Das plancksche Konzept der Lichtmenge

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Die Physik hat tatsächlich ein fundamentales Problem: Unfähig, ein thermisches Potential auf universelle Weise darzustellen, kann sie auch keine korrekten Entropiewerte ableiten. Das ist angesichts der Bedeutung dieser Größe völlig unakzeptabel.

Um dieses Problem radikal zu lösen, muss die Sackgasse – das thermische Potential darstellen zu wollen, um so wenigstens indirekt an die Entropie zu kommen – verlassen werden, um stattdessen alle Anstrengung darauf zu richten, Entropie direkt messen zu können.

Einen Ansatz lässt sich aus dem Konzept der Lichtmenge ableiten, das Max Planck 1900 eingeführt hatte, indem er annahm, dass die Energie des Lichts in einem Hohlraum auf endliche viele Träger verteilt vorliegen müsse. Diese These erlaubte es ihm, ein „Strahlungsgesetz“ abzuleiten, das die experimentell sehr genau vermessene, bislang jedoch unerklärt gebliebene spektrale Energiedichte der Hohlraumstrahlung richtig wiedergab. Aus dieser spektralen Energiedichte des Lichtgases wiederum gingen durch entsprechende Integration sowohl die Energiedichte als auch die Photonendichte, also die Anzahl der Träger von elektromagnetischer Energie, hervor.

Damit wurden die Quanten des Lichts (1900) noch vor denen des Stoffs (Einstein 1905), der Ladung (Millikan 1910) und des Drehimpulses (Bohr 1913) etabliert – offenbar zu früh, um als Lichtmenge ernst genommen werden zu können. Stattdessen setzte sich die irrige Ansicht durch, Planck hätte die Energiemenge (statt der Lichtmenge) quantisiert.

Als Menge wäre Licht ein natürliches Objekt der Wärmelehre, die die konzertierten Änderungen unterschiedlicher physikalischer Mengen in der gibbsschen Fundamentalform auf die Zustandsfunktion der Energie zurückführt. Wieso hat dann die Lichtmenge hier keinen Eingang gefunden?