Überall begegnet er einem: der ominöse »Quantensprung«. Werbeprofis versuchen damit feuchtes Toilettenpapier, teflonbeschichtete Reisezwiebelschneider oder den neuen MACH 3 Turbo mit extrasensitiven Klingen zu verkaufen. Auch Politiker benutzen den Begriff gern. »Die Reform stellt einen Quantensprung in der Bildungspolitik dar«, donnert es regelmäßig durch den Bundestag. Bloß nicht, denke ich mir dann immer. Denn physikalisch ist ein Quantensprung definiert als die »kleinstmögliche Zustandsänderung«. Meist sogar von einem hohen auf ein niedriges Niveau.

Verwendet wurde der Begriff »Quantensprung« zum ersten Mal vor rund 100 Jahren, als der Physiker Nils Bohr sein berühmtes bohrsches Atommodell entwickelt hat. Ein Atom besteht aus einem Kern aus Protonen und Neutronen. Die Elektronen rasen wie kleine Kügelchen um den massiven Atomkern herum. Der Gag an der Sache: Das können sie nur auf ganz bestimmten, definierten Bahnen. Dort und nur dort dürfen sie sich aufhalten. Dazwischen ist verboten. Wechseln können sie die Bahn allerdings, zum Beispiel von 1 auf 2, von 4 auf 3, von 5 zurück auf 1 und so weiter und so weiter. Elektronen »springen« also von Bahn zu Bahn. Und jeder dieser Hüpfer entspricht einem Quantensprung.

Inzwischen ist das bohrsche Atommodell wissenschaftlich ziemlich veraltet und beschreibt nicht wirklich die physikalischen Vorgänge in einem Atom, aber es eignet sich nach wie vor gut für unsere Redewendungen.

Echte Quantensprünge finden ständig statt. Für Elektronen in Atomen und Molekülen gehören sie zum Tagesgeschäft. Wenn Sie in eine Disco gehen und Ihr Bitter Lemon unter das Schwarzlicht halten, leuchtet die Limo plötzlich violettblau. Das Ergebnis eines Quantensprungs! Auf der Ü30-Party ein echter Knaller. Aber ist das wirklich weltbewegend? Trifft ultraviolettes Schwarzlicht auf die in der Bitter Lemon enthaltenen C₂₀H₂₄N₂O₂-Moleküle, wird Licht mit einer Wellenlänge von 365 Nanometer absorbiert. Die Elektronen des Chininmoleküls nehmen diese Energie auf und springen dabei auf eine höhere Bahn. Das Molekül befindet sich nun in einem angeregten Zustand. Ähnlich wie die Partygäste, wenn der DJ »I will survive« auflegt. Plötzlich um drei Uhr geht das Schwarzlicht aus und die Neonröhren an. Schlagartig tritt ein Zustand der Ernüchterung ein. In dem C₂₀H₂₄N₂O₂-Molekül passiert das Gleiche: Nach einem kurzen Augenblick der Euphorie fällt das angeregte Elektron wieder in den Grundzustand zurück. Dabei gibt es die aufgenommene Energie in Form von blauviolettem Licht wieder ab.

Dieses Prinzip der Fluoreszenz habe ich vor längerer Zeit mal einer Frau erklärt, die mich nach einer Ü30-Party auf einen Kaffee mit zu sich nach Hause genommen hat. Ich glaube, der Kaffee steht da immer noch.

Obwohl Quantensprünge winzig klein sind, haben sie in der Wissenschaft eine große Bedeutung. Insofern ist es doch nicht ganz falsch, wenn im Zusammenhang mit etwas Großartigem von einem Quantensprung die Rede ist. Da die Elektronen nur auf festgelegte Bahnen springen dürfen, können sie ihre Energie nur in bestimmten Häppchen abgeben oder aufnehmen. Die dabei abgestrahlte oder aufgenommene Energie ist also nicht kontinuierlich, sondern quantisiert, also in Mengenportionen aufgeteilt. Von lateinisch Quantum: eine bestimmte Menge.

Quanten sind also Energieportionen, eine Art atomare Jetons. Und diese Energieportionen sind von Atom zu Atom, von Molekül zu Molekül verschieden. Charakteristisch wie ein Fingerabdruck.

Und weil jedes chemische Element durch seine Quantensprünge eindeutig identifizierbar ist, kann man nur mit Hilfe des abgestrahlten Lichts die exakte chemische Zusammensetzung eines jeden Objekts bestimmen. Egal, ob es sich bei dem Objekt um einen Quasar handelt, der zehn Milliarden Lichtjahre von uns entfernt am Himmel leuchtet, oder um eine Bitterlimonade in der Disco um die Ecke. Ehrlich gesagt verstehe ich bis heute nicht, warum das die Frau damals nicht interessierte.

Vince Ebert ist noch bis Mitte 2019 mit seinem Erfolgsprogramm »Zukunft is the Future« auf Tournee. Termine und Tickets finden Sie unter www.vince-ebert.de.