Quantenmechanik: Regeln/Gesetzmäßigkeiten, die das Verhalten von Teilchen auf atomarer Ebene beschreiben. Analog zur Newtonschen Mechanik, die das Verhalten von Körpern auf der makroskopischen Ebene beschreibt.

Quantentheorie: »Die Zustände der kleinsten Teile der Materie nehmen nur diskrete Energieniveaus an. Sie verändern ihren Zustand nicht stetig, sondern sprunghaft.« Dies ist ein großer Widerspruch zur Newtonschen Mechanik, da diese von einem kontinuierlichen Verlauf ausgeht.

Anfang des 20. Jahrhunderts massive Erkenntnisse über das Atommodell

  1. Effekt: Körper die erwärmt werden, strahlen Licht in einer bestimmten Farbe (Wellenlänge) in Abhängigkeit der Wärme ab; Wärmestrahlung. Planck findet eine Formel, die den Zusammenhang beschreibt; Plancksche Gesetz der Wärmestrahlung
  2. Planck wendet diese Formel auf einzelne Atome an und betrachtet ein strahlendes Atom als Oszillator. Die Formel ergibt, dass der Oszillator die Energie nicht stetig, sondern in Energiequanten aufnehmen muss, also nur diskrete Energieniveaus/Zustände annehmen kann; Quantentheorie (1900)
  3. Einstein erklärt aufgrund des photoelektrischen Effekts, dass Licht aus Lichtquanten (Energiepaketen) besteht, die sich mit hoher Geschwindigkeit durch den Raum bewegen. Widerspruch zur herkömmlichen Deutung von Licht als Welle; beide Interpretationen erklären beobachtete Effekte des Lichts: Beugung bzw. photoelektrischer Effekt; Welle-Teilchen-Dualismus
  4. 1911 stellt Rutherford ein Atommodell auf, bei dem der Kern positiv elektrisch geladen ist und die Atome um den Kern kreisen.

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Alle die Begriffe und Worte, die sich in der Vergangenheit durch das Wechselspiel zwischen der Welt und uns selbst gebildet haben, sind hinsichtlich ihrer Bedeutung nicht wirklich scharf definiert. Damit ist gemeint: wir wissen nicht genau, wie weit sie uns dazu helfen können, unseren Weg durch die Welt zu finden. Oft wissen wir, daß sie in einem sehr weiten Bereich innerer und äußerer Erfahrungen angewendet werden können, aber wir wissen niemals ganz genau, wo die Grenzen ihrer Anwendbarkeit liegen. Dies gilt selbst bei den einfachsten und allgemeinsten Begriffen wie Existenz oder Raum und Zeit. Daher wird es niemals möglich sein, durch rationales Denken allein zu einer absoluten Wahrheit zu kommen.

[…]

Selbst wenn man sich darüber klar ist, daß die Bedeutung eines Begriffes niemals mit absoluter Genauigkeit festgelegt werden kann, so bilden doch einige Begriffe einen integrierenden Bestandteil unserer wissenschaftlichen Methoden, da sie wenigstens für die gegenwärtige Zeit das Endresultat einer Entwicklung des menschlichen Denkens in der Vergangenheit bilden, und zwar in einer sehr weit zurückliegenden Vergangenheit. Möglicherweise sind sie uns schon durch unsere Vorfahren vererbt, und jedenfalls sind sie die unentbehrlichen Werkzeuge für jede wissenschaftliche Arbeit in unserer Zeit. In diesem Sinne kann man sie praktisch a priori nennen; aber vielleicht werden in der Zukunft weitere Begrenzungen für ihre Anwendung gefunden werden.

Erst der Beobachter in Wechselwirkung mit dem System bestimmt (im Sinne von herbeiführen, nicht ermitteln) den Zustand des Systems.