichnamigen Essay prägte er den Begriff der „Cargo-Kult-Wissenschaft“ (Cargo Cult Science) für eine wissenschaftliche Disziplin, welche zwar der Form genügt, aber den Ansprüchen an den Inhalt nicht gerecht wird.[3]
Eine seiner Aufgaben war die Organisation der notwendigen umfangreichen numerischen Rechnungen, doch blieb ihm noch genügend Zeit für Streiche, wie er in dem Aufsatz Los Alamos from below berichtet. Er brachte es zu einer wahren Meisterschaft im Öffnen der Dokumentensafes seiner Kollegen. In Los Alamos entdeckte Feynman als eine seiner Leidenschaften das Trommeln (ein bekanntes Foto aus seinen Büchern zeigt ihn mit Bongo-Trommeln), worin er sich während eines Aufenthalts in Brasilien noch verbesserte.
Die Holografie ist auch aufgrund der faszinierenden räumlichen Darstellung in der Kunst verbreitet. Lloyd Cross war im Jahre 1971 Mitbegründer der ersten Schule für Holografie in Kalifornien. Im Jahr 1978 schuf Steven A. Benton wohl eines der prägendsten Regenbogen-Transmissionshologramme der damaligen Zeit. Es trägt den Titel „Rind II“ und zeigt in Anlehnung an M. C. Escher einen menschlichen Kopf, der aus einem flachen Band entsteht. Es entstanden Museen wie beispielsweise in Deutschland das Holarium[34] in Esens (Niedersachsen) und das Museum für Holografie[35] in Nordrhein-Westfalen. Das von Matthias Lauk gegründete Museum für Holografie in Pulheim war über viele Jahre Zentrum der deutschen Holografie-Szene. Mittlerweile ist die ehemalige „Sammlung Lauk“ im LVR-Landesmuseum Bonn beheimatet, wo sie aus konservatorischen Gründen nur noch gelegentlich gezeigt wird. Bereits in den 1980er Jahren gründete der Holograph Detlev Abendroth die AKS-Holographie Galerie in Essen.[36]
Unter Holografie (auch Holographie, von altgriechischὅλοςholos, deutsch ‚ganz‘, ‚vollständig‘ und -grafie) fasst man Verfahren zusammen, die den Wellencharakter des Lichts ausnutzen (und zwar seine Interferenz– und Kohärenz-Möglichkeiten), um systematisch anschauliche Darstellungen zu erzielen, die über die Möglichkeiten der klassischen Fotografie hinausgehen (mathematisch gesehen wird ein dreidimensionaler Gegenstand aus einem zweidimensionalen Abbild seiner Fouriertransformierten rekonstruiert, wobei der Blickwinkel wichtig ist). Die Motive scheinen bei der Betrachtung frei im Raum zu schweben. Bei seitlichen Bewegungen kann dabei auch um ein Objekt herumgesehen werden und bei beidäugiger Betrachtung entsteht ein vollständig dreidimensionaler Eindruck.
Holografische Verfahren werden zunehmend auch in der Messtechnik eingesetzt, zum Beispiel in der Elektronenmikroskopie. Als Hologramm (altgriechischγράμμαgramma, deutsch ‚Geschriebenes‘, ‚Botschaft‘), auch Speicherbild, bezeichnet man eine mit holografischen Techniken hergestellte fotografische Aufnahme, die nach Ausarbeitung und Beleuchtung mit kohärentem Licht ein echtes dreidimensionales Abbild des Ursprungsgegenstandes wiedergibt.
Die entscheidenden Ideen zur Holografie einschließlich des Begriffs wurden 1947 von dem ungarischen IngenieurDennis Gábor geprägt, der einen Weg zur Verbesserung von Elektronenmikroskopen suchte, zu einem Zeitpunkt, als kohärente Strahlungsquellen nicht einfach herzustellen waren, da der Laser noch nicht existierte. Für seine Arbeiten erhielt Gábor 1971 den Nobelpreis für Physik.
