Mathematische Strukturen der Quantenmechanik

Seminar im Sommersemester 2011

Veranstalter:
Prof. Dr. Wend Werner
Prof. Dr. Raimar Wulkenhaar




Vorbesprechung:
Dienstag, 25.1.2011 um 14h15 im N2

Inhalt:
Die Quantenmechanik ist die theoretische Grundlage für die Physik der Atome. Ihre Konsequenzen für die Realität sind radikal verschieden von den Vorstellungen der klassischen Physik. Die Quantenmechanik war entscheidende Motivation für die Entwicklung der Theorie der Operatoralgeben.

Das Seminar ist der mathematischen Struktur der Quantenmechanik gewidmet. Wir folgen nicht der traditionellen Beschreibung durch Hilbert-Räume, sondern gehen primär von der Algebra der Observablen aus. Diese wird (unter einigen technischen Annahmen) zu einer C^*-Algebra, auf der wir Zustände untersuchen. Der üblicherweise betrachtete Hilbert-Raum ist dann ein abgeleitetes Konzept. Der Vorteil dieses Zugangs ist, daß klassische Physik und Quantenphysik durch die gleichen mathematischen Strukturen beschrieben werden. Der entscheidende Unterschied ist die Nichtkommutativität der quantenmechanischen C^*-Algebra als Folge der Heisenbergschen Unbestimmtheitsrelation. Des weiteren bereitet dieser C^*-algebraische Zugang den Übergang zur Quantenfeldtheorie vor.

Wir folgen dem Buch von F. Strocchi. Es enthält im letzten Teil auch eine Interpretation der Quantenmechanik als stochastischer Prozeß, welche ebenfalls behandelt werden soll.

Literatur:
F. Strocchi, "An Introduction to the Mathematical Structure of Quantum Mechanics. A short Course for Mathematcians."
Einige Seiten des Buches sind hier verfügbar.

Termine:
montags 8h30-10h00 im N1 (S100.021)

Seminarvorträge
Hier gibt es eine ausführliche Beschreibung der Vorträge

05.04.Physikalische ArgumenteMarkus Lange
11.04.Observablen und ZuständeRaimar Wulkenhaar
18.04.C*-AlgebrenBen Sahlmüller
02.05.Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation und Weyl-AlgebraLinn Sahlmüller
09.05.Die Schrödinger-DarstellungMarkus Lange
16.05.Die ZeitentwicklungMartin Engbers
23.05.Selbstadjungierte unbeschränkte OperatorenGabor Szabó
30.05.Beispiele: Harmonischer Oszillator und KastenpotentialRamona Wohlleb
06.06.Das Wasserstoff-AtomStefan Steinkamp
27.06.Quantenmachanik und stochastische ProzesseTimo Boateng
04.07.Das PfadintegralWend Werner
11.07.Die Feynman-Kac-FormelOliver Pfante



<--- Raimar Wulkenhaar
<--- Mathematisches Institut
<--- Fachbereich Mathematik und Informatik