Der Welle-Teilchen-Dualismus
Keines der anschaulichen Modelle "Welle" bzw. "Teilchen" beschreibt das
wirkliche Verhalten von Licht bzw. Elektronen oder anderen Teilchen. Es
gibt kein umfassendes anschauliches Modell.
Allerdings: Die Quantenmechanik stellt eine einheitliche, umfassende
mathematische Theorie für die Physik der Mikroteilchen dar.
Die Quantenmechanik beschreibt das Verhalten eines Teilchens in einer
gegebenen Versuchsanordnung durch eine Wellenfunktion  .
Sie hat keine anschauliche Bedeutung. Anschauliche Bedeutung kommt lediglich
ihrem Amplitudenquadrat 
zu. Es ist ein Maß für die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des
zugehörigen Teilchens am Ort x.
ist die Lösung
der sogenannten Schrödingergleichung. Eine einfache, eindimensionale
Form der Schrödingergleichung lautet:
V(x) steht für das Potential der Versuchsanordnung, E für
die Gesamtenergie.
Die Quantenmechanik liefert grundsätzlich nur Wahrscheinlichkeitsaussagen
über den Ort eines Teilchens. Über das Verhalten eines einzelnen
Teilchens können keine Aussagen gemacht werden. Der Begriff "Bahn"
eines Teilchens verliert seinen Sinn.
Ebenso verliert der Begriff des Determinismus seinen Sinn. Die Wahrscheinlichkeitsaussagen
der Quantenmechanik können erst am Verhalten vieler Teilchen experimentell
überprüft werden.
Dies ist kein Fehler und keine Unvollkommenheit der Theorie, wie sogar
Albert Einstein vermutete, sondern grundsätzlich so. Im Mikrokosmos
gibt es keine Grundlage für eine kausale Beschreibung der Natur.
Das entscheidende Argument liefert die Heisenbergsche Unschärferelation:
Es ist grundsätzlich unmöglich, Ort und Impuls eines Teilchens
gleichzeitig genau zu bestimmen. Bei gleichzeitiger Bestimmung von Ort
x und Impuls px muß eine Unschärfe in Kauf genommen
werden:
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